Mil Contalarının Çeşitleri

Mekanik mühürler

Todd

2024-08-16

Foklarla İletişim

Temas eden contalar, birçok döner uygulama için popüler bir seçimdir ve sızdırmazlık yüzeyi ile dönen şaft arasındaki doğrudan temas yoluyla etkili sızdırmazlık sağlar. Bu contalar, sabit bir sızdırmazlık arayüzü korurken şaft sapması, kaçıklığı ve termal genleşmeyi karşılamak üzere tasarlanmıştır. En yaygın temas eden conta türleri arasında radyal dudak contaları, mekanik contalar ve sıkıştırma paketlemeleri bulunur.

Radyal Dudak Contaları

Radyal dudak contaları, döner şaft contaları veya yağ contaları olarak da bilinir, en yaygın kullanılan şaft contası türüdür. Şaft yüzeyiyle teması koruyan ve sıvı sızıntısını önleyen esnek bir sızdırmazlık dudağı içerirler. Sızdırmazlık dudağı genellikle NBR, FKM veya PTFE gibi elastomerik malzemelerden yapılır ve tutarlı sızdırmazlık basıncını sağlamak için bir jartiyer yayı içerebilir.

Radyal dudak contaları, tek dudaklı, çift dudaklı ve çok dudaklı yapılandırmalar dahil olmak üzere çeşitli tasarımlarda mevcuttur ve farklı uygulama gereksinimlerine uygundur. Genellikle otomotiv, endüstriyel ve denizcilik uygulamalarında, örneğin motor krank milleri, şanzıman milleri ve pompa millerinde kullanılırlar.

Mekanik mühürler

Mekanik contalar, yay basıncı ve sıvı basıncıyla temas halinde tutulan iki düz sızdırmazlık yüzeyinden (sabit bir yüzey ve dönen bir yüzey) oluşan son derece mühendislikli sızdırmazlık çözümleridir. Sızdırmazlık yüzeyleri genellikle silisyum karbür, tungsten karbür veya seramik gibi sert, aşınmaya dayanıklı malzemelerden yapılır.

Mekanik contalar, dudak contalarına kıyasla üstün sızdırmazlık performansı sunar ve bu da onları yüksek basınç, sıcaklık ve dönme hızları içeren zorlu uygulamalar için uygun hale getirir. Genellikle petrol ve gaz, kimyasal işleme ve güç üretimi gibi endüstrilerdeki pompalarda, kompresörlerde, mikserlerde ve diğer döner ekipmanlarda kullanılırlar.

Sıkıştırma Dolguları

Sıkıştırma dolguları, PTFE, grafit veya aramid lifler gibi örgülü veya bükülmüş dolgu malzemesi tellerinden oluşan geleneksel sızdırmazlık çözümleridir. Dolgu malzemesi, dönen şaft ile muhafaza arasında bir conta oluşturarak salmastra kutusuna sıkıştırılır.

Sıkıştırmalı dolgular büyük ölçüde daha gelişmiş sızdırmazlık teknolojileriyle değiştirilmiş olsa da, hala belirli uygulamalarda, özellikle eski ekipmanlarda veya bakım kolaylığı ve düşük maliyetin önceliklendirildiği durumlarda kullanılmaktadır. Ancak, sıkıştırmalı dolgular etkili sızdırmazlığı korumak için sık sık ayarlanmalı ve değiştirilmelidir.

Temassız Contalar

Temassız contalar, adından da anlaşılacağı gibi, sızdırmazlık bileşenleri ile dönen şaft arasında doğrudan temasa dayanmaz. Bunun yerine, sızdırmazlık etkisi yaratmak için labirent yolları, akışkan dinamikleri veya manyetik alanlar kullanırlar. Temassız contalar, düşük sürtünme, yüksek dönme hızları veya minimum aşınmanın gerektiği uygulamalarda tercih edilir. En yaygın temassız conta türleri arasında labirent contalar, yüzer halka contalar ve manyetik akışkan contaları bulunur.

Labirent Mühürleri

Labirent contalar, sıvı için kıvrımlı bir yol oluşturan ve sızıntının oluşmasını zorlaştıran bir dizi sıkı boşluk ve karmaşık geçitten oluşur. Sızdırmazlık etkisi, santrifüj kuvveti, akışkan dinamiği ve conta boyunca basınç düşüşünün bir kombinasyonu ile elde edilir.

