Сальниковая набивка: типы, как её выбрать и заменить сальники

Сальниковая набивка – это самый популярный тип уплотнений не только центробежных насосов и арматуры, но и многого другого оборудования.

Уплотнение этого типа представляет собой шнур круглого или квадратного сечения, пропитанный каким либо материалом, например асбестом или графитом. Сальники центробежных насосов необходимы для того, чтобы исключить, а скорее уменьшить протечки жидкости из рабочей камеры оборудования.

Содержание статьи

Сальниковые уплотнения, в отличии от торцовых, не являются герметичными. Для поддержания их в рабочем состоянии необходимо обеспечить минимальную протечку для смачивания.

Назначение

Сальники данного типа используются при проектировании, монтаже, ремонте и эксплуатации инженерных систем, установка которых подразумевает прохождение через стены цокольных этажей или через фундамент здания. К таковым относят:

водопроводные трубы;
канализационные трубы;
трубопроводы теплосетей;
электрокабели связи.

Нажимные сальники предназначены для уплотнения вышеуказанных инженерных коммуникаций в стенах цокольных этажей и подвалов, а также в фундаменте здания. Использования данных сальников возможно в любых коммуникациях существующих зданиях, сооружений без посадки фундамента, наличия подпора воды и сейсмичности до 6 баллов за исключением теплотрасс.

Процесс уплотнения вводов теплотрасс предназначен для:

прокладки трубопроводов в железобетонных каналах;
бесканальной прокладки.

Инструкция: замена сальниковой набивки

Сальниковая набивка равно как использованный материал для уплотнения используется в основном в насосах и запорной арматуре. Конструктивно сальниковые участки в двух вариантах похожи, и установка набивки выполняется по одинаковой схеме.

Процесс замены сальниковой набивки можно поделить на несколько стадий:

1. Демонтаж и дефектовка элементов. Извлечение сальниковой набивки

• удалить старую набивку и очистить сальниковую камеру от загрязнений;

• очистить и проверить на износ, а также на наличие повреждений, деформаций или коррозии вал (защитную втулку вала) насоса или шток задвижки, в случае обнаружения неустранимых дефектов – заменить;

• проверить на наличие сколов, трещин и деформаций грундбуксы, нажимную втулку и упорное кольцо, а также смазочное (фонарное) кольцо (при его наличии), поврежденные детали заменить;

• проверить зазоры между деталями на соответствие допускам и рекомендациям изготовителя, при несоответствии – заменить изношенные детали.

2. Подготовительный этап. Сальниковые уплотнения размеры

• подобрать тип набивки по эксплуатационным параметрам, а ее сечение – по размерам сальникового узла (из диаметра сальниковой камеры вычесть диаметр вала и разделить полученное значение на 2);

Важно! Категорически запрещается расплющивать сальниковую набивку для придания ей необходимого размера.

• нарезать заготовки необходимого размера, для этого существуют два способа:

а) длина заготовки определяется по формуле L = (d + S) × π × 1,07; где

d — диаметр шпинделя (штока);

S — размер набивки;

1,07 — поправочный коэффициент.

б) набивка наматывается на заготовку, диаметр которой равен диаметру вала (штока) и нарезается на ней.

Примечание: в большинстве случаев края заготовки рекомендовано подрезать под углом 45° с целью формирования «замка» при сборке, хотя допускается и прямой угол для обыкновенного стыка; сечение выйдет аккуратнее, в случае если его место обмотать скотчем.

3. Монтаж. Как правильно набить сальниковую набивку

• установить кольца набивки по одному, смещая разрезы на угол 90°;

• обжать каждое кольцо на 20-25% от первоначального размера (допускается запрессовка пакета из нескольких колец – максимум 4);

• установить смазочное (фонарное) кольцо с учетом подводящих и отводящих каналов в корпусе (для узлов со смазкой или охлаждением);

• окончательно обжать уплотнительный пакет на величину 30-40% от суммарной первоначальной высоты колец.

Важно! Перекос грундбуксы при затяжке недопустим.

После окончания монтажа производится опрессовка и, при необходимости, подтяжка грундбуксы в соответствии с рабочими параметрами агрегата или запорной арматуры.

Примечание: многие модификации насосов и запорной арматуры могут обладать особенностями структуры сальникового узла, советуем изучить инструкцию по эксплуатации и сервису.

Как выбрать материал сальника

Большой выбор уплотнительных материалов и смазок доставляет бесконечный список комбинаций. В итоге, критерий выбора сводится к:

рабочей температуре,
давлению уплотнения,
скорости вала
химической соответственности жидкости.

Из-за способа, каким создается уплотнение, уплотнитель должен жестко сжимать вал во время работы. И это неизменно ведет к проблемам.

