ゴムベローズメカニカルシールのガイド

ゴムベローズメカニカルシールは、さまざまな産業用途に不可欠な部品です。回転機器の漏れを防ぎ、スムーズな動作を確保する上で重要な役割を果たします。

この総合ガイドでは、ゴムベローズメカニカルシールとは何か、その機能と仕組みについて説明します。また、これらのシールに使用されているコンポーネントと材料についても詳しく説明し、他のシールソリューションに比べてどのような利点があるのかについても説明します。

ゴムベローズメカニカルシールとは

ゴムベローズメカニカルシールは、水ポンプ、化学ポンプ、自動車用ポンプなど、さまざまな産業用途で漏れを防ぎ、効率的な動作を保証するように設計された特殊なシーリングソリューションの一種です。

ゴムベローメカニカルシールは、回転シャフトと固定部品の間のシール要素として機能する柔軟なゴムベローで構成されています。ベローは通常、シールされる媒体と互換性のある高品質で耐久性のあるゴム材料で作られています。この理想的なシール材料は、ある程度のシールのずれを許容し、固定および回転アプリケーションの両方で優れたシール機能を提供します。

ゴム製ベローズシール設計には、一定のシール力を維持する円錐スプリングを含む単一のプッシャー型シール配置が組み込まれています。この独自の構成により、シャフトのフレッティングが不要になり、シールとシャフトのインターフェースが安定するため、耐用年数が長くなり、メカニカルシールの信頼性が向上します。

ゴムベローズメカニカルシールの機能とは

ゴムベローズメカニカルシールの主な機能は、プロセス流体の漏れを防ぎながら、同時にシャフトとベアリングを汚染から保護することです。

信頼性が高く柔軟なシーリング ソリューションを提供することで、ゴム ベローズ メカニカル シールは、機器の完全性とパフォーマンスを維持するのに役立ちます。これらのシールは、シャフトのわずかなずれや軸方向の動きに対応するように設計されており、厳しい動作条件下でも一貫したシールを確保します。

ゴムベローズメカニカルシールの仕組み

ゴムベローズメカニカルシールは、シール面間の接触を維持するために円錐スプリングを使用するシングルプッシャータイプのシールの一種です。製品側にあるスプリングは、回転面と固定面を互いに押し付けた状態に保つ軸方向の力を提供します。

シーリング作用は、通常シリコンカーバイドやタングステンカーバイドなどの硬い材料で作られた回転面と、通常カーボンやグラファイトなどの柔らかい材料で作られた固定面の間で発生します。シャフトが回転すると、スプリングが面間の圧力を一定に保ち、プロセス流体の漏れを防ぎます。ゴムベローズは、多くの場合 FKM や EPDM などの高品質のエラストマーで作られており、回転部品と固定部品を柔軟に接続し、シャフトの動きや振動に対応します。

ゴムベローズメカニカルシールの部品と材料

• ベローズ: 柔軟なゴム製ベローズは、ゴム製ベローズ メカニカル シールの主要コンポーネントです。通常、FKM (バイトン)、EPDM、NBR (ニトリル) などの高品質で耐久性のあるエラストマーで作られています。ベローズは、シャフトのずれや軸方向の動きに対応しながら、漏れのないシールを提供します。
• シール面: プライマリ シール面は、主なシール インターフェースを作成する役割を果たします。これらの面は通常、シリコン カーバイド、タングステン カーバイド、カーボン グラファイトなどの硬くて耐摩耗性のある材料で作られています。シール面は精密にラッピングされており、滑らかで平らなシール面が確保されます。
• スプリング: 多くの場合ステンレス鋼で作られた単一または複数のスプリングを使用して、シール面の閉じる力を一定に保ちます。スプリングは摩耗と熱膨張を補正し、シールの耐用年数全体にわたって一貫したシール性能を保証します。円錐スプリングはコンパクトな設計と均一な負荷分散のため、ゴム製ベローズ シールでよく使用されます。
• リテーナーとグランド プレート: リテーナーとグランド プレートは、通常、ステンレス鋼またはその他の耐腐食性合金で作られ、シール コンポーネントを所定の位置に保持し、シールされる機器への接続ポイントを提供します。
• ドライブ カラー: ドライブ カラーもステンレス鋼または類似の材料で作られており、回転シャフトに取り付けられ、回転シール面にトルクを伝達します。シャフトのフレッティングと摩耗を最小限に抑え、シールの耐用年数を延ばすように設計されています。
• 二次シール: 互換性のあるエラストマーで作られた O リングまたはその他のタイプの二次シールは、シール アセンブリの固定コンポーネントと回転コンポーネント間の漏れを防ぐために使用されます。

