Форум о полимерах ПластЭксперт

Господа, требуется совет опытных.
На моём недоТПА уплотнение материального цилиндра изначально выполнено фторопластовой манжетой.
На эскизе обозначена розовым. Проблема в том, что при обжатии жёлтой гайкой фторопласт начинает течь, что усугубляется размягчением фторопласта при нагреве.
В результате, манжета, это сильно расходный материал.
У меня пока крутится два варианта:
1. Манжета из полиамида
2. Набивка из асбестового шнура.
Оба варианта сильно не нравятся. Боюсь, что не смотря на относительно не высокие (180-200) рабочие температуры, полиамид так же потечёт.
Ну а набивку просто пробьёт давлением.
Подскажите, как можно по-человечески реализовать узел уплотнения?

а если поставить бронзу? в чем смысл уплотнения данного узла? убрать биение и люфт? там же расплава нет.

Бронза/латунь вариант хороший, периодически смазывая только что б не закусывало шток.
Как "дикая фантазия" - хромированный шток и металлическая втулка с внутренним тефлоновым покрытием, а-ля амортизатор.
Думаю полиамид, типа П-66, должен тут себя гораздо лучше показать, попробуйте. Возможно только трение будет побольше (фрикционные свойства похуже чем у ФП)
Так же, есть мнение/предположение, что этот узел просто габаритно не рассчитан на такие нагрузки, попробовать выточить гайку повыше и, либо сделать втулку повыше, либо две подряд поставить (разнонаправленно, для лучшего сопряжения).

Полировку вала пробовали? Что происходит, если "горячую" втулку не затягивать?

Ну а готовые поршневые уплотнители нельзя найти? Типа такого.
https://www.hp-dichtungen.de/collection ... ca-200degc

Высокотемпературные уплотнения (ТРГ)
ООО ПКП "МИТО" предлагает к поставке изделия из терморасширенного графита (ТРГ). Все уплотнительные материалы имеют сертификаты соответствия, паспорта

Уплотнения ТРГ: фольга, уплотнительная лента, прокладочный материал, прокладки, сальниковые кольца (более 300 типоразмеров), графитовые мононити и плетёные набивки.

Преимущества:

- выдерживают большие давления, температуры до -240 до +560 °С в контакте с воздухом или паром и до + 2000 °С в инертной атмосфере или вакууме, рабочее давление до 40 МПа

- стойки к термоциклированию;

- химически инертны в большинстве агрессивных сред;

- не стареют, не теряют упругих свойств и пластичности со временем;

- пластичны, но при этом не вытекают в зазор;

- экологически чисты, не содержат асбеста и других опасных веществ;

- непроницаемы для газов и жидкостей;

- имеют низкий коэффициент трения;

- мягки, не изнашивают штоки и валы арматуры и насосов.

ООО ПКП "МИТО" поставляет:

Плетёная сальниковая набивка ТРГ ТУ 2573-002-12058737-2000

Предназначена для уплотнения насосов, арматуры, мешалок и других подвижных соединений в средах: пар перегретый, нефть, тяжелые и легкие нефтепродукты, газообразные и сжиженные углеводороды, кислоты, щелочи, расплавы и растворы солей, органические вещества (фенолы, эфиры, амины и др.), жидкий и газообразный кислород. Изготавливается из нити ТРГ. Широко применяется при уплотнении сальниковых камер центробежных и плунжерных насосов. Выпускается с сечением от 4х4 мм и до 32х32 мм с плотностью 0,8-1,3 г/см, армированная лавсановой нитью, латунью или нержавеющей проволокой. Для снижения трения набивка может пропитываться фторопластом.

Условия работы сальниковых набивок:

*в комплекте с замыкающими сальниковыми кольцами из ТРГ

Графитовая фольга ТРГ ТУ 5728-003-93978201-2008

Изготавливается из лучшего природного крупнокристаллического графита повышенной чистоты по технологии, разработанной и запатентованной специалистами предприятия на автоматизированных линиях. Не содержит асбеста и других связующих.

