انواع آب‏ بندهای دینامیکی در خلأ: اصول کلی، مزایا و معایب

هدف از این مطلب آشنایی با مهمترین آب‏ بندهای دینامیکی ادوات مورد استفاده در تجهیزات خلأ می ‏باشد. معیار انتخاب مناسب ‏ترین آب بند در گام اول شناخت اولیه از آن‏ هاست. در مطالب بعدی به جزئیات طراحی یا انتخاب هر یک پرداخته خواهد شد.

 

اورینگ (O-Ring Seals)

اصول کلی: یک حلقه‏ لاستیکی است که داخل یک شیار با اندازه متناسب با سطح مقطع خود، قرار می ‏گیرد. فشار وارد شده باعث می ‏شود که اورینگ به عقب هل داده شود. نیروی دافعه که فشار ناشی از تماس با دیواره‏‏ های شیار و سطح آب بندی است، در اورینگ تولید می‏ شود (Contact pressure) و عامل ایجاد آب ‏بندی است.


مزایا: ناحیه اتصال دارای اندازه کوچکی است، بنابراین آب‏ بند فضای کمی را اشغال می ‏کند. ساختار آن ساده است، بنابراین می ‏توان آن را در گستره وسیعی از تجهیزات خلاء استفاده کرد.

معایب: آن چیزی که آب‏ بندی را انجام می‏ دهد، فشار تماس بین اورینگ و شفت است. این فشار باعث ایجاد مقاومت قابل توجهی در جهت چرخش می شود. اصطکاک قابل توجه لذا عمر آب‏ بند کوتاه است.

آب‏ بندهای روغنی یا لبه ‏دار(Oil Seals)

اصول کلی: آب ‏بند روغنی (Oil Seal) که به آن لبه دار (Lip Seal) یا آب بند ویلسون (Wilson Seal) هم گفته می ‏شود، شامل یک لبه لاستیکی، یک رینگ تقویت‏ کننده و یک فنر می ‏باشد. فنر لبه را بر روی شفت فشار می ‏دهد و آب ‏بندی انجام می ‏شود.

مزایا: این آب ‏بند دارای ساختار ساده و کاربری نسبتا آسان است و می ‏تواند در گستره وسیعی از وضعیت ‏ها مثل خروجی از مرکزی زیاد شفت یا سرعت ‏های بالا استفاده گردد.

معایب: آب بند با روغن یا گریس پرشده، که تمایل به نشتی داشته و محیط اطراف را آلوده خواهد کرد. فشار تماسی بین لاستیک و شفت که عامل آب‏ بندی است بدلیل سایش ناشی از اصطکاک عمر آب‏بند را کوتاه می‏ کند.

 

آب‏ بندهای فروسیال یا اورینگ‏ های مایع(Ferro Fluid Magnetic Seal)

اصول کلی: یک سیال مغناطیس در فاصله بین شفت و یک قطعه قطبیده در راستای خطوط شار مغناطیسی که توسط یک آهنربا تولید می‏ گردند، به صورت یک مانع در
مقابل اختلاف فشار می ‏ایستد و به هیچ عنوان جاری نمی ‏گردد. به این نوع از آب‏ بندها اورینگ مایع نیز می‏ گویند.




مزایا: آب ‏بندی توسط یک سیال انجام شده است، بنابراین تماسی بین دو جسم جامد در اینجا وجود ندارد.این ساختار به عملا موجب حذف اصطکاک و افزایش عمر سرویس دهی سیال گردی است. از طرفی تولید ذرات حاصل از سایش و پشتیبانی از سرعت ‏های بالا را موجب می ‏شود. علاوه بر این بلبرینگ نصب شده در محفظه خلأ، در این آب ‏بند به سمت اتمسفریک منتقل شده که پاکیزگی محفظه را بیشتر تضمین می ‏نماید.

معایب: کاربرد این نوع آب ‏بند صرفا برای حرکت چرخشی است و نمی ‏تواند در مقابل حرکت خطی کیفیت آب ‏بندی را حفظ کند.

آب‏ بندهای بیلوزی یا آکاردئونی (Bellows Seal)

اصول کلی: آب‏ بندهای بیلوزی از خاصیت الاستیک بیلوز برای انتقال دوران از ناحیه اتمسفریک به خلأ استفاده می‏ کند.

مزایا: در این نوع آب ‏بند، نواحی اتمسفریک و خلأ، به دلیل استفاده از بیلوزهای جوش خورده به طور کامل از یکدیگر ایزوله می ‏شوند. لاستیکی استفاده نشده است، بنابراین قابلیت کار در دماهای بسیار بالا را داراست. این نوع آب ‏بند برای استفاده در خلأهای فوق العاده بالا (ultra-high vacuum) استفاده می ‏شوند.

معایب: بیلوز و قسمت‏ های جوش خورده به طور مدام تحت انبساط، انقباض و چرخش هستند. این عوامل آسیب ناشی از خستگی را محتمل و عمر سرویس ‏دهی آب ‏بند را کاهش می ‏دهد. علاوه بر این استفاده ار بلبرینگ در سمت خلأ اجتناب ناپذیر است.

کوپلینگ‏های مغناطیسی (Magnetic Coupling)

اصول کلی: قسمت‏های اتمسفر و خلأ توسط یک جداره حائل نازک از یکدیگر جدا شده‏اند. نیروی مغناطیس آهنربای واقع در اتمسفر توسط یک موتورگیربکس به عنوان مولد چرخش، شفت داخلی واقع در خلأ را به چرخش وامی ‏دارد.

مزایا: قسمت‏ های خلأ و اتمسفر با یک دیواره غیرمغناطیس از یکدیگر ایزوله شده ‏اند. به دلیل عدم استفاده از لاستیک، این نوع آب ‏بند می ‏تواند در شرایط دمایی بالا کار کند. همچنین به طور گسترده در در خلأهای فوق العاده بالا (ultra-high vacuum) استفاده می‏گردد.

معایب: حرکت به وسیله مغناطیس منتقل می شود، در صورتی که بار بزرگ باشد، ممکن است باعث کاهش راندمان آن شود. علاوه بر این، یک بلبرینگ باید در قسمت خلاء نصب شود.

منابع:

http://en.rigaku-mechatronics.com

https://www.lesker.com

 


معامله ای مطمئن با اعضای ویژه و دارای نشان! اطلاعات بیشتر

اطلاعات تماس فن پویان اصفهان

آدرس : شرکت: ایران-اصفهان-اصفهان-میدان جمهوری - خیابان فروغی - روبروی مخابرات مرکز شهید خرازی - ساختمان بهشت - طبقه دوم - واحد 4

موبایل : 09132140150

تلفن : 031-33377186

فکس : 021-89774819

وب سایت : www.fanpouyan.ir


 

جستجو

 

دانلودها

اخبار

 

ارتباط با ما

موبایل : 09132140150

تلفن : 031-33377186

فکس : 021-89774819

تلفکس : -

وب سایت : www.fanpouyan.ir