ゴムベローズメカニカルシールの利点

• 強化されたシール性能: ゴム製ベローズ メカニカル シールは、従来のシールに比べて優れたシール性能を備えています。柔軟性のあるゴム製ベローズにより、位置ずれや振動があってもシールがシャフトと接触した状態を維持できます。これにより、漏れのない動作が保証され、汚染物質の侵入を防ぎます。
• シャフト保護の向上: ゴム製ベローズは、密封された流体とシャフトの間のバリアとして機能し、直接接触を防ぎ、シャフトのフレッティングを最小限に抑えます。この保護により、シャフトの耐用年数が延び、メンテナンスの必要性が減ります。シャフトの損傷がないため、シール信頼性とパフォーマンスも向上します。
• 取り付けの容易さ: ゴム製ベローズ メカニカル シールは、簡単かつ迅速に取り付けられるように設計されています。シール アセンブリは通常、組み立て済みのカートリッジ ユニットとして提供され、複雑な調整手順を必要とせずにシャフトに簡単に取り付けることができます。この取り付けの容易さにより、ダウンタイムが短縮され、誤った製品の選択や取り付けエラーのリスクが最小限に抑えられます。
• 多様な用途範囲: これらのシールは、水ポンプ、化学ポンプ、自動車ポンプなど、幅広い産業用途に適しています。 清浄な液体から研磨スラリーまで、さまざまな流体を処理でき、高圧環境と低圧環境の両方で効果的に動作します。
• コンパクトで省スペースな設計: ゴム製ベローズ シールは、シール チャンバー内で最小限のスペースしか必要としないスリムな設計を特徴としています。このコンパクトなプロファイルにより、機器設計の柔軟性が高まり、他のシール タイプが適さない狭いスペースにもシールを装着できます。
• コスト効率の高いソリューション: 他のメカニカル シール設計と比較して、ゴム ベローズ シールはコスト効率の高いシーリング ソリューションを提供します。設計がシンプルで、高品質でありながら手頃な価格の材料を使用しているため、多くの産業用途で経済的な選択肢となります。
• 圧力変動への対応能力: ゴム製ベローズ メカニカル シールは、圧力変動や逆転に効果的に対応するように設計されています。柔軟なベローズにより、シールはさまざまな圧力条件にさらされても安定したシール インターフェースを維持できます。この圧力変化への適応能力により、信頼性の高いシール性能が確保され、動的な動作条件での漏れが防止されます。

よくある質問

ゴムベローズメカニカルシールの製造にはどのような材料が使用されますか?

ゴムベローズメカニカルシールは、通常、用途の要件とシールされる媒体の種類に応じて、ニトリル (NBR)、エチレンプロピレンジエンモノマー (EPDM)、フルオロエラストマー (FKM)、パーフルオロエラストマー (FFKM) などの高品質のエラストマーから作られています。

アプリケーションに適したゴムベローズメカニカルシールを選択するにはどうすればよいでしょうか?

ゴム製ベローズ メカニカル シールを選択するときは、シールする媒体の種類、動作温度と圧力、シャフト速度と直径、研磨粒子の存在、化学的適合性などの要素を考慮して、最適なパフォーマンスと寿命を確保してください。

ゴムベローズメカニカルシールの一般的な故障モードは何ですか?

ゴムベローズメカニカルシールの一般的な故障モードには、摩耗、化学的劣化、熱による損傷、不適切な取り付け、および位置ずれや過度のシャフトの動きによる機械的損傷などがあります。

ゴムベローズメカニカルシールは他のタイプのメカニカルシールと比べてどうですか?

ゴム製ベローズ メカニカル シールは、他のタイプのメカニカル シールに比べて、位置ずれやシャフトの動きによく対応し、コストが低く、摩耗や腐食に強いなど、いくつかの利点があります。ただし、高温または高圧の用途では限界があり、金属ベローズやカートリッジ シールなどの他のタイプのシールの方が適している場合があります。