Labirent contalar yüksek hızlı uygulamalar için uygundur ve geniş bir sıcaklık ve basınç aralığını idare edebilir. Genellikle gaz türbinlerinde, kompresörlerde ve buhar türbinlerinde kullanılırlar; temassız tasarımları sürtünmeyi ve aşınmayı en aza indirir.

Yüzen Halka Contalar

Yüzen halka contaları, burç contaları veya halka contaları olarak da bilinir, dönen şaft ile sabit gövde arasında bulunan yüzen bir halkadan oluşur. Halka tipik olarak karbon grafit veya PTFE gibi aşınmaya dayanıklı bir malzemeden yapılır ve radyal yönde serbestçe yüzecek şekilde tasarlanmıştır.

Sızdırmazlık etkisi, santrifüj kuvveti ve akışkan dinamiğinin birleşimiyle elde edilir ve yüzer halka, akışkan sızıntısına karşı bir bariyer görevi görür. Yüzer halka contaları, yüksek hızlı uygulamalar için uygundur ve şaft sapması ve hizalama hatalarını karşılayabilir.

Manyetik Sıvı Contaları

Manyetik sıvı contaları, şaftın etrafında sıvı bir O-ring oluşturmak için taşıyıcı bir sıvıda manyetik parçacıkların süspansiyonu olan bir ferrofluid kullanır. Ferrofluid, sızıntıyı önleyen sıkı bir conta oluşturan kalıcı bir mıknatıs tarafından yerinde tutulur.

Manyetik sıvı contaları, düşük sürtünme, yüksek sızdırmazlık verimliliği ve şaft hizalama hatası ve kaçıklığını tolere etme yeteneği dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar. Genellikle yarı iletken üretim ekipmanı ve uzay teknolojisi gibi yüksek vakumlu uygulamalarda kullanılırlar.

Mühür Seçimi Hususları

Çalışma koşulları

Basınç: Conta, sistemde karşılaşılan statik ve dinamik maksimum basıncı kaldırabilecek kapasitede olmalıdır.
Sıcaklık: Conta malzemesinin çalışma sıcaklığı aralığına uygun olması, özelliklerini ve performansını koruması gerekir.
Hız: Conta tasarımı, santrifüj kuvveti ve ısı oluşumu gibi faktörler göz önünde bulundurularak milin dönüş hızına uygun olmalıdır.
Sapma: Conta, sızdırmazlık etkinliğini tehlikeye atmadan şafttaki herhangi bir sapmayı veya hizalama hatasını telafi etmelidir.

Akışkan Özellikleri

Viskozite: Conta, akışkanın viskozitesini kaldırabilmeli, uygun yağlama ve sızdırmazlık performansını garanti altına almalıdır.
Temizlik: Conta tasarımı, partikül kirliliği ve filtrasyon gereksinimleri gibi faktörleri göz önünde bulundurarak sıvının temizliğini dikkate almalıdır.
Aşındırıcılık: Sıvı aşındırıcı parçacıklar içeriyorsa, aşırı aşınma ve sızıntıyı önlemek için conta malzemesi aşınmaya dayanıklı olmalıdır.
Kimyasal Reaktivite: Sızdırmazlık malzemesinin, bozulmayı önlemek ve uzun vadeli performans sağlamak için sıvıyla kimyasal olarak uyumlu olması gerekir.

Çevresel faktörler

Toz: Tozlu ortamlarda, partikül girişini ve erken aşınmayı önlemek için ek toz dudaklarına veya labirent tasarımlara sahip contalar gerekebilir.
Nem: Nem veya suya maruz kalan contalar, korozyonu önleyecek ve ıslak koşullarda sızdırmazlık etkinliğini koruyacak şekilde tasarlanmalıdır.
Titreşim: Yüksek titreşim seviyelerinin olduğu uygulamalarda, conta tasarımının teması sürdürecek ve sızıntıyı önleyecek kadar sağlam olması gerekir.

Mil ve Gövde Arayüzü

Yüzey İşlem: Mil yüzey işlemi, conta tipine uygun olmalı, uygun temas sağlanmalı ve aşınma en aza indirilmelidir.
Eşmerkezlilik: Salmastra yuvası ve şaft, düzensiz aşınma ve sızıntıyı önlemek için eşmerkezli olmalıdır.
Isıl Genleşme: Sızdırmazlık etkinliğinin sürdürülebilmesi için, conta tasarımının şaft ve gövde malzemeleri arasındaki ısıl genleşme farklarını dikkate alması gerekir.

