В начале 1900-х годов — примерно в то время, когда на военных судах впервые экспериментировали с дизельными двигателями — на другом конце линии гребного вала появилось еще одно важное новшество.
В течение первой половины двадцатого векамеханическое уплотнение насосастала стандартным интерфейсом между валопроводом внутри корпуса судна и компонентами, подверженными воздействию моря. Новая технология обеспечила значительное повышение надежности и срока службы по сравнению с сальниковыми уплотнениями и уплотнителями, доминировавшими на рынке.
Разработка технологии торцевых уплотнений вала продолжается и сегодня, с акцентом на повышение надежности, продление срока службы изделия, снижение стоимости, упрощение монтажа и минимизацию технического обслуживания. Современные уплотнения изготавливаются из самых современных материалов, с применением самых современных технологий проектирования и производства, а также используют преимущества расширенной интеграции и доступности данных для цифрового мониторинга.
Механические уплотнения валаЭто был значительный шаг вперёд по сравнению с ранее господствовавшей технологией, предотвращающей попадание морской воды в корпус в районе гребного вала. Сальниковая набивка представляет собой плетёный, похожий на жгут материал, который натягивается вокруг вала, образуя уплотнение. Это создаёт надёжное уплотнение, позволяя валу вращаться. Однако механическое уплотнение устраняло ряд недостатков.
Трение, вызванное вращением вала о набивку, со временем приводит к износу, что приводит к увеличению утечки до тех пор, пока набивка не будет отрегулирована или заменена. Еще более дорогостоящим, чем ремонт сальника, является ремонт гребного вала, который также может быть поврежден трением. Со временем набивка, вероятно, протрет канавку в валу, что в конечном итоге может нарушить центровку всего пропульсивного узла, в результате чего судну потребуется сухой док, снятие вала и замена втулки или даже полная замена вала. Наконец, теряется пропульсивная эффективность, поскольку двигателю необходимо вырабатывать больше мощности, чтобы вращать вал против плотно набитой набивки сальника, что приводит к потере энергии и топлива. Этим нельзя пренебрегать: для достижения приемлемых показателей утечки набивка должна быть очень плотной.
Сальниковое уплотнение остаётся простым и надёжным решением и до сих пор часто используется во многих машинных отделениях в качестве резервного. В случае выхода из строя механического уплотнения оно позволяет судну завершить свою миссию и вернуться в док для ремонта. Однако торцевое механическое уплотнение, разработанное на его основе, ещё больше повышает надёжность и значительно снижает утечки.
Ранние механические уплотнения
Революция в области герметизации вращающихся компонентов произошла с осознанием того, что механическая обработка уплотнения вдоль вала, как это делается в случае с набивкой, не требуется. Две поверхности – одна вращающаяся вместе с валом, а другая неподвижная – расположенные перпендикулярно валу и прижатые друг к другу гидравлическими и механическими силами, могли образовать ещё более герметичное уплотнение. Это открытие часто приписывают инженеру Джорджу Куку, сделанное в 1903 году. Первые коммерчески применяемые механические уплотнения были разработаны в 1928 году и применялись в центробежных насосах и компрессорах.
Время публикации: 27 октября 2022 г.