تطبيقات مختلفة لمختلف الأختام الميكانيكية

يمكن للأختام الميكانيكية أن تحل مجموعة متنوعة من مشاكل الختم. فيما يلي بعض الأشياء التي تسلط الضوء على تعدد استخدامات الأختام الميكانيكية وتوضح سبب أهميتها في القطاع الصناعي اليوم.

1. الخلاطات الشريطية للمسحوق الجاف
هناك مشكلتان تظهران عند استخدام المساحيق الجافة. السبب الرئيسي هو أنه إذا كنت تستخدم جهاز إغلاق يتطلب مادة تشحيم رطبة، فقد يؤدي ذلك إلى انسداد المسحوق حول منطقة الغلق. يمكن أن يكون هذا الانسداد كارثيًا لعملية الختم. الحل هو طرد المسحوق إما بالنيتروجين أو بالهواء المضغوط. بهذه الطريقة، لن يكون للبودرة أي تأثير، ولا ينبغي أن يكون الانسداد مشكلة.
سواء قررت استخدام النيتروجين أو الهواء المضغوط، تأكد من أن تدفق الهواء نظيف وموثوق. إذا انخفض الضغط، فقد يسمح ذلك للمسحوق بالتلامس مع واجهة عمود التعبئة، مما يتعارض مع الغرض من تدفق الهواء.

إن التقدم الجديد في التصنيع الذي تمت تغطيته في عدد يناير 2019 من Pumps & Systems يخلق مواد جرافيت سيليكونية باستخدام تفاعل بخار كيميائي يحول المناطق المكشوفة من إلكتروجرافيت إلى كربيد السيليكون. تتميز الأسطح المصنوعة من السيليكون بأنها أكثر مقاومة للتآكل من الأسطح المعدنية، وتسمح هذه العملية بتحويل المادة إلى تكوينات معقدة نظرًا لأن التفاعل الكيميائي لا يغير الحجم.
نصائح التثبيت
لتقليل الغبار، استخدم صمام تفريغ بغطاء محكم ضد الغبار لتأمين غطاء الحشية
استخدم حلقات الفانوس الموجودة على سدادة التعبئة وحافظ على كمية صغيرة من ضغط الهواء أثناء عملية الخلط لمنع وصول الجزيئات إلى صندوق الحشو. سيؤدي هذا أيضًا إلى حماية العمود من التآكل.

2. حلقات احتياطية عائمة للأختام الدوارة ذات الضغط العالي
تُستخدم الحلقات الاحتياطية بشكل عام مع الأختام الأولية أو الحلقات O لمساعدة الحلقات O على مقاومة تأثيرات البثق. تعتبر الحلقة الاحتياطية مثالية للاستخدام في الأنظمة الدوارة ذات الضغط العالي، أو في الحالات التي توجد فيها فجوات كبيرة في البثق.
نظرًا للضغط المرتفع في النظام، هناك خطر أن يصبح العمود غير محاذٍ أو أن الضغط العالي يتسبب في تشوه المكونات. ومع ذلك، فإن استخدام حلقة احتياطية عائمة في نظام دوار عالي الضغط يعد حلاً ممتازًا لأنه يتبع حركة العمود الجانبية، ولا تتشوه الأجزاء أثناء الاستخدام.
نصائح التثبيت
أحد التحديات الأساسية المرتبطة بالأختام الميكانيكية في أنظمة الضغط العالي هذه هو تحقيق أصغر فجوة ممكنة في فجوة البثق لتقليل تلف البثق. كلما كانت فجوة البثق أكبر، زاد الضرر الذي قد يلحق بالختم بمرور الوقت.
ضرورة أخرى هي تجنب الاتصال من المعدن إلى المعدن عند فجوة البثق الناجمة عن الانحراف. يمكن أن يسبب هذا التلامس احتكاكًا كافيًا من الحرارة لإضعاف الختم الميكانيكي في النهاية وجعله أقل مقاومة للقذف.

