- ▸적합한 맞춤 설계 목표: 자유 조립, 열에 의한 고착 없음, 압력 하에서 중심 이탈 마모 없음, 효과적인 2차 씰링
- ▸고정부는 하우징과 간극 맞춤을 사용하며, 일반적인 반경 간극은 0.1~0.3 mm로 부유 보상과 흔들림 제어의 균형을 맞춤
- ▸회전 링은 작은 간극과 구동 핀 또는 구동 칼라를 통해 토크를 전달하며, 카본 그라파이트를 직접 압착하는 간섭을 피함
- ▸2차 씰 압축률은 보통 15%-25%이며, 과도하면 카본 그라파이트 링이 벌어지고, 부족하면 정적 씰이 손실됨
- ▸누적 치수 체인 오차는 직접적으로 면 압력을 이동시키며, 공차 할당이 부적절하면 면이 벌어지거나 과부하 발생
- ▸카본 그라파이트 링은 보통 내경과 외경 모두 IT7-IT8 공차로 가공하며, 면 평탄도는 0.0009 mm 수준임
링 자체가 아무리 정밀해도 잘못된 맞춤 설계는 누수를 초래합니다. 공차와 맞춤은 씰 신뢰성의 보이지 않는 절반으로, 링이 부유할 수 있는지, 열로 인한 고착이 발생하는지, 면 압력이 설계 범위 내에 있는지를 결정합니다.
I. 고정부와 하우징: 부유 공간 확보
고정부(대개 카본 그라파이트)는 샤프트 흔들림에 따라 국부적인 면 과부하 없이 약간 부유할 수 있도록, 그리고 열 팽창 시 고착 없이 움직일 수 있도록 하우징 또는 글랜드 내에 작은 반경 간극을 두고 장착됩니다.
- 일반적인 단면 반경 간극: 0.1~0.3 mm, 대형 링은 더 큼
- 축 방향 위치는 셔미 또는 칼라로 조정하여 면을 설계 깊이에 위치시킴
- H8/f8 간극 등급의 맞춤이 일반적임(원칙적으로 도면과 표준을 준수)
링 외경은 씰링 표면이 아니며, 씰링은 면과 그 뒤의 2차 씰에서 이루어집니다. 과도한 간극은 링의 흔들림을 증가시켜 면에 하중이 집중되고 마모가 가속화됩니다.
II. 회전 링과 슬리브: 압착하지 말고 토크 전달
카트리지형 회전 링(금속 홀더에 장착된 그라파이트)의 경우, 맞춤이 성공과 실패를 좌우합니다.
1.수축 맞춤 장착: 홀더를 가열한 후 그라파이트를 압입; 간섭은 정확해야 하며, 너무 작으면 온도 상승 시 느슨해지고, 너무 크면 링이 균열됨(인장 강도가 낮아 균열 원인 중 하나)
2.작은 간극과 구동 방식: 작은 간극을 유지하고 핀, 포크 또는 구동 칼라를 통해 토크를 전달하여 그라파이트에 조립 응력이 가해지지 않도록 함
3.홀더 재질은 그라파이트와 열팽창 계수가 비슷하거나 약간 높아야 작업 온도에서 맞춤이 유지됨
III. 2차 씰: 압축률이 핵심 수치
O-링 압축률은 보통 15%-25%입니다.
- 25%-30% 이상: 과압축으로 인해 반작용력이 카본 그라파이트 링을 벌리거나 홀더를 변형시킴
- 10% 미만: 접촉 압력이 부족하여 정적 누수 발생
- 홈 깊이, 폭, 코드 직경은 하나의 체인으로 함께 점검해야 함
IV. 치수 체인과 누수
샤프트 숄더부터 씰 면까지 치수 체인은 숄더 위치, 칼라 길이, 스프링 자유 높이, 푸시 링 두께, 고정부 길이, 개스킷 두께를 순차적으로 연결합니다. 이들의 누적 공차가 면 압축(스프링 압축)을 결정합니다.
1.압축이 너무 적으면: 면 하중이 설계 이하로 떨어져 누수가 증가하고 면이 벌어질 수 있음
2.압축이 너무 많으면: 설계 이상 하중, PV 증가, 마모 및 열 균열 위험 증가
3.실무: 중요 체인에 대해 공차 분석을 실시하고 누적 오차를 설계 압축의 ±10% 이내로 유지
링 자체의 정밀도 요구 사항: 면 평탄도는 보통 0.0009 mm(3광간 이내), 내경/외경의 편심 및 직각도는 0.01~0.03 mm 수준입니다. Huahao Sealing은 고객 도면에 따라 가공하며, 맞춤 체인에 의문이 있을 경우 조립 체인을 보내 검토할 것을 권장합니다. 씰 실패의 상당 부분은 링 자체가 아닌 맞춤과 압축 할당에 기인합니다.