Плоские прокладки уплотнительные ТУ 5728-006-93978201-2008

Выпускаемые типы, способы изготовления, конструкции прокладок и их размеры определены согласно Руководящего документа "Прокладки уплотнительные из терморасширенного графита, эксплуатирующегося до 20 МПа и 600 °C, разработанного "ИркутскНИИХиммаш".



Сальниковые кольца ТРГ ТУ 5728-001-93978201-2008

Предназначены для уплотнения штоков арматуры, валов центробежных насосов и аналогичного оборудования химической, нефтеперерабатывающей, энергетической и других отраслей промышленности.

Благодаря чрезвычайно низкому коэффициенту трения находят применение в качестве подшипников скольжения.

Уплотнительная лента ТУ 5728-012-93978201-2007

Изготавливается из рулонной фольги ГФ-1 и ГФ-3 путём резки на дисковых ножницах. Стандартные размеры (ширина), мм: 6,1;6,5;12;15;17;21;27;30;32;40;65 в бобинах до 150 м. Выпускаются ленты трёх типов: гладкая, гофрированная, армированная резьбовая.

Графитовый прокладочный материал ТУ 5728-004-93978201-2007

Выпускается неармированный и армированный ГПМ.

Примеры использования:

изготовление плоских прокладок фланцевых соединений,

уплотнение сосудов и аппаратов, работающих по давлением,

уплотнение двигателей внутреннего сгорания.

Неармированный графитовый прокладочный материал это графитовый картон толщиной 0,8-4,6 мм, изготовленный либо с применением связующего, либо без него. Поставляется в листах размером 1000х1000, 1500х1500.

Армированный графитовый прокладочный материал ТУ 2577-004-12058737-2002 изготавливается из графитовой фольги или картона путём совместной прокатки с гладкой или перфорированной армирующей составляющей толщиной 0,15-0,20 мм. В качестве армировки используется углеродистая, нержавеющая сталь или алюминий. Возможно изготовление цельной прокладки шириной 1000 мм и толщиной до 2 мм, состоящей из одного слоя графита, механические характеристики материала гарантируют его безотказную работу при уплотнении сред с давлениями до 20 МПа.

Это что попалось в Яндексе за пару секунд. Обязательно есть уплотнения данного назначения. Ведь техники полно работающей с большим температурным пределом. Можно позвонить Джи эр си ( РГ) по поводу высоко температурных уплотнений. В смысле композитов. И заказать пакет шевронных уплотнений. Которые в процессе износа можно подтягивать.

Shadow писал(а): ↑

23 сен 2022, 07:49

а если поставить бронзу? в чем смысл уплотнения данного узла? убрать биение и люфт? там же расплава нет.

Основной вопрос: для чего это уплотнение? После этого можно и придумывать.

Наверное плохо описал. Уплотнение материального цилиндра между плунжером и цилиндром. Уплотнение держит давление расплава при впрыске и наборе дозы. Плунжер перемещается в осевом направлении

Да вроде ясно из чертежа. Принцип Пушкинской вертикалки. Вместо шнека плунжер. Но расплава там быть не должно. Сырьё сыпучее. Плунжет точная посадка скользящая. Зазор сотки. Посмотреть бы как в натуре выглядит. У Пушкинского, не помню уплотнений нет вроде. Гайка крепится только цилиндр. Может износ и как выход установка уплотнения. А как загрузка реализована?

Да, давление создаётся плунжером, а шнек расположен внутри плунжера

Тигирь писал(а): ↑

23 сен 2022, 15:03

Да, давление создаётся плунжером, а шнек расположен внутри плунжера

Ого, такое я ещё не видел.

