Uszczelka blokująca to funkcjonalna uszczelka, która zapobiega poluzowaniu się połączeń gwintowych na skutek wibracji, uderzeń lub obciążeń dynamicznych poprzez zwiększenie tarcia, odkształcenia sprężystego lub mechanicznego blokowania. Szeroko stosowane w mechanice, budownictwie, motoryzacji, lotnictwie i innych dziedzinach, mają na celu zapewnienie długoterminowej-stabilności kluczowych elementów elementów złącznych. Poniżej szczegółowo opisano ich podstawowe funkcje, typy, zasady działania i typowe zastosowania:
I. Podstawowe funkcje: zapobieganie-obluzowaniu, amortyzacja, kompensacja.
Zapobieganie-poluzowaniu
Zapobiegaj poluzowaniu spowodowanemu wibracjami, uderzeniami lub zmiennym obciążeniem w połączeniach gwintowych, aby zapobiec wypadaniu nakrętek lub śrub. Na przykład połączenia śrubowe w silnikach samochodowych mogą być narażone na długotrwałe-wibracje o wysokiej częstotliwości, a podkładki zabezpieczające mogą znacznie zmniejszyć ryzyko poluzowania.
Amortyzacja wibracji
Pochłania energię drgań, która jest absorbowana w wyniku odkształcenia sprężystego, co zmniejsza wpływ obciążenia na złącze, a powierzchnia złącza jest chroniona przed uszkodzeniem. Na przykład w połączeniu kołnierzowym połączeń kołnierzowych wieży turbiny wiatrowej uszczelka blokująca amortyzuje wibracje spowodowane obciążeniem wiatrem.
Kompensacja luki
Wypełnij szczeliny w złączach spowodowane zmęczeniem materiału, wahaniami temperatury lub długotrwałym użytkowaniem, aby zapobiec poluzowaniu się elementów złącznych w wyniku rozszerzania się szczeliny. Na przykład w stalowym połączeniu mostowym podkładka zabezpieczająca kompensuje szczeliny spowodowane rozszerzalnością i kurczeniem cieplnym. II. Główne typy i zasady działania
1. Tarcie-Typ wzmocniony
Podkładki sprężyste
Budowa: Spiralne pierścienie z nacięciami tworzą elastyczną strukturę.
Zasada mechaniczna: Podczas dokręcania uszczelka jest ściskana, aby zapewnić elastyczność, zwiększając tarcie pomiędzy nakrętką a elementem łączącym, zapobiegając w ten sposób poluzowaniu.
Cechy: Niski koszt, prosta instalacja, ale ograniczony efekt-zapobiegający poluzowaniu śrub o dużej wytrzymałości, co może prowadzić do zmniejszenia siły.
Przeznaczenie: Środowisko o niskim poziomie wibracji, takie jak rury niskiego napięcia i sprzęt elektryczny.
Podkładki zębate wewnętrzne i zewnętrzne
Budowa: Powierzchnię pralki charakteryzują nierówne zęby, których końcówki zębów są naprzemiennie wygięte.
Zasada mechaniczna: wierzchołki zębów są połączone z powierzchnią nakrętki i elementami łączącymi, aby zwiększyć efekt-poluzowania poprzez mechaniczne zaciskanie.
Cechy: Luźny opór lepszy niż uszczelka sprężynowa, ale może uszkodzić współpracujące powierzchnie.
Zastosowanie: Nadaje się do środowisk o umiarkowanych wibracjach, takich jak maszyny budowlane i sprzęt rolniczy.
2. Typ kompensacji elastycznej
Elastyczne podkładki zabezpieczające
Struktura: Konstrukcja falowa lub tarczowa, wysoka elastyczność. Zasada: pochłania energię drgań poprzez odkształcenie sprężyste i kompensuje szczelinę spowodowaną zmęczeniem lub odkształceniem materiału.
Cechy: Odporność na zmęczenie, długa żywotność, ale stosunkowo wysoki koszt.
Zakres zastosowania: zastosowania wymagające dużej niezawodności, takie jak transport kolejowy, lotnictwo itp.
Podwójna-samoblokująca-pralka piętrowa
Budowa: składa się z dwóch podkładek ząbkowanych. Podczas montażu większe powierzchnie zębów stykają się ze sobą, a mniejsze powierzchnie zębów stykają się odpowiednio z nakrętką i elementami łączącymi.
