يُعد تصميم ووظيفة الأختام الميكانيكية معقدين، إذ يتألفان من عدة مكونات أساسية. وهي مصنوعة من أسطح مانعة للتسرب، ومواد مطاطية، وأختام ثانوية، وأجزاء معدنية، ولكل منها خصائص وأغراض فريدة.

تشمل الأجزاء الرئيسية للختم الميكانيكي ما يلي:

1. الوجه الدوار (الحلقة الأساسية):هذا هو الجزء من مانع التسرب الميكانيكي الذي يدور مع العمود. وغالبًا ما يكون له سطح صلب مقاوم للتآكل مصنوع من مواد مثل الكربون أو السيراميك أو كربيد التنجستن.
2. الوجه الثابت (المقعد أو الحلقة الثانوية):يبقى السطح الثابت ثابتًا ولا يدور. وعادةً ما يُصنع من مادة أكثر ليونة تُكمّل السطح الدوار، مما يُشكّل سطحًا مانعًا للتسرب. وتشمل المواد الشائعة السيراميك، وكربيد السيليكون، وأنواعًا مختلفة من المطاط الصناعي.
3. المطاط الصناعي:تُستخدم المكونات المطاطية، مثل الحلقات الدائرية والحشيات، لتوفير ختم مرن وآمن بين الغلاف الثابت والعمود الدوار.
4. عناصر منع التسرب الثانوية:وتشمل هذه العناصر حلقات O الثانوية، وحلقات V، أو عناصر منع التسرب الأخرى التي تساعد على منع دخول الملوثات الخارجية إلى منطقة منع التسرب.
5. الأجزاء المعدنية:تقوم مكونات معدنية مختلفة، مثل الغلاف المعدني أو شريط القيادة، بتثبيت الختم الميكانيكي معًا وتأمينه على المعدات.

وجه مانع التسرب الميكانيكي

• وجه ختم دوارتتحرك الحلقة الرئيسية، أو سطح منع التسرب الدوار، بالتزامن مع الجزء الدوار من الآلة، وعادةً ما يكون العمود. تُصنع هذه الحلقة غالبًا من مواد صلبة ومتينة مثل كربيد السيليكون أو كربيد التنجستن. يضمن تصميم الحلقة الرئيسية قدرتها على تحمل قوى التشغيل والاحتكاك الناتج أثناء تشغيل الآلة دون تشوه أو تآكل مفرط.

• وجه ختم ثابتعلى عكس الحلقة الأساسية، تبقى الحلقة المقابلة ثابتة. وهي مصممة لتشكيل زوج مانع للتسرب مع الحلقة الأساسية. ورغم ثباتها، فقد صُممت لتستوعب حركة الحلقة الأساسية مع الحفاظ على إحكام قوي. غالبًا ما تُصنع الحلقة المقابلة من مواد مثل الكربون أو السيراميك أو كربيد السيليكون.

المطاطات (الحلقات الدائرية أو المنافيخ)

تُستخدم هذه العناصر، والتي عادةً ما تكون حلقات دائرية أو منفاخات، لتوفير المرونة اللازمة للحفاظ على إحكام الغلق بين مجموعة مانع التسرب الميكانيكي وعمود أو غلاف الآلة. وهي تُتيح استيعاب أي انحراف طفيف في محاذاة العمود والاهتزازات دون التأثير على سلامة مانع التسرب. ويعتمد اختيار مادة المطاط الصناعي على عوامل مختلفة، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط وطبيعة السائل المراد إحكام غلقه.

الأختام الثانوية

تُعدّ موانع التسرب الثانوية مكونات توفر منطقة إحكام ثابتة داخل مجموعة مانع التسرب الميكانيكي. وهي تُحسّن أداء مانع التسرب وموثوقيته، خاصة في الظروف الديناميكية.

الأجهزة

• الينابيعتوفر النوابض الحمل اللازم لأسطح منع التسرب، مما يضمن تلامسًا مستمرًا بينها حتى في ظل ظروف التشغيل المتغيرة. ويضمن هذا التلامس المستمر إحكامًا موثوقًا وفعالًا طوال فترة تشغيل الآلة.

• مثبتاتتُثبّت المثبتات مكونات مانع التسرب المختلفة معًا. فهي تحافظ على المحاذاة والموضع الصحيحين لمجموعة مانع التسرب، مما يضمن الأداء الأمثل.

• الصفائح الغديةتُستخدم صفائح التثبيت لتركيب مانع التسرب على الآلة. وهي تدعم مجموعة مانع التسرب، مما يحافظ عليها في مكانها بإحكام.

• براغي التثبيت: مسامير التثبيت هي مكونات صغيرة ملولبة تُستخدم لتثبيت مجموعة مانع التسرب الميكانيكي على العمود. وهي تضمن بقاء مانع التسرب في مكانه أثناء التشغيل، مما يمنع أي إزاحة محتملة قد تؤثر على فعاليته.

 

 

 

 

ختاماً

يؤدي كل مكون من مكونات مانع التسرب الميكانيكي دورًا حاسمًا في إحكام إغلاق الآلات الصناعية بكفاءة. ومن خلال فهم وظيفة هذه المكونات وأهميتها، يمكن للمرء أن يُدرك مدى التعقيد والدقة المطلوبين في تصميم وصيانة موانع التسرب الميكانيكية الفعالة.