航空业长期以来一直被视为社会的生命线,提供了全球唯一快速的交通网络,带动了全球经济的发展。由于每天需要支持这么多人,商业和军事制造商需要可靠的合作伙伴来保证飞机和直升机的安全性和成本效益。开发、设计和/或制造先进密封技术的合作伙伴符合这一关键需求。
密封件有许多用途,在许多核心系统中使用。例如,在喷气发动机中,两个主要目的是限制泄漏从一个系统和防止污染物进入一个系统。在选择密封时,必须考虑许多标准,如安装和组装;温度和压力;接触和非接触式;磨损和摩擦;旋转速度和表面速度。
聚合物旋唇密封在提高航空发动机效率和高性价比方面发挥着不可替代的作用。这一关键部件的失效将导致重大的安全、环境和成本风险。航空制造商依赖唇封的原因有很多,比如圣戈班的唇封。OmniSeal®旋转唇密封与弹性体相比,它们提供了更紧密的配合和更强的性能。在涡轮轴和外部齿轮箱中,它们比机械碳面密封需要更少的空间。此外,它们可以承受的温度范围为-65°F至350°F(-53°C至177°C),压力高达25psi (0 ~ 1.7 BAR),地表速度为2000 ~ 4000英尺/分钟(10 ~ 20米/秒)。在该地区,圣戈班公司的一些密封解决方案的运行速度可以超过20,000英尺/分钟,相当于102米/秒。
在您(持久)的服务:旋转唇密封在商业和军事应用
发动机无疑是飞机中最关键的部件之一;因此,其维护往往是航空公司的关键优先事项。尽管飞机使用寿命更长,发动机更耐用,航空公司现在在维护上的花费比在燃料和机组人员上的花费更多。唇密封被更多地用于主要飞机发动机制造商的外部齿轮箱。随着发动机技术的进步,密封技术也在不断发展齿轮传动涡扇喷气发动机也使用圣戈班的唇密封.这种发动机采用齿轮系统,将发动机风扇与低压压缩机和涡轮分开,使每个模块都能以最佳速度运行。因此,它们可以提供先进的效率。一架典型的客机每英里大约消耗半加仑燃料,这种效率更高的发动机预计将为每架客机每年平均节省170万美元的运营成本。
随着支持商业工业的需要,这些旋转唇密封也可以在军事应用中发现,特别是国防部,在战斗机,航空母舰和直升机的关键用途。圣戈班密封件聚四氟乙烯唇形密封件广泛应用于军用飞机,包括以下领域:
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提升风机用于垂直提升
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直升机变速箱发动机(主、中、尾变速箱-请阅读圣戈班的案例研究在这里)
- 旋翼头(挡板)
- 冲压式空气涡轮齿轮箱
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翼瓣和板条驱动器
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拦阻系统中的关键设2020欧洲杯下注官网备,用于在飞机降落在甲板上时抓住飞机
这是难以置信的重要,上述设备的维护,但也不故障。2020欧洲杯下注官网除了具有极强的弹性外,唇形密封的其他优点还包括与机械密封相比,易于安装和更换,与硬件集成的空间更小,喷气发动机附件齿轮箱的紧凑设计,以及所有附件的连接涡轮轴发动机.
由于灵活的定制设计与现有硬件的精确配合,圣戈班密封的OmniSeal®唇密封是合格的直升机旋翼头还有变速器改造项目。这些解决方案被选用于具有挑战性的航空应用,包括一些线性速度超过90米/秒的方案。
演进聚四氟乙烯解决方案:旋转唇密封成为可行的选择
旋转唇封是如何在航空领域变得如此有价值的呢?轴密封材料最初从使用毛欧洲杯足球竞彩毡和皮革演变到包括弹性体。到了20世纪60年代,PTFE材料开始欧洲杯足球竞彩作为一种可行的材料出现。经过多年在各种应用上的失败试验,对材料加工和密封设计的理解最终得到了提高,这推动了它进入卡车柴油发动机的最初市场。聚四氟乙烯密封后来在70年代末和80年代进入航空市场。
圣戈班密封公司的OmniSeal®唇封解决方案已有40年历史,现已成为航空、生命科学和汽车市场的重要组成部分。欧洲杯线上买球该公司发明了聚合物唇形密封,以填补弹性体唇形密封和机械密封之间的空白。圣戈班密封公司的Fluoroloy®填充聚四氟乙烯材料的耐温性、自润滑性能、高耐磨性和对化学攻击的惰性已被证明大大超出弹性体密封的工作范围。欧洲杯足球竞彩
多年来,典型的应用包括密封飞机发动机和齿轮箱中的高速旋转轴,以承受广泛的温度、压力和其他动态条件。密封设计已逐步发展,以集成新功能;它们仍在不断发展,以满足客户和市场的需求,是密封行业最先进的解决方案。聚四氟乙烯唇形密封的特殊和更定制的应用被发现在密封转轴,特别是那些高速,提供了弹性体橡胶唇形密封的一个优秀的替代选择,如果条件是具有挑战性的,超过他们的能力。
