Манжетне ущільнення

Манже́тне ущі́льнення (манжетний защільнювач^[1]) — рухомий защільнювач контактного типу, основним елементом (защільником^[1]) якого є еластомерна манжета, котра встановлена у корпусі (або на валу), защільнювальна поверхня якої притиснута тиском середовища, що защільнюється, або пружними силами матеріалу манжети чи браслетною пружиною до гладкої циліндричної (або плоскої) поверхні вала (або корпуса).

Манжетний защільнювач за DIN 3760 вала з кріпленням у корпусі
A: Вал
B: Корпусна деталь
C: Середовище з вищим тиском
D: Середовище з нижчим тиском
1: Металеве армування манжети
2: Защільнювальна поверхня
3: Браслетна пружина
4: Пилоочисник (не обов'язково)

Манжетний защільнювач з кріпленням на валу і рухомим контактом по плоскій поверхні

Класифікація манжетних защільнювачів

За використанням манжетні защільнювачі поділяються на:

• защільнювачі обертових з'єднань (обертових валів);
• защільнювачі з'єднань поступального руху (поршя і штока гідроциліндра).

Защільнювачі валів

Манжетні защільники за ГОСТ 8752-79^[2] та ГОСТ 6678-72^[3] з натискною пружиною при перепадах тиску 0,05…0,15 МПа є найпоширенішим методом герметизування валів через простоту конструкції, малі вартість та габарити, високі показники герметичності та стійкість до агресивних середовищ.

Можливості манжетних защільнювачів обмежуються характеристиками матеріалу манжети. У першу чергу мають значення: прискорене старіння при високій температурі, втрата еластичності при низькій температурі та окрихчення при великих швидкостях ковзання у зоні контакту. Звідси витікають високі вимоги до точності та шорсткості защільнювальної поверхні вала, а також, темепературного діапазону роботи защільника.

Манжетні защільнювачі валів добре себе зарекомендували за наступних умов експлуатації:

• тиск (перепад тисків) p = 0,05…0,15 МПа;
• контактні навантаження у зоні притискання защільника (див. рис.) до вала p_к < 1 МПа;
• швидкість ковзання V < 15…20 м/с;
• температурний діапазон роботи t = −50°C…+150 °C;
• герметичність (питомі витоки на одиницю довжини контакту за одиницю часу) Q < 1,0 мм³/(м·с);
• ресурс роботи 1000…5000 год.

Защільнювачі поршня і штока

У гідроприводах

Умови роботи манжетних защільників гідроциліндрів наступні:

• тиск (перепад тисків) p < 50 МПа, а для деяких конструкцій до 100 МПа;
• швидкість ковзання V < 0,5 м/с;
• температурний діапазон роботи t = −60°C…+200 °C.

Для защільнення використовують манжети наступних видів:

• нормальні за ГОСТ 6969-54^[4] та ГОСТ 14896-84^[5]
• шевронні за ГОСТ 22704-77^[6]

У пневмоприводах

Умови роботи манжетних защільників у пнемоциліндрах:

• тиск (перепад тисків) p < 0,005…1 МПа
• швидкість ковзання при зворотно-поступальному русі до 1 м/с
• температура експлуатації t = — 65 °C до +150 °C .

У пневмоприводах використовують манжети за ГОСТ 6678-72^[7]

Очисники бруду (пилоочисники)

Брудознімачі для штоків і пневмоциліндрів за ГОСТ 24811-81^[8] призначені для захисту контактних поверхонь защільнювача від бруду і пилу.