Сальниковое уплотнение создает большое трение, что налаживает нагрузку на двигатель и создает много тепла, которое должно быть рассеяно.
Сальниковое уплотнение предотвращает чрезмерное протекание. Оно не предотвращает утечку полностью, потому что уплотнение должно немного протекать в течение работы.

В установках, где вал двигается не часто, уплотнитель может быть сильно прижат, чтобы остановить утечки полностью, например, вот задвижка:

Она использует кольца, но большинство используют сальниковое уплотнение вокруг шпинделя, которое поднимает или опускает задвижку. Но в подвижных машинах некоторые утечки необходимы для смазки и охлаждения уплотнителя.

Для не синтетических набивок, норма утечек 15 капель в минуту.
Для синтетических – 30 капель.

Это настойчивое протекание необходимо. Без него сальник загорится, и не будет уплотнять вообще.

Холодная сварка

Если вы обратитесь в жилищную контору с заявкой на ремонт свища в трубе, к вам приедет сварщик, включит аппарат и заварит отверстие.

Запечатывание свища в трубе сваркой — быстрый способ устранения протечки, но не всё так гладко. При разогреве металла до температуры плавления нарушается его структура, изменяются физические свойства и химическая устойчивость.

После двух-трёх лет эксплуатации рядом со сварным швом образуется новый свищ, и, возможно, не один. Заделать масштабное повреждение в непосредственной близости от сварного шва уже сложнее. Возможно, придётся поставить несколько хомутов с герметизирующими прокладками, а также использовать для герметизации трубы многослойный «пирог» из сырой резины, резины пористой, резины армированной и тому подобных материалов.

Холодная сварка

Холодная сварка — товарное наименование бинарных клеящих смесей, приготовляемых с использованием эпоксидных смол, пластификаторов и отвердителей. Различные марки так называемой «холодной сварки» предназначаются для использования в разных условиях. Точное исполнение требований инструкции — залог успешной заделки свищей в трубах, батареях, накопительных ёмкостях и нагревательных приборах.

Некоторые марки клеевых составов предназначены для нанесения на мокрые металлические поверхности. Практика использования холодной сварки для свищей в трубах показывает: зачистка от ржавчины, качественное обезжиривание, а по возможности и просушка металлической поверхности резко повышают эффективность срабатывания клеящей массы.

Гарантировать работоспособность клеевой заплаты, наложенной на водопроводную или отопительную трубу, может только соблюдение рекомендованных параметров. Качественно выполненная холодная сварка выдерживает давление в десятки атмосфер, то есть не допускает возобновления протечки даже после гидроудара.

Подводя итоги…

Рассмотрев несколько способов ремонта свищей в трубах холодного и горячего водоснабжения собственными силами, мы готовы рекомендовать:

установку бандажей;
установку хомутов, снабжённых мягкими резиновыми прокладками;
забивку в отверстия деревянных пробок-чопиков;
использование пластичных клеевых составов на эпоксидной основе.

Ремонт повреждений большой площади, а также заделка свищей в ёмкостях большого объёма производится иными методами — наложением двусторонных пластырей, навариванием заплат, врезкой новых труб, помещением в ёмкость водонепроницаемых вкладышей. Попытки использовать промышленные методы устранения протечек неисполнимы в домашних условиях!

Преимущества сальников для насосов с водяным уплотнением

Манжет оборудования для перекачки воды выглядит, как плетеная шнуровка квадратного сечения. Асбестовая (хлопковая или лубяная) нить может иметь включения из медной или латунной проволоки. Сальники насосов с водяным уплотнением имеют сердечник, изготовленный из свинца. Размер ленты 5*0,5. Вместо нее может использоваться плетение из 4 свинцовых проволок.

Применяются сальники с водяным уплотнением, как правило, со стороны всасывания. Но не исключено их использование и с противоположного бока. Размер набивки напрямую связан с диаметром вала. Максимальное число колец уплотнителя – 5.

Что такое сальниковая набивка и как ее правильно применять

Как работает сальниковое устройство
Какие бывают сальниковые набивки
Требования к использованию
Что в итоге

Как работает сальниковое устройство

Для того чтобы правильно подбирать набивку, необходимо представлять, как устроено и работает сальниковое устройство.

Оно элементарно, а коротко его конструкцию можно рассмотреть на примере водопроводного крана. В его корпусе проходит шток, а между ним и стенкой корпуса образуется сальниковая камера. Именно в нее и помещается сальниковая набивка.

Расположение сальника в кране

Для того чтобы она выполняла свои функции требуется:

во-первых, уложить ее как можно плотнее виток к витку;
во-вторых, прижать специальным устройством, состоящим из прижимного кольца и накидной гайки (оно предусмотрено конструкцией крана).