Jak to działa: Podczas wibracji większe powierzchnie zębów przesuwają się w górę, blokując śrubę przy różnicy kąta nachylenia (> kąt gwintu śruby), aby zapobiec poluzowaniu.
Cechy: Luźna odporność jest ponad 4 razy większa niż w przypadku rozwiązań konwencjonalnych i nadaje się do ekstremalnych temperatur (od -50 stopni do +300 stopni).
Przeznaczenie: Nadaje się do wibracji o wysokiej częstotliwości, takich jak układy silnika i skrzyni biegów.
3. Blokada mechaniczna
Samoblokująca uszczelka klinowa-
Struktura: Podobnie jak seria NL30, seria Nord-Lock NL30 składa się z dwóch klinów, jednego u góry i jednego u dołu. Zasada: Podczas dokręcania śruby nachylenie klina styka się ze sobą, a napięcie śruby przekształca się w opór tarcia poprzez odkształcenie sprężyste, aby utrzymać stabilne napięcie wstępne.
Cechy: brak dodatkowego urządzenia blokującego,-trwały efekt zapobiegający poluzowaniu.
Zastosowanie: Stosowany do scenariuszy obciążeń dynamicznych kołnierzy wież turbin wiatrowych i maszyn górniczych.
III. Typowe scenariusze zastosowań
Środowiska o wysokich wibracjach
Lotnictwo i kosmonautyka: Połączenia gwintowe pomiędzy silnikami lotniczymi a podwoziem mogą być narażone na długotrwałe i silne wibracje. Podwójne-samoblokujące-uszczelki samoblokujące lub samoblokujące-uszczelki klinowe mogą znacząco poprawić trwałość połączenia.
Motoryzacja: Połączenia śrubowe elementów mocy, takich jak układy przeniesienia napędu i zawieszenia, wykonuje się przy użyciu wewnętrznych i zewnętrznych uszczelek blokujących zęby lub elastycznych uszczelek blokujących, aby zapobiec poluzowaniu.
Scenariusze obciążenia dynamicznego
Tranzyt kolejowy: Połączenia gwintowe wózków, kół i innych obszarów muszą być w stanie wytrzymać zmienne obciążenia i wahania temperatury. Uszczelka blokująca utrzymuje ustawioną siłę docisku poprzez dynamiczną kompensację.
Wyposażenie turbiny wiatrowej: Połączenia kołnierzowe wieży z płytą wieży muszą być w stanie wytrzymać wibracje i naprężenia zginające spowodowane obciążeniem wiatrem. Samoblokująca uszczelka klinowa-zapewnia stabilność połączenia. Środowiska mediów korozyjnych
Inżynieria morska: Połączenia gwintowe pomiędzy statkami a platformami przybrzeżnymi należy chronić przed korozją natryskową. Podkładki zabezpieczające ze stali nierdzewnej mogą przedłużyć żywotność sprzętu.
Sprzęt chemiczny: Połączenia gwintowe rur, zaworów i innych części powinny być chemicznie odporne na korozję. Powlekane podkładki zabezpieczające zapewniają dodatkową ochronę.
IV. WSTĘP Zalecenia dotyczące wyboru
Wybór na podstawie częstotliwości wibracji
W środowiskach wibracyjnych o wysokiej częstotliwości, np. w przemyśle lotniczym, preferowane są podwójne uszczelki samoblokujące-lub samoblokujące-uszczelki klinowe. Jego mechaniczna struktura blokująca ma wysoką niezawodność.
W środowiskach wibracyjnych o niskiej częstotliwości (takich jak maszyny budowlane) można zastosować wewnętrzne i zewnętrzne uszczelki zębate lub uszczelki sprężynowe, aby zrównoważyć koszty i wydajność.
Wybierz według typu obciążenia
W przypadku obciążeń dynamicznych, takich jak naprężenia przemienne, wybierz uszczelki z możliwością kompensacji elastycznej, takie jak seria NORD-LOCK.
W przypadku obciążeń statycznych, takich jak wsporniki stałe, w celu zmniejszenia kosztów można zastosować kombinację zwykłych uszczelek sprężynowych lub uszczelek płaskich.
Wybór na podstawie warunków środowiskowych
Sprawdź współczynnik rozszerzalności cieplnej materiału uszczelki w wysokich i niskich temperaturach, aby uniknąć utraty napięcia wstępnego na skutek zmian temperatury. W środowiskach korozyjnych należy stosować uszczelki ze stali nierdzewnej lub ocynkowane, aby zapobiec wpływowi rdzy na luźne- właściwości uszczelniające.