Co to jest uszczelnienie wargowe?

Uszczelka wargowa jest pasywnym urządzeniem mechanicznym używanym do uszczelniania punktów wyjścia wału w silnikach elektrycznych i innych obrotowych i posuwisto-zwrotnych maszynach wyjściowych. Uszczelnienia mają na celu wyeliminowanie kurzu i wilgoci z wewnętrznych mechanizmów maszyny, przy minimalnym lub żadnym negatywnym wpływie na ich działanie. Większość konstrukcji uszczelnienia wargowego składa się ze sztywnej obudowy zewnętrznej, która statycznie dopasowuje się do pokrywy strony końcowej maszyny, oraz elastycznego elementu wewnętrznego, który tworzy dynamiczne uszczelnienie na ruchomym wale. Sztywna część uszczelnienia jest zwykle wykonana z lekkiego metalu lub twardego tworzywa sztucznego, a elastyczna część z różnych gatunków gumy. Niektóre uszczelnienia wargowe mają dodatkową sprężynę nawiniętą na elastyczny element gumowy, która zapewnia dodatkowe ciśnienie wokół wału, zapewniając integralność uszczelnienia.

Większość maszyn obrotowych lub tłokowych posiada zamknięty wewnętrzny mechanizm, który napędza wał używany do przenoszenia pracy. W większości przypadków wał przechodzi przez obudowę maszyny na jednym lub obu końcach. Chociaż niezbędne, te punkty wyjścia umożliwiają również przedostawanie się wilgoci i kurzu do obudowy, jeśli nie są uszczelnione. Ponieważ większość tych maszyn jest z natury wrażliwa, taka sytuacja nie jest pożądana. Uszczelnienie szybko obracającego się lub posuwisto-zwrotnego wału bez nadmiernego tarcia jest jednak nie lada wyczynem, zwłaszcza gdy weźmie się pod uwagę zużycie wału i wynikające z tego chropowate, nierówne powierzchnie.

W tym inżynieryjnym problemie uszczelnienie wargowe zaczyna działać. Uszczelnienia te mają kształt okrągły, z otworem pośrodku nieco mniejszym niż wał. Są one zaprojektowane tak, aby pasowały do ​​​​osłon końcowych maszyny, tworząc statyczną barierę dla kurzu i wilgoci na styku uszczelki i osłony. Otwór trzonu jest elastyczny i, będąc mniejszy niż trzon, lekko się rozciąga, aby go dopasować. Nacisk wywierany przez wewnętrzną krawędź uszczelnienia tworzy dynamiczną barierę wzdłuż powierzchni wału. Połączone bariery skutecznie uszczelniają ruchomy wał i wewnętrzny mechanizm maszyny.

Konstrukcja uszczelnienia wargowego wymaga, aby była to konstrukcja dwuczęściowa, a mianowicie sztywna część zewnętrzna, która wciska się w osłonę końcową, oraz część wewnętrzna wystarczająco elastyczna, aby pomieścić ruchomy wał. Osiąga się to ogólnie poprzez uformowanie miseczki z cienkiej stali lub sztywnego tworzywa sztucznego, a następnie chemiczne lub mechaniczne przyklejenie do niej miękkiej, elastycznej gumowej osłony wzdłuż otworu wału. Ta osłona jest wystarczająco mocna, aby wywierać wystarczający nacisk na wał, aby wykluczyć kurz i wilgoć, ale wystarczająco elastyczna, aby dostosować się do zużycia powierzchni wału i nie pogorszyć wydajności maszyny. W niektórych przypadkach elastyczna osłona uszczelki wargowej będzie miała integralną komorę, do której wkładana jest okrągła spiralna sprężyna, co dodatkowo pomaga w uszczelnieniu wału.