Sızıntı Oranı ve Ömür Beklentileri

Sızdırmazlık Oranı: İstenilen sızdırmazlık oranına ulaşmak için conta tipi ve malzemesi, akışkan özellikleri ve çalışma koşulları gibi faktörler göz önünde bulundurularak seçilmelidir.
Ömür Beklentileri: Conta tasarımı ve malzemesi, aşınma, bozulma ve bakım aralıkları gibi faktörler dikkate alınarak, beklenen hizmet ömrünü sağlayacak şekilde seçilmelidir.

Kurulum ve Bakım Kolaylığı

Montaj: Conta tasarımı, asgari düzeyde özel alet veya eğitim gerektirerek kolay ve doğru montaja olanak sağlamalıdır.
Bakım: Conta, kolay muayene, temizlik ve değiştirmeye olanak verecek şekilde tasarlanmalı, böylece duruş süresi ve bakım maliyetleri en aza indirilmelidir.

Conta Malzeme Seçenekleri

Elastomerler

Elastomerler, esneklikleri, dayanıklılıkları ve sızdırmazlık özellikleri nedeniyle şaft contalarında yaygın olarak kullanılır. Sızdırmazlık uygulamalarında kullanılan en yaygın elastomerler şunlardır:

Nitril Bütadien Kauçuk (NBR): NBR, yağlara, yakıtlara ve hidrolik sıvılara karşı iyi direnç gösteren çok yönlü bir elastomerdir ve bu da onu genel amaçlı sızdırmazlık uygulamaları için uygun hale getirir.
Floroelastomer (FKM): FKM, yüksek sıcaklıklara, kimyasallara ve agresif sıvılara karşı mükemmel direnç sunar ve bu da onu kimya ve petrol endüstrilerindeki zorlu uygulamalar için ideal hale getirir.
Etilen Propilen Dien Monomer (EPDM): EPDM, ozona, hava koşullarına ve yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklılığıyla bilinir ve bu nedenle dış mekan ve yüksek sıcaklık uygulamaları için uygundur.
Politetrafloroetilen (PTFE): PTFE, genellikle sızdırmazlık performansını artırmak ve aşınmayı azaltmak için elastomerlerle birlikte kullanılan, kimyasallara karşı oldukça dayanıklı ve düşük sürtünmeli bir malzemedir.

Termoset Polimerler

Termoset polimerler, şaft contalarında kullanılan, yüksek mukavemet, aşınma direnci ve termal stabilite sunan başka bir malzeme sınıfıdır. Yaygın termoset polimerler şunları içerir:

Poliüretan: Poliüretan contalar, mükemmel aşınma direnci, yırtılma mukavemeti ve yağlara ve çözücülere karşı direnç sunar ve bu da onları zorlu endüstriyel uygulamalar için uygun hale getirir.
Poliakrilat: Poliakrilat contalar ısıya, yağlara ve kimyasallara karşı iyi direnç sağlar ve genellikle yüksek sıcaklık ve agresif sıvı ortamlarında kullanılır.

Termoplastikler

Termoplastik malzemeler, mükemmel kimyasal dirençleri, düşük sürtünmeleri ve yüksek sıcaklık kararlılıkları nedeniyle şaft contalarında giderek daha fazla kullanılmaktadır. Sızdırmazlık uygulamalarında kullanılan en yaygın termoplastikler şunlardır:

Politetrafloroetilen (PTFE): PTFE, kimyasallara karşı oldukça dayanıklı ve düşük sürtünmeli bir malzemedir; sıklıkla elastomerlerle birlikte veya zorlu uygulamalarda katı conta malzemesi olarak kullanılır.
Polietereterketon (PEEK): PEEK, mükemmel mekanik mukavemet, aşınma direnci ve kimyasal direnç sunar ve bu da onu yüksek sıcaklık ve agresif sıvı ortamları için uygun hale getirir.
Polifenilen Sülfür (PPS): PPS, yüksek mukavemeti, sertliği ve kimyasal direnciyle bilinir ve bu sayede kimya ve otomotiv endüstrilerindeki zorlu uygulamalar için uygundur.

