Уплотнения вала сальник манжета появились после изобретения резины. До этого времени в качестве уплотнений вала применялись сальниковые набивки.

Манжета (нем. Manschette f,) — «рукавчик». Основной элемент контактного уплотнительного устройства манжетного типа кольцевой формы из эластичного материала, препятствующего вытеканию рабочей жидкости или газа из области высокого давления в область низкого давления, а также защищает детали от попадания на них грязи и пыли.

Немного истории.

В 1797 г английским изобретателем гидравлического пресса Г. Модсли, вместо прежнего сальника в углубление на боковой поверхности поршня положил кольцеобразный вкладыш из крепкой кожи (юфти), выпуклый сверху и вогнутый внизу. Когда вода поднималась под сильным давлением и наполняла выемку в кольце, она раздвигала загнутые края кожи и прижимала ее к поверхности цилиндра так крепко, что кожа плотно закрывала собой зазор. Как только давление воды начинало уменьшаться, прижатие кожи к цилиндру ослаблялось. Саморегулирование изменения контактных давлений при работе уплотнения является его очень важным качеством. Данное уплотнение служит прообразом современных манжетных

В данный момент сальники манжеты - это детали, которые выпускают заводы по изготовлению РТИ (резинотехнические изделия) и носящие официальное наименование - "резиновые армированные манжеты для валов". Их по-прежнему иногда называют - сальниками, чтобы не спутать с другими видами и подвидами манжет – гидравлическими, пневматическими и так далее.

Применение:

Предназначение сальника манжета – это уплотнение соединений от утечки рабочей жидкости из узлов машин, а также, от проникновения внутрь них пыли, грязи и влаги.

Уплотнения вала сальник манжета в основном используется в случае небольшого перепада давлений и низкой скорости вращения.

В зависимости от технических характеристик, сальник манжета используется в водной, масляной среде или в дизельном топливе при разных температурах. Это зависит от материала, из которого произведены сальники или манжеты, типа резины или полиуретана.

Могут устанавливаться как по отдельности, так и последовательно по несколько штук.

Сальник манжета и уплотнения на их основе, хорошо себя зарекомендовали при следующих условиях эксплуатации:

· Работает в диапазоне давлений от 0,05 до 0,15МПа;

· контактные нагрузки в зоне прижатия уплотнителя к валу до 1 МПа;

· скорость скольжения до 20 м/с;

· температурный диапазон работы от −50°C до +150°C;

· утечки (на единицу длины, за единицу времени)не более 1,0 мм³/(м•с);

· ресурс работы до 5000 часов.

Минусы:

· малый срок службы при высоком давлении,

· если долго не применяются, то они начинают прилипать к стальным элементам,

· малый рабочий диапазон рабочих температур.

Классификация:

- Манжеты армированные (сальники) классифицируются по типу манжеты (первая цифра):

1 – без пыльника,

2 - с пыльником

Рис 1 Манжеты армированные. Типы и классификация.

Манжеты-сальники классифицируются по способу своего изготовления (вторая цифра):

1 – с рабочей кромкой, полученной механической обработкой, (Подрезная)

2 – с формованной рабочей кромкой.(форма рабочей кромке придается во время прессования).

Основные стандарты:

ГОСТ 8752-79 Манжеты резиновые армированные для валов. Технические условия

ГОСТ 6678-72 Манжеты резиновые уплотнительные для пневматических устройств. Технические условия.

ГОСТ 6969-54 Манжеты уплотнительные резиновые для гидравлических устройств (Манжеты воротниковые)

ГОСТ 14896-84 Манжеты уплотнительные резиновые для гидравлических устройств

ГОСТ 22704-77 Уплотнения шевронные резинотканевые для гидравлических устройств

ГОСТ 6678-72 Манжеты уплотнительные резиновые для пневматических устройств.

Уплотнение вала насоса. Манжеты армированные. Конструкция:

Сальник манжета представляет собой выполненное из мягкого упругого материала кольцо с воротником, охватывающим вал. Под действием давления в рабочей полости узла воротник сальника манжеты плотно охватывает вал с силой, пропорциональной давлению. Для обеспечения постоянного натяга воротник стягивают на валу кольцевой пружиной.
Обычно, при установке в насосах, температура перекачиваемой жидкости не превышает +70...90°С

Сальник манжета должна быть расположена воротником навстречу уплотняемому давлению; при обратном расположении давление отжимает воротник от вала. При необходимости двустороннего уплотнения устанавливают два сальника манжеты с воротниками, направленными в разные стороны. Наружную сторону манжеты плотно крепят к корпусу.

В ряде случаев сальник манжету делают с двумя воротниками, один из которых уплотняет вал, а другой корпус в силу того же манжетного эффекта.

Рис 2 Конструкция Уплотнение вала насоса. Манжеты армированные.

1 -Эластичный элемент уплотнения, который формирует рабочую кромку.

2 -Внешний элемент уплотнения, который удерживает манжету на месте.
3 -Браслетная пружина - навитая по спирали проволока, которая контролирует радиальную нагрузку на вал в процессе эксплуатации.

Браслетная пружина создает дополнительную радиальную нагрузку, когда уплотнение установлено на вал. Пружина также компенсирует изменения радиальной нагрузки, которые возникают при изменении свойств эластичного элемента вследствие воздействия тепла и масла. Она контролирует окончательный внутренний диаметр уплотняющего элемента путем прижимания рабочей поверхности эластичного элемента вплоть до того момента, когда витки пружинки прижмутся друг к другу.

Принцип работы. Уплотнение вала насоса. Манжеты армированные.

При вращении вала между кромкой сальника манжеты и поверхностью вала создается масляный клин, как в подшипниках скольжения, обеспечивающие смазочную пленку.

Уплотнение вала никогда не должно работать без достаточного количества смазки. Перед установкой и уплотняющий элемент, и вал должны быть смазаны консистентной смазкой или маслом. Это уменьшит износ и увеличит срок службы уплотнения. На иллюстрации справа отображается манжета с пыльником, в которой область между пыльником и уплотняющим элементом заполнена консистентной смазкой. Когда два уплотнения устанавливаются в паре, вся область между уплотнениями может заполняться смазкой.

Часто производители предлагают манжеты с гидродинамическими рельефами, которые отводят просочившуюся жидкость обратно под рабочую кромку. При установке гидродинамической манжеты очень важно правильно выбрать направление вращения вала: по часовой стрелке, против часовой стрелки или двустороннее (взгляд на вал - со стороны доступа воздуха). Обычно стрелка на манжете указывает направление вращения вала.

Материал. Уплотнение вала насоса. Манжеты армированные.

Манжеты армированные чаще всего изготовляют из:

- этилен-пропиленового каучука (EPDM) – для пищевой промышленности и щелочных жидкостей,
- нитриловой резины (NBR) – для работы с ГСМ,
- фторкаучуковой резины (Viton, FPM) для кислотосодержащих жидкостей.

- Полихлорвиниловые манжеты выдерживают температуру до 80°С.

- Фторопластовые манжеты могут работать при температурах до 300°С.

При повреждении манжеты вал начинает быстро лишаться смазки и оказывается открытым для пыли и грязи, что может привести в негодность всю машину.

Выход этой запчасти из строя может повлечь за собой серьёзные последствия для всего механизма – а это может означать значительные расходы. Поэтому к их приобретению стоит подходить со всей ответственностью и избегать дешёвых деталей сомнительного происхождения.