기계적 씰의 유압 밸런스는 무엇입니까?

기계적 씰 분야에서 유압 밸런스는 씰 성능과 수명에 큰 영향을 미치는 기본 개념입니다. 이 설계 원리는 씰에 작용하는 힘을 신중하게 관리하는 것을 포함합니다. 물개 얼굴 압력 처리를 최적화하고, 마모를 최소화하며, 신뢰성을 향상시킵니다.

이 블로그 게시물에서는 기계적 씰의 유압 밸런스의 복잡한 내용을 자세히 살펴보고, 그 정의, 작용하는 힘, 그리고 밸런스 비율 공식을 살펴보겠습니다. 또한, 다음 두 가지의 차이점도 살펴보겠습니다. 균형 및 불균형 씰, 유압 균형의 장단점을 논의하고, 이 중요한 균형이 실제로 어떻게 달성되는지 설명하세요.

기계적 씰의 유압 밸런스란 무엇인가

에서 기계적 밀봉유압 밸런스는 씰 표면에 작용하는 닫힘력과 열림력 사이의 평형을 의미합니다. 이 밸런스는 씰 사이의 접촉 압력 마모, 발열, 압력 처리 능력 등의 요소에 직면하고 영향을 미칩니다.

폐쇄 세력

기계적 씰의 닫는 힘은 씰 면을 서로 밀어서 단단한 씰을 만들고 누출을 방지하는 힘입니다. 주요 닫는 힘은 씰 면 뒤에 있는 기계적 스프링에 의해 생성되는 스프링 힘입니다. 또한 씰 면의 뒷면에 작용하는 유압은 닫는 힘에 기여합니다. 압력이 높을수록 닫는 힘이 커집니다.

개방 세력

기계적 씰의 개방력은 씰 면을 분리하여 닫힘력에 반작용하는 힘입니다. 주요 개방력은 씰 면에 작용하는 유압입니다. 밀봉된 유체의 압력이 증가함에 따라, 씰 면에 더 큰 힘이 가해져 씰 면을 분리하려고 합니다. 씰 면의 형상과 균형비가 개방력의 크기를 결정합니다.

균형 비율 공식

균형 비율은 기계적 씰의 유압 균형을 정량화하는 주요 매개변수입니다. 유압 폐쇄력과 유압 개방력의 비율로 정의됩니다. 균형 비율은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

균형비율 = (A_기음 – 아_영형) / 아_기음

어디:

• ㅏ_기음 닫힘 압력에 노출된 씰 표면의 영역입니다.
• ㅏ_영형 개방 압력에 노출된 씰 표면의 영역입니다.

1의 균형 비율은 불균형한 씰을 나타내는 반면, 1보다 작은 비율은 균형 잡힌 씰을 나타냅니다. 균형 비율이 낮을수록 씰이 더 균형 잡힙니다.

균형 씰과 불균형 씰의 차이점

유압 밸런스의 장점

마모 및 열 발생 감소

유압적으로 균형 잡힌 기계적 씰은 마모와 열 발생 감소 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 씰 면에 작용하는 유압력을 균등화함으로써 면 사이의 접촉 압력이 최소화됩니다. 접촉 압력의 이러한 감소는 마찰과 마모 감소로 직접 이어져 씰 면의 수명을 연장합니다.

더 높은 압력 처리

유압적으로 균형 잡힌 씰의 또 다른 주요 이점은 불균형 씰에 비해 더 높은 압력을 처리할 수 있는 능력입니다. 균형 잡힌 설계 덕분에 씰은 씰링 무결성을 손상시키지 않고 증가된 시스템 압력에서도 효과적으로 작동할 수 있습니다.

신뢰성 향상

유압 밸런스는 기계적 씰의 전반적인 신뢰성과 수명에 기여합니다. 마모, 열 발생 및 고압의 영향을 줄임으로써 밸런스 씰은 고장이 덜 발생하고 유지 관리가 덜 필요합니다.

유압 밸런스의 단점

디자인 복잡성 증가

유압 균형 씰의 한 가지 단점은 불균형 씰에 비해 설계가 복잡하다는 것입니다.
이러한 복잡성으로 인해 개발 시간이 길어지고 초기 설계 비용이 높아질 수 있습니다.

더 높은 제조 비용

유압적으로 균형 잡힌 씰의 설계 복잡성이 증가함에 따라 제조 비용도 높아집니다. 또한 균형 잡힌 씰은 종종 균형 슬리브나 유압 챔버와 같은 여러 구성 요소를 통합하여 씰 어셈블리의 전체 비용을 증가시킵니다.

유압 균형이 달성되는 방법

기계적 씰의 유압 밸런스는 일반적으로 밸런스 직경 또는 밸런스 챔버를 사용하여 달성됩니다. 밸런스 직경은 씰 면에 신중하게 설계된 특징으로, 면에 걸쳐 압력 분포를 변경합니다.

적절한 밸런스 직경을 선택하면 씰 면을 닫는 데 작용하는 유압력이 씰 면을 여는 데 작용하는 힘에 의해 상쇄될 수 있습니다. 이러한 힘의 균형은 순 힘이 거의 0에 가까워져 면 접촉 압력과 마모가 최소화됩니다.

또는, 유압적 균형은 밸런스 챔버를 사용하여 달성할 수 있습니다. 이 설계에서는 씰 면 뒤에 별도의 챔버가 생성되고 시스템 압력이 이 챔버로 유입됩니다. 밸런스 챔버의 압력은 유압적 폐쇄력에 대응하여 씰의 균형을 효과적으로 맞춥니다.