Guarnizione del mulino a sfere

Introduzione dettagliata agli anelli di tenuta dei mulini a sfere e ai loro processi di produzione e ispezione

I. Funzioni e caratteristiche strutturali degli anelli di tenuta dei mulini a sfere

• Per principio di sigillatura:

• Anelli di tenuta a contatto: garantiscono la tenuta grazie al contatto ravvicinato tra materiali elastici (ad esempio gomma, poliuretano) e la superficie dell'albero cavo. Adatti a basse velocità (≤30 giri/min) e condizioni di bassa polvere.

• Anelli di tenuta senza contatto: utilizzano strutture a labirinto (intercapedini tortuose tra anelli metallici e alberi cavi) per bloccare le perdite grazie alla resistenza del fluido. Ideali per ambienti ad alta velocità e alta temperatura o in situazioni in cui i fluidi di macinazione usurano facilmente le guarnizioni (ad esempio, grandi mulini a sfere per l'industria mineraria).

• Anelli di tenuta combinati: integrano caratteristiche di contatto e non contatto (ad esempio, struttura a labirinto + labbro in gomma), bilanciando l'efficacia di tenuta e la resistenza all'usura. I più diffusi.

• Per materiale:

• Anelli di tenuta metallici: in genere realizzati in ghisa grigia (HT250), ghisa duttile (QT500-7) o acciaio inossidabile (304), utilizzati nelle strutture a labirinto.

• Anelli di tenuta non metallici: gomma (gomma nitrilica, gomma fluorurata), poliuretano o grafite, utilizzati per la tenuta a contatto. Devono resistere all'olio e alle temperature (-20°C~120°C).

• Requisiti prestazionali chiave:

• Affidabilità della tenuta: nessuna perdita significativa (≤5 ml in 24 ore);

• Resistenza all'usura: usura delle parti a contatto con l'albero cavo ≤0,1 mm/1000 ore;

• Adattabilità: gioco di adattamento con l'albero cavo (interferenza di 0,1-0,3 mm per i tipi a contatto, gioco di 0,5-1,5 mm per i tipi senza contatto).

II. Processo di fabbricazione degli anelli di tenuta per mulini a sfere

1. Produzione dello scheletro metallico (ghisa grigia HT250)

• Fusione di pezzi grezzi:

• Progettazione dello stampo: stampi per fusione in sabbia con una tolleranza di lavorazione di 3-5 mm e montanti per evitare cavità di ritiro;

• Fusione e colata: controllo della composizione del ferro fuso (C 3,1-3,4%, Si 1,8-2,2%, Mn 0,8-1,0%) e della temperatura di colata (1350-1400℃);

• Trattamento di invecchiamento: invecchiamento naturale per 3 settimane (o invecchiamento artificiale a 200°C per 8 ore) per eliminare lo stress da fusione.

• Lavorazione meccanica:

• Tornitura di sgrossatura: lavorazione al tornio del cerchio esterno e delle superfici terminali, lasciando 1-2 mm per la tornitura di finitura;

• Tornitura di finitura: lavorazione al tornio CNC delle superfici di accoppiamento delle tenute (scanalature per incollaggio della gomma, fessure a labirinto) con rugosità superficiale Ra≤3,2μm e tolleranza del diametro interno H8;

• Foratura: Lavorazione dei fori per i bulloni di montaggio (distribuiti uniformemente lungo la circonferenza, tolleranza di posizione ±0,1 mm).

2. Produzione del labbro di tenuta in gomma (gomma nitrilica NBR)

• Composizione e miscelazione: Miscelare gomma nitrilica (70-80 parti) + nerofumo (20-30 parti) + agente vulcanizzante (zolfo 2-3 parti) in un miscelatore interno a 120-140℃ per 10-15 minuti per garantire una dispersione uniforme;

• Stampaggio di vulcanizzazione:

• Preriscaldare lo stampo a 160-170°C e posizionare lo scheletro metallico nello stampo;

• Iniezione del composto di gomma, vulcanizzazione sotto pressione (10-15 MPa) per 15-20 minuti e incollaggio saldo della gomma allo scheletro metallico con un adesivo (ad esempio, Chemlok 205);

• Rifinitura: Rimozione di sbavature e sbavature per garantire un labbro di tenuta piatto (deviazione di spessore ≤0,1 mm).

3. Assemblaggio e trattamento superficiale

• Parti metalliche: sabbiatura delle superfici non combacianti per la rimozione della ruggine, successiva applicazione di vernice antiruggine (spessore ≥60μm);

• Montaggio combinato: controllo della resistenza dell'adesione tra il labbro in gomma e lo scheletro metallico (resistenza allo strappo ≥5N/cm) e installazione di un anello elastico (per aumentare la pressione del labbro);

• Rifinitura finale: prova di montaggio del labbro di tenuta con un albero finto per garantire un contatto uniforme (controllato con polvere di minio, superficie di contatto ≥90%).

III. Processo di ispezione degli anelli di tenuta del mulino a sfere

1. Ispezione delle materie prime

• Materiali metallici:

• Parti in ghisa: analisi spettrale per la verifica della composizione, prova di trazione per resistenza alla trazione ≥250 MPa e durezza 180-240 HBW;

• Gomma: spettroscopia infrarossa per confermare la purezza della gomma nitrilica (contenuto di acrilonitrile 30-40%), test di resistenza all'olio (immersione in olio per turbine L-TSA46 per 24 ore, tasso di variazione del volume ≤10%).

• Ispezione dei difetti in bianco:

• Parti in ghisa: test con particelle magnetiche (MT) per crepe superficiali (non sono ammessi difetti ≥0,5 mm), test con liquidi penetranti (PT) per pori (profondità ≤1 mm).

2. Ispezione in corso d'opera

• Lavorazione dello scheletro metallico:

• Precisione dimensionale: misurazione CMM del diametro interno (tolleranza H8) e della profondità della scanalatura di tenuta (±0,05 mm);

• Tolleranza geometrica: eccentricità finale ≤0,05 mm, eccentricità circolare radiale ≤0,03 mm (misurata con un rotondimetro).

• labbro di tenuta in gomma:

• Durezza: durezza Shore A 65±5 gradi (che garantisce un'elasticità moderata);

• Qualità della vulcanizzazione: ispezione della sezione per verificare l'assenza di bolle o gomma mancante e l'assenza di delaminazione nell'interfaccia di legame gomma-metallo.

3. Ispezione del prodotto finito

• Test delle prestazioni di tenuta:

• Prova di pressione statica: installazione su un albero fittizio, introduzione di aria compressa a 0,3 MPa (o olio lubrificante) e mantenimento della pressione per 30 minuti senza perdite;

• Prova dinamica: esecuzione su banco di prova a 30 giri/min per 100 ore, misurazione delle perdite (≤5 mL) e dell'usura del labbro di tenuta (≤0,05 mm).

• Dimensioni di montaggio:

• Adattamento tra diametro interno e albero cavo: interferenza di 0,1-0,3 mm per i tipi a contatto (controllata con spessimetri), gioco del labirinto di 0,5-1,5 mm per i tipi senza contatto (misurato con un comparatore a quadrante);

• Precisione della posizione dei fori di montaggio: controllo della coassialità tra i fori dei bulloni e posizionamento dei perni con un calibro (≤0,1 mm).

• Aspetto e confezione:

• Superfici in gomma prive di graffi e bolle, parti metalliche prive di ruggine;

• Applicazione di olio antiruggine prima dell'imballaggio e fissaggio con casse di legno (per evitare deformazioni durante il trasporto).