3. أختام مزدوجة الضغط على اللاتكس
تاريخيًا، الجزء الأكثر إشكالية في ختم اللاتكس الميكانيكي هو أنه يتصلب عند تعرضه للحرارة أو الاحتكاك. عندما يتعرض ختم اللاتكس للحرارة، ينفصل الماء عن الجزيئات الأخرى، مما يؤدي إلى جفافه. عندما يدخل لاتكس الختم إلى الفجوة بين وجه الختم الميكانيكي، فإنه يتعرض للاحتكاك والقص. وهذا يؤدي إلى تخثر الدم، وهو ما يضر بالختم.
الحل السهل هو استخدام ختم ميكانيكي مزدوج الضغط لأنه يتم إنشاء سائل حاجز بداخله. ومع ذلك، هناك احتمال أن يظل اللاتكس قادرًا على اختراق الأختام بسبب تشوهات الضغط. إحدى الطرق المؤكدة لإصلاح هذه المشكلة هي استخدام ختم خرطوشة مزدوج مع دواسة الوقود للتحكم في اتجاه التنظيف.
نصائح التثبيت
تأكد من محاذاة المضخة بشكل صحيح. قد ينفد العمود، أو انحرافه أثناء البداية الصعبة، أو يمكن أن يؤدي إجهاد الأنابيب إلى التخلص من محاذاتك وسيسبب ضغطًا على الختم.
قم دائمًا بقراءة الوثائق المصاحبة للأختام الميكانيكية الخاصة بك للتأكد من تثبيتها بشكل صحيح في المرة الأولى؛ وإلا، يمكن أن يحدث التخثر بسهولة ويفسد العملية. من الأسهل مما يتوقع بعض الأشخاص ارتكاب أخطاء بسيطة يمكن أن تتداخل مع فعالية الختم وتسبب عواقب غير مقصودة.
يؤدي التحكم في طبقة السائل التي تتلامس مع وجه الختم إلى إطالة عمر الختم الميكانيكي، كما توفر الأختام المضغوطة المزدوجة هذا التحكم.
قم دائمًا بتثبيت الختم مزدوج الضغط باستخدام نظام التحكم البيئي أو الدعم لإدخال حاجز السوائل بين الختمين. يأتي السائل عادةً من الخزان لتليين الأختام عبر خطة الأنابيب. استخدم أجهزة قياس المستوى والضغط الموجودة على الخزان للتشغيل الآمن والاحتواء المناسب.

4. أختام المحور الإلكتروني المتخصصة للسيارات الكهربائية
يؤدي المحور الإلكتروني في السيارة الكهربائية الوظائف المشتركة للمحرك وناقل الحركة. أحد التحديات في إغلاق هذا النظام هو أن عمليات نقل الحركة في السيارات الكهربائية تعمل بما يصل إلى ثماني مرات أسرع من تلك الموجودة في المركبات التي تعمل بالغاز، ومن المرجح أن تزيد السرعة أكثر مع تقدم السيارات الكهربائية.
تتمتع الأختام التقليدية المستخدمة في المحاور الإلكترونية بحدود دوران تبلغ حوالي 100 قدم في الثانية. ويعني هذا التقليد أن السيارات الكهربائية لا يمكنها السفر إلا لمسافات قصيرة بشحنة واحدة. ومع ذلك، نجح الختم المطور حديثًا والمصنوع من مادة البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) في التعامل مع اختبار دورة الحمل المتسارع لمدة 500 ساعة والذي يحاكي ظروف القيادة في العالم الحقيقي وحقق سرعة دوران تبلغ 130 قدمًا في الثانية. وقد خضعت الأختام لاختبارات التحمل لمدة 5000 ساعة أيضًا.
أظهر الفحص الدقيق للأختام بعد الاختبار أنه لم يكن هناك أي تسرب أو تآكل على العمود أو شفة الختم. علاوة على ذلك، فإن التآكل على سطح الجري كان بالكاد ملحوظًا.

نصائح التثبيت
الأختام المذكورة هنا لا تزال في مرحلة الاختبار وليست جاهزة للتوزيع على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن الاقتران المباشر بين المحرك وعلبة التروس يمثل تحديات تتعلق بالأختام الميكانيكية لجميع المركبات الكهربائية.
وبشكل أكثر تحديدًا، يجب أن يظل المحرك جافًا بينما يظل صندوق التروس مشحمًا. هذه الشروط تجعل من الضروري العثور على ختم يمكن الاعتماد عليه. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يهدف القائمون على التركيب إلى اختيار مانع تسرب يسمح للمحور الإلكتروني بالتحرك في دورات تتجاوز 130 دورة في الدقيقة - وهو تفضيل الصناعة الحالي - مع تقليل الاحتكاك.
الأختام الميكانيكية: ضرورية للعمليات المتسقة
توضح النظرة العامة هنا أن اختيار الختم الميكانيكي المناسب لهذا الغرض يؤثر بشكل مباشر على النتائج. علاوة على ذلك، فإن التعرف على أفضل ممارسات التثبيت يساعد الأشخاص على تجنب المخاطر.