В результате этого набивка расширяется, заполняет все пространство сальниковой камеры между ее краями и штоком. Таким образом обеспечивается герметичность сопряжения штока с рабочим пространством крана.

Варианты уплотнений по наружной поверхности

Сальники рифленые

Сплошная и гладкая — в таком исполнении выглядела раньше по месту посадки наружная часть сальника. На практике обнаруживалось, что гладкое и сплошное наружное обрезинивание нередко приводило к протеканию («отпотеванию») технической жидкости. Исследование таких манжет показали, что на поверхности резины образовывались микроскладки, поскольку не происходило ее сжатие при запрессовке. В результате масло, являясь сверхтекучей средой, становилось причиной «отпотевания» с последующим попаданием через микроскладки пыли и грязи.

В дальнейшем для производства сальников стали применяться более высокие технологии: они позволили без деформаций выпрессовывать из пресс-формы манжеты с обновленной — рифленой наружной поверхностью — более эффективной и надежной, исключающей «отпотевание».

Сальники с накаткой

Плотность прижатия «губы» сальника — его резинового элемента — зависит от угловых и линейных скоростей вращения вала. До достижения определенных скоростных показателей рабочая кромка обеспечивает полную герметичность, исключая вытекание масла. Соответственно и конструкции, работающие в пределах данных параметров, не вызывают вопросов у инженеров по части герметичности уплотнений. Основное внимание конструкторов уделяется обеспечению меньшего износа и большей долговечности резины в месте контакта.

Однако повышенные обороты в минуту меняют ситуацию, и причиной тому эксцентриситет вала. Даже крайне незначительный, при вращении вала он вызывает смещение окружности рабочей кромки относительно наружного диаметра — в результате «губа» «открывается», появляется зазор между рабочей кромкой и валом, через который и протекает масло. На определенных высоких скоростях резина просто не в состоянии закрыть его. У современных сальниковых уплотнений он не превышает 0,2 мм, однако полная герметичность всё равно нарушена.

Конструкторами было найдено решение, основанное на принципе гидродинамического эффекта. Путем накатки «губа» сальника стала профилироваться, в результате чего получили своего рода крыльчатку насоса. Благодаря такому профилю при повышенных угловых скоростях возникает эффект гидродинамики — подвижная рабочая среда (вода, масла), стремящаяся наружу, «загоняется» обратно. Для сальников правового и левого вращения гидродинамическая накатка выполняется отдельно, угол ее наклона к рабочей кромке может быть различен. Расчеты по накатке (форма, шаг, угол примыкания к рабочей кромке) осуществляются по результатам экспериментов и тестирования, поскольку зависят от массы факторов, в том числе от конструкции «губы» и используемой резины.

Сальники с реверсивной насечкой

Отдельно следует сказать о реверсивной накатке (насечке). Сальники с таким профилирование «губы» не рассчитаны на форсированное использование, как правило, для них не существует «граничный» режим работы. Они применяются при реверсивном вращении валов. В этом случае реверсивная насечка — экономически выгодная альтернатива «левой» и «правой» накаткам.

«Голые» сальник

Сальники с оголенным каркасом не имеют уплотняющего резинового слоя. Уплотнение происходит за счет плотной посадки «металл — металл». Достичь герметичности в этом случае можно лишь вводя дополнительную производственную операцию — нанесение специального герметика. В условиях ремонтной мастерской это незначительно снижает общие расходы. Но по совокупности затрат в условиях серийного производства это оказывается дороже производства сальников с полимерным наружным слоем.

Однако у оголенных сальников есть свой плюс — прочная фиксация в узле. Он особенно ощутим в сравнении с неправильно обрезиненными уплотнениями, которые сами по себе, еще и под воздействием высоких температур, могут смещаться из-за остаточных деформаций в резине.

«Полуголые» сальники

У таких уплотнителей несколько важных плюсов — высокая герметичность, которую обеспечивает резиновый компонент, надежная посадка благодаря натягу металла по металлу и экономия материалов: в сравнении с обычным обрезиненным аналогом на такой сальник полимеров уходит меньше до 20%. Однако есть и немаловажный минус — более сложная, и более затратная технология производства. Уплотнители такого типа изготавливаются из высококачественных полимеров типа фтор-силиконовых и используются на особо ответственных участках.

