- ▸設計目標に適合:自由組立、熱焼き付きなし、圧力下での偏芯摩耗なし、効果的な二次シール
- ▸固定リングはハウジングとのクリアランスフィットを使用;典型的なラジアルクリアランスは0.1~0.3 mmで、遊びの補償と揺れの制御のバランスを取る
- ▸回転リングは小さなクリアランスとドライブピンまたはドライブカラーでトルクを伝達し、グラファイトを直接圧迫しない
- ▸二次シールの圧縮率は通常15%~25%;これを超えるとグラファイトリングが割れることがあり、低すぎると静的シールが失われる
- ▸寸法連鎖の誤差が累積すると面圧が直接ずれる;公差配分が悪いと面が開いたり過負荷になる
- ▸カーボングラファイトリングは通常、内径・外径でIT7~IT8の精度、面の平坦度は0.0009 mm程度
リング自体がどんなに精密でも、誤ったフィット設計では漏れが発生します。公差とフィットはシール信頼性の見えない半分であり、リングが浮くかどうか、熱で焼き付くかどうか、面圧が設計範囲に収まるかを決定します。
I. 固定リングとハウジング:浮きの余裕
固定リング(多くはカーボングラファイト)はグランドやハウジング内に小さなラジアルクリアランスで収まっています。これは二つの理由によります:軸の揺れに追従して局所的な面過負荷を避けるためのわずかな浮きと、熱膨張による焼き付き防止のためです。
- 典型的な片側ラジアルクリアランスは0.1~0.3 mm、大きなリングではより大きい
- 軸方向位置はシムやカラーで調整し、面を設計深さに配置
- H8/f8のクリアランスクラスのフィットが一般的(原則として、図面と規格に従うこと)
リングの外径はシール面ではありません。シールは面とその背後の二次シールで行われます。過度のクリアランスはリングの揺れを大きくし、面圧が集中して摩耗を促進します。
II. 回転リングとスリーブ:伝達し、圧迫しない
カートリッジタイプの回転リング(メタルホルダーに取り付けられたグラファイト)では、フィットが成功の鍵を握ります。
1.収縮嵌合:ホルダーを加熱してグラファイトを圧入;干渉量は正確でなければならず、小さすぎると温度で緩み、大きすぎるとリングが割れる(引張強度が低いため;割れたインサートの一般的な原因)
2.小さなクリアランスとドライブ:小さなクリアランスを保ち、ピン、フォーク、ドライブカラーでトルクを伝達し、グラファイトに組立応力をかけない
3.ホルダー材料はグラファイトに近いかやや大きい熱膨張係数を持ち、作動温度でフィットを維持することが望ましい
III. 二次シール:圧縮率が重要な数値
Oリングの圧縮率は通常15%~25%です。
- 25%~30%以上:過圧縮で、反力がグラファイトリングを挟み込んだりホルダーを変形させる
- 10%未満:接触圧不足で静的漏れが発生
- 溝の深さ、幅、コード径は一連のチェーンとしてチェックが必要
IV. 寸法連鎖と漏れ
軸の肩からシール面まで、肩の位置、カラー長さ、スプリングの自由高さ、プッシュリングの厚さ、固定リングの長さ、ガスケットの厚さが連鎖的に連なる。これらの累積公差が面圧(スプリング圧縮)を決定します。
1.圧縮不足:面圧が設計値以下で漏れが増え、面が開く可能性あり
2.過圧縮:設計値を超え、PV値が上がり、摩耗や熱割れリスクが増加
3.実務では、重要な連鎖の公差解析を行い、累積誤差を設計圧縮の±10%以内に抑えることが推奨される
リング自体の精度要求:面の平坦度は通常0.0009 mm(3光帯以内)、内径・外径の偏心・直角度は0.01~0.03 mmクラス。Huahao Sealingは顧客図面に基づき加工します。フィット連鎖に疑問がある場合は組立連鎖のレビューを推奨します。シール故障の大部分はリングではなく、フィットと圧縮配分に起因しています。
