Phốt làm kín cơ khí, chi tiết không thể thiếu trong các loại bơm công nghiệp ngày nay. Để tối ưu được thời gian sử dụng phốt, ngoài việc chọn vật liệu phù hợp thì chọn kiểu thiết kế phốt cung cần được quan tâm. Thiết kế của phốt cơ khí có rất nhiều loại. Các thiết kế này khác nhau về cách chúng được truyền động, sự lựa chọn của các chi tiết làm kín phụ và vị trí của các lò xo. Các loại phốt cơ khí đều được thiết kế để đáp ứng các tiêu chí nhất định về ứng dụng, giá thành, phù hợp với bơm, dễ lắp đặt và khả năng làm kín. Tuy nhiên, Để đánh giá một mẫu phốt cơ khí đủ tốt, ta cần tìm hiểu về các kiểu thiết kế sau.
Protected Spring ( Kiểu lò xo được bảo vệ )
Nhiều thiết kế phốt cơ khí ban đầu đã đặt lò xo bên trong dung dịch bơm. Hầu hết các dung dịch này không sạch lắm. Khi lò xo của phốt cơ khí bị ngâm trong chất lỏng không sạch này, bụi bẩn sẽ tích tụ giữa các lò xo. Tình trạng này cuối cùng ảnh hưởng đến khả năng phản ứng của lò xo với các chuyển động và rung động, và khả năng giữ các mặt con dấu đóng. Theo thời gian, sự tắc nghẽn của lò xo sẽ gây ra hỏng phớt sớm.
Kiểu lò xo không được bảo vệ (bị ngâm trong dung dịch bơm)
Thiết kế lý tưởng cung cấp lò xo được bảo vệ bên trong phốt cơ khí. Lò xo sẽ được bảo vệ khỏi dung dịch bơm và khả năng làm việc của chúng sẽ không bị cản trở.
Kiểu lò xo được bảo vể (Không tiếp xúc với dung dịch bơm)
Blanced Design ( Thiết kế cân bằng )
Để 2 mặt chà đóng vào nhau, đảm bảo việc làm kín thì chúng phải chịu 2 lực cơ bản:
- Lực đóng mặt phốt (A), bao gồm: Cơ năng của lò xo, thủy lực do áp suất bên trong phốt
- Lực mở mặt phốt (B), bao gồm: Thủy lực tạo ra khi có chất lỏng giữa 2 mặt, lực ly tâm của bơm, thủy lực được tạo ra do chất lỏng bị mắc kẹt
Trường hợp 1: Khi lực A > B, làm cho hai mặt phốt tỳ chặt vào nhau, sinh ra nhiệt dẫn tới nhanh hỏng phốt. Lúc này cần một hệ thống cấp dung dịch giải nhiệt để giảm nhiệt độ do hai mặt chà tạo ra.
Trường hợp 2: Khi lực A < B , hai mặt chà bị hở dẫn tới rò rỉ.
Nhưng thường thì TH 1 thường xuyên xảy ra hơn TH 2. Để giảm tình trạng này xảy ra, thì có một hướng giải quyết.
Gọi áp suất từ lò xo làm kín (Ps) và áp suất thủy lực của chất lỏng trong máy bơm (Pp) cung cấp một lực nén giữ cho các mặt phớt đóng kín. Phốt cân bằng làm giảm diện tích vòng đệm (Ah) mà áp suất thủy lực của chất lỏng trong bơm (Pp) tác động lên.
Kiểu thiết kế không cân bằng
Bằng cách giảm diện tích, lực đóng 2 mặt chà giảm. Điều này cho phép bôi trơn tốt hơn dẫn đến sinh nhiệt thấp hơn, giảm mài mòn bề mặt và tiêu thụ điện năng. Phốt cơ khí cân bằng cân bằng thường có khả năng chịu áp suất cao hơn phốt cơ khí không cân bằng.
Thiết kế phốt cân bằng
Tỷ lệ cân bằng (B) của phốt cơ khí được cho bằng tỷ số giữa diện tích chịu tải thủy lực (Ah) và diện tích bề mặt mặt chà (As):
- Phốt cơ khí cân bằng có tỷ lệ cân bằng B <1
- Phốt cơ khí không cân bằng tỷ lệ cân bằng B> 1
- Tỷ lệ cân đối thường từ 0,6 đến 0,8
- Tỷ lệ cân bằng thấp hơn dẫn đến màng bôi trơn dày hơn và tỷ lệ rò rỉ cao hơn
- Việc lựa chọn tỷ lệ cân bằng là sự thỏa hiệp giữa sinh nhiệt thấp hơn, tốc độ rò rỉ và độ ổn định của khe hở làm kín
Monathilic Seal Face ( Mặt chà nguyên khối )
Phần mặt chà của phốt cơ khí thường được thiết kế theo hai kiều là mặt chà kiểu chèn và mặt chà nguyên khối. Đối với mặt chèn, thì phần tiếp xúc là carbon hoặc than chì .Vật liệu này cung cấp các đặc tính làm kín tốt nhưng tương đối yếu hơn từ quan điểm cơ học so. Thiết kế mặt chà sử dụng một giá đỡ quay bằng kim loại để truyền mô-men xoắn trục đến mặt tiếp xúc.
Nhược điểm của thiết kế mặt chèn này là mặt tiếp xúc và vật liệu giữ có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau. Điều này làm thay đổi lực giao thoa thực giữa cả hai bộ phận khi chúng tiếp xúc với nhiệt từ chất lỏng quá trình hoặc ma sát mặt. Mặt đệm bị biến dạng, dẫn đến rò rỉ và nhanh mòn.
Kiểu thiết kế chèn khi sử dụng được một thời gian
Hiện nay, để cải thiện tình trạng trên thì phốt cơ khí được trang bị mặt chà nguyên khối được làm từ chất liệu duy nhất. Truyền mômen xoắn được tác dụng trực tiếp lên mặt phốt. Điều này có thể thực hiện được nếu hình dạng của mặt đệm được thiết kế theo một hình dạng cụ thể để tạo cho nó sức mạnh để xử lý mô-men xoắn thông qua thiết kế hình học của nó. Những thiết kế mặt phốt nguyên khối này đã được thực hiện thông qua việc sử dụng Phân tích phần tử hữu hạn (mô hình hóa máy tính).
HAVICO hiện đang cung cấp đại diện cho hai hãng phốt nổi tiếng là US.Seal- Mỹ và STB - Đức. Có thể thay thế cho hầu hết tất cả các loại phốt bơm thông dụng trên thị trường như: AESSEAL, ANGA, BILLI, BURGMANN, CHESTERTON, EPM, FLEX-A-SEAL, FLOWSERVE, GSD, JAMEWALKER, JOHN CRANE, KOBELCO EAGLE, LIDERING, ORTECH, ROTEN, SEAL RITE, VULCAN, ZMTECH, LATTY, SEALTEK, HECKER, FLUITEN, MICROTEM, .... Với đủ type, kích thước và vật liệu tùy thuộc vào ứng dụng của từng loại bơm.
Liên hệ: Công ty TNHH DV-KT Hải Việt
Địa chỉ: 119 TA16, P.Thới An,Q.12, TP.Hồ Chí Minh
.png)
.png)
