Les joints mécaniques, l'un des composants d'étanchéité les plus critiques des équipements rotatifs, sont largement utilisés dans des structures telles que les pompes, les compresseurs, les boîtes de vitesses et les réacteurs.Leur fonction est d'empêcher la fuite de supports (tels que l'huileEn raison des conditions de fonctionnement complexes où la face d'étanchéité alterne entre les états de vitesse élevée, micro-écart, contact et non-contact,la conception des tolérances des pièces d'étanchéité affecte directement la fiabilité et la durée de vie de l'équipement;.

Ce document commencera par l'analyse de la structure mécanique des joints, expliquera systématiquement les points clés du contrôle des tolérances des composants des joints mécaniques,et de donner des suggestions typiques de schéma de correspondance et de montage.

Brève description de la structure et du principe de fonctionnement du joint mécanique

L'étanchéité mécanique est principalement composée de deux composants principaux:

Anneau de mouvement (Rotary Ring): tourne avec l'arbre

Anneau statique (anneau stationnaire): fixé dans le boîtier et immobile

Les deux forment une paire d'étanchéité dynamique à travers la face d'extrémité d'étanchéité plate et maintiennent un état de micro-contact avec le film fluide en s'appuyant sur la force de ressort pré-tension pour obtenir l'étanchéité.

L'écart entre les surfaces d'étanchéité est généralement compris entre 0,3 et 1 μm. Toute tolérance dépassant la limite peut entraîner:

Échec du joint → fuite moyenne

Étanchéité trop serrée → usure trop rapide, chauffage, frittage

Points clés de contrôle des tolérances pour les composants d'étanchéité mécanique

1. L'ajustement entre l'arbre et le siège d'anneau en mouvement

Accouplement recommandé: h6/k5 ou h6/m5

L'anneau de mouvement doit tourner en synchronisation avec l'arbre sans glisser

Surmontage excessif → installation difficile, concentration de la contrainte

Si l'ajustement est trop petit, l'anneau de déplacement glissera et le joint échouera

2Le cercle extérieur de l' anneau statique correspond au trou de la coque

Accouplement recommandé: H7/n6 ou H7/p6

Il doit être scellé et positionné de manière stable, et ne peut pas tourner ou être excentrique

Si un anneau O élastique est utilisé pour l'amortissement, l'ajustement doit être serré pour empêcher le mouvement

3Le contrôle de saut de face est scellé.

Saut axial maximal admissible: ≤ 3 à 5 μm

Le débit circulaire affecte l'ajustement de la surface d'étanchéité et rend le film d'étanchéité instable

Il est suggéré d'assurer la précision de l'usinage et du meulage par le traitement de la balance dynamique

Problèmes d'étanchéité et cas causés par une mauvaise tolérance

Tolérance structurelle typique de référence

Recommandations d'assemblage pour le contrôle des tolérances scellées

La face de l'extrémité d'étanchéité doit être nettoyée et lubrifiée avant l'installation pour éviter les frottements à sec.

L'anneau mobile et l'anneau statique ne doivent pas être frappés avec un marteau, mais doivent être utilisés avec des outils de guidage spéciaux.

L'ajustement selon les tolérances doit être assuré de ne pas présenter de taches, de rayures et de serrage excentrique.

La correction de l'équilibre dynamique est recommandée, en particulier à grande vitesse (> 3000 tr/min)

Les performances d'étanchéité des joints mécaniques dépendent fortement du contrôle axiale du débit et de la conception des interférences

Chaque légère déviation de la tolérance d'accouplement est multipliée par un risque de fuite

La sélection de la qualité appropriée et l'attention à la rugosité de la surface et l'erreur de forme de l'usinage sont les stratégies de base pour assurer un joint fiable

Il est recommandé de dresser une liste des tolérances d'étanchéité au stade de la conception de la structure et de fixer des points d'essai en cours d'exécution et des normes d'acceptation dans le processus de montage.