Ага, система ниппель. Но всё работает. И в принципе, достаточно надёжная схема. Только точность изготовления хромает и с уплотнениями беда

Бронза в качестве уплотнения не пойдёт, не та точность изготовления и чистота обработки поверхностей.
Хромировать и полировать тоже не вариант - проще другой ТПА поставить :)

Наверное попробую для начала выточить манжету из графитонаполненного капролона. Полагаю, он и температуру будет держать получше под нагрузкой и антифрикционные свойства поинтереснее. По крайней мере его можно взять не далеко.
Ну а если не прокатит, буду что-то из ТРГ искать

Может в сторону прокладок в цилиндре того же мотоцикла посмотреть ? Имеется ввиду принцип. Что такое AFM 22 ,знаете наверное?

Тигирь писал(а): ↑

23 сен 2022, 15:27

Бронза в качестве уплотнения не пойдёт, не та точность изготовления и чистота обработки поверхностей.
Хромировать и полировать тоже не вариант - проще другой ТПА поставить :)

Если чистота поверхности плохая, разницы нет, что ставить, сточит.

Артур69 писал(а): ↑

23 сен 2022, 18:05

Может в сторону прокладок в цилиндре того же мотоцикла посмотреть ? Имеется ввиду принцип. Что такое AFM 22 ,знаете наверное?

Нет, AFM 22, это для торцевого уплотнения материал, он в качестве манжеты не сработает.

ПластСтер писал(а): ↑

23 сен 2022, 18:13

Если чистота поверхности плохая, разницы нет, что ставить, сточит.

Чистота поверхности там достаточная для твёрдого уплотнителя. Поперечная заглаженная риска работает, как хон в цилиндре ДВС. Трение идёт через тонкий слой расплава. Т.е. плунжер при нормальной работе слегка "влажный". Проблемы начинаются при деформации манжеты. Фторопласт начинает течь, часть его выдавливает в зазор между плунжером и уплотняющей гайкой. Т.е. цилиндрическая часть манжеты становится у'же. Конус при этом смещается в сторону гайки и расплав начинает выдавливать в зазор между внешним конусом манжеты и внутренним конусом цилиндра

Тигирь писал(а): ↑

23 сен 2022, 15:27

Бронза в качестве уплотнения не пойдёт, не та точность изготовления и чистота обработки поверхностей.

Тигирь писал(а): ↑

24 сен 2022, 05:06

Чистота поверхности там достаточная для твёрдого уплотнителя.

Не совсем понятно

Из полимеров, наверное что то высокотемпературное РЕЕК, например. Или охлаждение манжеты колхозить...

Как вариант - гайку не затягивать, в зазоре будет граница зоны расплава, изнашиваться будет сырьё.

ПластСтер писал(а): ↑

24 сен 2022, 05:23

Тигирь писал(а): ↑

23 сен 2022, 15:27

Бронза в качестве уплотнения не пойдёт, не та точность изготовления и чистота обработки поверхностей.

Тигирь писал(а): ↑

24 сен 2022, 05:06

Чистота поверхности там достаточная для твёрдого уплотнителя.

Не совсем понятно

Из полимеров, наверное что то высокотемпературное РЕЕК, например. Или охлаждение манжеты колхозить...

Бронза будет уплотнять на чистоте обработки гидравлического штока и только на холодную. Можно сделать скользящую посадку с зазором 10 мкм. А с тепловыми зазорами не факт, что получится сыграть. Плунжер при нагреве работает на расширение по диаметру, а бронзовая манжета расширением по длине окружности. При нагреве зазор будет увеличиваться и далеко, не факт, что тепловые зазоры удастся подобрать на герметичность. Ну и плюс, плунжер нужно будет шлифовать до шероховатости, близкой к гидравлическому штоку, иначе возможны задиры.
Пластиковая же манжета при нагреве за счёт большего КТР и способности к упругим и пластическим деформациям вполне нормально обеспечивает герметичность с мокрым слоем, что практически исключает износ по трению. Она сначала расширяется по длине окружности, а потом, когда выберет свободу снаружи, начинает расширяться вовнутрь, уплотняя плунжер. А задиров не будет в силу пластичности.