工程独特的密封解决方案:OmniSeal®定制唇密封设计
你知道OmniSeal®聚四氟乙烯唇密封在大多数情况下不使用延长弹簧密封吗?相反,这些密封件能够响应任何施加于密封唇的拉伸和金属套管产生的弯曲半径的载荷。与弹性体唇形密封相比,圣戈班的聚四氟乙烯唇形密封使用更宽的唇形到轴接触模式。他们的聚四氟乙烯唇密封也利用更轻的单位负载,但更广泛的足迹。他们的设计采用了这一工程方向,以解决磨损率,这些变化是为了降低单位负荷,也被称为PV。
OmniSeal®唇形密封的设计根据应用集成了可选功能:
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单到三唇结构,防止泄漏或排斥污染物
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用于高轴跳动的弹簧加载
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水螺纹泵回潜在的泄漏
机械密封/碳面密封的设计是流行的选择高轴转速;然而,它们的成本通常更高。它们还需要一个控制量的润滑,这导致整体成本更高,更重,更笨重的系统。它们还需要对轴向轴的运动进行严格控制,这在唇密封技术中是很少的。虽然聚四氟乙烯唇形密封受益于润滑,但它们通常没有专用的润滑通道,而且更容易安装(见图1)。
图1:密封件可以装在保护密封件的芯轴上,可以作为安装工具使用。有了这种设备,现场更2020欧洲杯下注官网换就容易多了。
处理极端的速度和提供自我润滑:OmniSeal®唇密封在飞机和直升机的关键功能
OmniSeal®唇形密封通常用于在高转速下密封油,广泛用于大型飞机齿轮箱或直升机旋翼头。飞机齿轮箱是关键部件,因为它们用于将主机轴的转速从最高26000 rpm降至约3400 rpm,因此该轴可以驱动液压泵、发电机和空调压缩机等系统部件。
聚四氟乙烯唇密封的可靠性使其适合于发动机主轴上的密封。圣戈班密封公司的一种特殊唇形密封设计,使表面速度超过65米/秒(13000英尺/分钟),具有优异的耐久性(超过20,000小时),即使在高温(高达150°C至300°F)。随着润滑油逐渐转向高温高温(High Thermal Stability)油,以应对更高的发动机温度,PTFE相对于腐蚀性介质的惰性增强了这种技术解决方案的吸引力。
对于像直升机这样的小型飞机,控制是关键,因为它们确实是令人难以置信的复杂机器(复杂工程的奇迹),需要真正的技能才能飞行。自发明以来,它们在日常生活中已被证明是很有价值的,最显著的是作为一种可靠的运输方式,用于棘手的救援或人道主义任务——从海上救出搁浅的水手,向森林大火中倾倒大量水,或将重伤者送往医院。
一个典型的例子是,OmniSeal®聚四氟乙烯唇密封支架在直升机斜盘的典型尺寸高达18 "(~46厘米)直径。聚四氟乙烯(PTFE)的自润滑性能特别适用于此类应用,因为当润滑发生损失时,可能会出现干运行条件。可以添加雨刷密封元件,以防止灰尘和颗粒进入系统。欧洲杯猜球平台为了有效工作,OmniSeal®唇密封需要硬轴表面(典型的洛氏硬度从50到62 HRc)和相对光滑的表面(从0.5到0.2,降低到0.15陶瓷涂层)。
在飞机和直升机中,OmniSeal®唇形密封设计集成了与安装和拆卸相关的功能,简化了密封在飞机系统中的整体使用。密封件可以定制,以适应各种条件,包括速度、压力、温度范围和介质,为给定的应用提供理想的解决方案(见图2)。
图2:外壳压盖上密封的横切面。密封外径上的静态o形环确保密封和配套的外壳孔之间的紧密密封。o型圈可以提供静态密封和反密封旋转,也可以包括金属压配合。可以增加一个法兰功能,以形成一个积极的停止,并防止密封被向后安装。
在这个应用实例中,由于高温、高压和高速,在密封面上产生的热量导致零件磨损和变质,缩短了它们的寿命。高温也可能改变密封的几何形状,导致严重的泄漏率。与这些密封相关的一个主要问题是由于高转速引起的摩擦造成的磨损。在这方面进行了研究,探讨了影响密封摩擦性能的因素。
展望未来:新一代飞机和唇封
新一代飞机被认为是那些在2000年以后设计和制造的飞机。它们是对现代尖端技术的投资,以补充新飞机的改进设计。这包括改进的材料,如碳纤维复合材料、特殊涂层和混合合欧洲杯足球竞彩金,以及旨在提供先进预测能力的新的数据收集和测量工具。凭借其重量轻、集成内在的简单性和低负担,圣戈班密封公司的OmniSeal®旋转唇形密封将成为当前和下一代飞机发动机和变速箱以及直升机应用的相关解决方案。