Yüz Malzemeleri

Mekanik contalarda, yüzey malzemeleri etkili sızdırmazlık ve uzun vadeli performans sağlamak için kritik öneme sahiptir. Mekanik contalarda kullanılan en yaygın yüzey malzemeleri şunlardır:

Karbon: Karbon grafit, mükemmel kayganlığı, kimyasal direnci ve çok çeşitli sıvılarla uyumluluğu nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir yüzey malzemesidir.
Silisyum Karbür: Silisyum karbür yüksek sertlik, aşınma direnci ve kimyasal direnç sunar ve bu sayede aşındırıcı sıvılar veya yüksek basınçların olduğu zorlu uygulamalar için uygundur.
Tungsten Karbür: Tungsten karbür, yüksek sertliği, aşınma direnci ve çok çeşitli sıvılarla uyumluluğu ile bilinir ve bu da onu yüksek basınç ve yüksek hız uygulamaları için uygun hale getirir.
Elmas Kaplama: Elmas kaplamalı yüzeyler olağanüstü sertlik, aşınma direnci ve düşük sürtünme sağlayarak aşındırıcı sıvılar veya yüksek basınçların olduğu en zorlu uygulamalar için uygundur.

SSS

Deniz şaft contalarının farklı tipleri nelerdir?

Deniz şaft contaları, suyun pervane şaftından gemiye girmesini önlemek için tasarlanmıştır. En yaygın deniz şaft contası türleri şunlardır:

Dudak contaları: Mil yüzeyiyle teması koruyan ve su girişini engelleyen esnek bir dudağa sahip radyal dudak contaları.
Mekanik contalar: Sabit ve dönen bir yüzeyden oluşan, yay basıncı ve sıvı basıncıyla temas halinde tutulan yüzey contaları.
Labirent contalar: Sıvının içeri girmesini zorlaştırmak için bir dizi sıkı boşluk ve karmaşık geçitler kullanan temassız contalar.
Körüklü contalar: Mil hareketini ve hizalama hatalarını telafi ederken sızdırmazlık etkinliğini koruyan esnek körük elemanlı mekanik contalar.

Yağ keçesi çeşitleri nelerdir?

Radyal dudak contaları olarak da bilinen yağ keçeleri, çeşitli uygulamalarda sıvı sızıntısını önlemek ve kirleticilere karşı koruma sağlamak için tasarlanmıştır. En yaygın yağ keçesi türleri şunlardır:

Tek dudaklı contalar: Mil yüzeyiyle teması sürdüren ve sıvı sızıntısını önleyen tek bir sızdırmazlık dudağı bulunan contalardır.
Çift dudaklı contalar: İki sızdırmazlık dudağı bulunan contalar, gelişmiş sızdırmazlık performansı ve kirleticilere karşı koruma sağlar.
Kaset contalar: Metal bir kasa, conta dudağı ve yaydan oluşan, kolay montaj ve değiştirme imkânı sağlayan önceden monte edilmiş contalar.
Eksenel contalar: Eksenel harekete karşı sızdırmazlık sağlamak üzere tasarlanmış contalar, genellikle alternatif mil veya çubukların bulunduğu uygulamalarda kullanılır.

Döner contaların farklı tipleri nelerdir?

Döner contalar, sıvı sızıntısını önlemek ve dönen ekipmanlarda sistem basıncını korumak için tasarlanmıştır. En yaygın döner conta türleri şunlardır:

Radyal dudak contaları: Dönen mil yüzeyiyle teması koruyarak sıvı sızıntısını önleyen esnek sızdırmazlık dudağına sahip contalardır.
Mekanik contalar: Sabit ve dönen bir yüzeyden oluşan, yay basıncı ve sıvı basıncıyla temas halinde tutulan, zorlu uygulamalarda etkili sızdırmazlık sağlayan yüzey contaları.
Labirent contalar: Sıvı için kıvrımlı bir yol oluşturmak amacıyla bir dizi sıkı boşluk ve karmaşık geçitler kullanan temassız contalar, yüksek hızlı uygulamalarda sızıntıyı en aza indirir.
Yüzer halka contalar: Dönen mil ile sabit gövde arasına yerleştirilmiş yüzer bir halkadan oluşan, santrifüj kuvveti ve akışkan dinamiği yoluyla sızdırmazlık sağlayan temassız contalar.