Сальники с пыльниками

Пыльник — особый элемент армированной манжеты, используемый для защиты места уплотнения вала и рабочей кромки от проникновения грязи и пыли. Он выполняет роль барьера и для сравнительно крупных частиц во избежание повреждения места уплотнения. Пыльник может без натяга касаться вала или иметь относительно него зазор, однако есть и варианты с натягом на вал. В числе разновидностей:

Выступающие пыльники

Их выносят подальше от рабочей кромки. Предназначены для сальников, работающих в условиях повышенной влажности, загрязненности, пылеобразования. Выступающая геометрия элемента увеличивает объем камеры внутри уплотнителя, и все что проникает в камеру, оседает в ней.

Пыльники с натягом на вал

Такой вариант — специальная разработки для эксплуатации техники (в том числе военной) в экстремальных условиях. Они призваны максимально защитить сальники от проникновения внешних сред, в том числе в условиях полного погружения машин в воду и т.д. Внутренняя полость уплотнителей заполняется на две трети специальной смазкой, к изделиям предъявляются повышенные требования по износостойкости.

При эксплуатации изделий допускаются незначительные протечки (на 1 тыс. км — 3-5 мл), что связано с нагревом и остыванием воздушно-газовой среды в камере сальника. Последняя нагревается и увеличивается в объеме в процессе движения, однако при остановке вала, остывая, «сдувается», вбирая в себя воздух извне. Радиальная нагрузка на вал в процессе эксплуатации контролируется за счет браслетной пружины, также у сальников данного типа имеется внешняя пружина, изготавливаемая из нержавеющей стали или стали с антикоррозионным покрытием.

Что делать

Замена сальника – это комплекс мероприятий, проводить которые необходимо в гараже с ямой, эстакадой или подъемником. Процесс замены имеет некоторые нюансы, в зависимости от модели ТС и устройства двигателя. Однако существует общий порядок действий.

Замена переднего сальника

В зависимости от модели двигателя, передний сальник установлен в крышке блока цилиндров или корпусе масляного насоса. Такое расположение позволяет провести замену без демонтажа несущей детали. Однако лучше сделать все по инструкции:

Ослабьте и снимите ремень привода генератора и ГРМ.
Открутите гайку шкива, снимите его с вала.
Открутите болты и гайки крышки картера с сальником. В моторах с поперечным расположением нужно демонтировать корпус масляного насоса.
Выньте старый сальник из крышки картера или корпуса масляного насоса.
Запрессуйте новую деталь. Выполняйте действие посредством молотка и оправки, в виде накидной головки, которая на 1.5-2 мм меньше внешнего диаметра сальника. Пружина, расположенная вдоль кромки сальника, должна смотреть в двигатель!
Обработайте рабочую кромку сальника чистым маслом.
Установите насос или крышку картера на место.
Ориентируясь по меткам, вставьте на место шкивы.
Установите ремень ГРМ и натяните его роликовым механизмом.
Смажьте внутреннюю часть сальника и конец вала.

ВАЖНО. Перед запрессовкой нового сальника посадочное место следует тщательно, но максимально осторожно очистить от загрязнений. Использовать абразивные пасты или наждачную бумагу нельзя, поскольку это повредит металл и может потребовать замены всего коленвала!

Как заменить задний сальник

Процесс замены заднего сальника более сложный и трудоемкий, поскольку нужно будет разобрать карданный вал, снять коробку передач и кожух сцепления. Последовательность действий следующая:

Снимите карданный вал, а затем КПП.
Снимите корзину сцепления и демонтируйте все его части.
Открутите болты, снимите маховик и защитный кожух за ним.
Снимите крышку-держатель сальника.
Выньте старый сальник.
Очистите гнездо и запрессуйте в него новую деталь, предварительно смазав рабочую кромку маслом. Одновременно замените прокладки под крышкой-держателем.
Смажьте внутреннюю поверхность сальника машинным маслом.

Во время установки стоит уделить особое внимание тому, чтобы ПСКВ или ЗСКВ занял правильное положение. Внутренняя сторона детали часто подгибается, и новый сальник начинает подтекать сразу после замены. После замены сальников двигатель и подкапотное пространство рекомендуется помыть.

ВНИМАНИЕ. Если в процессе установки новый сальник загнулся, повторно запрессовывать его в гнездо нельзя. Даже небольшой загиб приведет к неплотному прилеганию детали, и через небольшой промежуток времени течь возобновится.

При обнаружении течи одного из сальников целесообразно одновременно поменять и второй, не дожидаясь его выхода из строя. Своевременная диагностика и замена деталей предотвратит сбои в работе двигателя и поможет поддерживать его в чистоте. Для профилактики течи сальников стоит использовать моторное масло высокого качества и заливать его по уровню.Также не стоит экономить на деталях: лучше приобрести качественные, оригинальные сальники, которые гарантированно прослужат более 100 тыс. км. пробега автомобиля.

Сальниковая набивка: типы, как её выбрать и заменить сальники