Как реализовать охлаждение манжеты между двумя нагретыми зонами, да ещё и при отсутствии "мяса", даже примерно не представляю.

Спасибо за наводку на РЕЕК, сейчас выточу из графитонаполненного капролона, а попутно поищу РЕЕК

Woolfy писал(а): ↑

24 сен 2022, 09:13

Как вариант - гайку не затягивать, в зазоре будет граница зоны расплава, изнашиваться будет сырьё.

Так если гайку не затягивать, расплав лезет во все зазоры. Я же говорю, там износа как такового нету, герметичность нарушается из-за деформации манжеты. Конус перестаёт уплотнять, расплав лезет по виткам резьбы гайки и течёт прямо на спираль нагревателя. Если бы не местная вытяжка, был бы чистый газенваген

Если я правильно идею понял , кстати не плоха. Делаем из вашего расплава гирметику. Берём материал при примерно 300 градусов плавления. Греем цилиндр, делаем пару выстрелрв, материал забивает всё вободное пространство до гайки . Охлаждаем и работаем при старых температурах до 200 градусов. Может сработать.

Почти так. Только нагреваем, поджимаем гайкой и дальше спокойно работаем. Если сначала сделать выстрел, расплав выдавливается в зазор конуса, а дальше по нарастающей. А вот если разогреть и зажать на сухой чистый конус, работает, как лялечка. Пока манжета не потечёт. Говорю же, сущий автомат Калашникова. Единственное, детские болезни приходится лечить

Вы бы хоть показали сее чудо. Просто интересно. Особенно именно этот узел. Немогу в принцип въехать .

Да в принципе, там мало чем от эскиза отличается. Но буду менять манжету, могу зафиксировать. Как лучше, цикл фото, или кинокартину снять?

Многие кота в мешке пытаются понять. И серию фото и видео. Моё мнение: Плунжер имеет повышенный зазор. Потом, шнек как связан с плунжером. Как загрузка происходит. Что возвратно поступательно работает, что вращается.? Технологически так не бывает с проблемой уплотнения. Какова идея конструктора. Как было изначально? С рождения. Или это вообще самопал на коленке собранный? Если плунжер не вращается а работает линейно и имеет зазор 0.01-0.02 мм. На сторону Ничего сифонить не будет. И нагрузка расплава на уплотнение будет незначительная. Плюс термостойкость уплотнения. Уплотнение не основная беда. Я так думаю и предполагаю. В итоге, делать посадку плунжер/ цилиндр. Требования как наконечнику шнека.

Тигирь писал(а): ↑

24 сен 2022, 22:41

Да в принципе, там мало чем от эскиза отличается. Но буду менять манжету, могу зафиксировать. Как лучше, цикл фото, или кинокартину снять?

Как вам проще. Видео в работе конечно ничего не заменит . Любопытство не не порок

ЗЮМ писал(а): ↑

24 сен 2022, 22:57

Многие кота в мешке пытаются понять. И серию фото и видео. Моё мнение: Плунжер имеет повышенный зазор. Потом, шнек как связан с плунжером. Как загрузка происходит. Что возвратно поступательно работает, что вращается.? Технологически так не бывает с проблемой уплотнения. Какова идея конструктора. Как было изначально? С рождения. Или это вообще самопал на коленке собранный? Если плунжер не вращается а работает линейно и имеет зазор 0.01-0.02 мм. На сторону Ничего сифонить не будет. И нагрузка расплава на уплотнение будет незначительная. Плюс термостойкость уплотнения. Уплотнение не основная беда. Я так думаю и предполагаю. В итоге, делать посадку плунжер/ цилиндр. Требования как наконечнику шнека.

Слава. Ну да . Кот в мешке всегда что то новое по крайней цвет его не знаешь . Интересно просто.

Ремонт пары : плунжер/мат.цилиндр. азотирование, хонингование и прочее. Путь дорогой. Уплотнение дело вторичное.