शंकु कोल्हू रिंग सील

संदूषण को रोकना: धूल, चट्टान के कणों और नमी को आंतरिक संचरण प्रणाली (जैसे, सनकी शाफ्ट, बीयरिंग और स्नेहन चैनल) में प्रवेश करने से रोकना ताकि घर्षण से होने वाले घिसाव और क्षरण से बचा जा सके।

स्नेहक बनाए रखना: बेयरिंग कक्षों और ट्रांसमिशन घटकों के भीतर स्नेहन तेल या ग्रीस को सील करना, निरंतर स्नेहन सुनिश्चित करना और घर्षण-प्रेरित क्षति को कम करना।

दबाव संतुलन बनाए रखना: क्रशिंग चैम्बर और ट्रांसमिशन सिस्टम के बीच आंतरिक दबाव अंतर को विनियमित करने में सहायता करना, दबाव में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाले तेल रिसाव को रोकना।

सील बॉडीमुख्य वलयाकार संरचना, जो आमतौर पर नाइट्राइल रबर (एनबीआर), पॉलीयूरेथेन (पीयू), या फ्लोरोरबर (एफकेएम) से बनी होती है, जिसमें संरचनात्मक कठोरता बढ़ाने के लिए एक धातु सुदृढीकरण वलय (कार्बन स्टील या स्टेनलेस स्टील) लगा होता है। रबर सामग्री का चयन परिचालन तापमान के आधार पर किया जाता है (-40°C से 120°C के लिए एनबीआर; 150°C से अधिक तापमान वाले वातावरण के लिए एफकेएम)।

होंठ या किनारों को सील करनासील बॉडी के भीतरी और बाहरी व्यास पर एक या एक से अधिक लचीले होंठ, जो संयोजी सतहों (जैसे, समायोजन रिंग की बाहरी दीवार या फ़्रेम की भीतरी दीवार) के साथ एक सघन संपर्क बनाते हैं। ये होंठ अक्सर एक स्प्रिंग-लोडेड संरचना (गार्टर स्प्रिंग) के साथ डिज़ाइन किए जाते हैं ताकि संयोजी सतह पर निरंतर दबाव बनाए रखा जा सके, जिससे मामूली घिसाव के साथ भी एक विश्वसनीय सील सुनिश्चित होती है।

धातु सुदृढीकरण अंगूठीमोल्डिंग के दौरान रबर बॉडी में एक पतली, कुंडलाकार स्टील की अंगूठी (एसपीसीसी या 304 स्टेनलेस स्टील) लगाई जाती है। यह आयामी स्थिरता प्रदान करती है, रेडियल दबाव में विरूपण को रोकती है और यह सुनिश्चित करती है कि असेंबली और संचालन के दौरान सील अपना आकार बनाए रखे।

माउंटिंग ग्रूव या फ्लैंजसील के बाहरी किनारे पर एक धंसी हुई या उभरी हुई संरचना जो क्रशर फ्रेम या समायोजन रिंग पर एक संगत खांचे में फिट हो जाती है, जिससे सील सुरक्षित रहती है और कंपन के दौरान अक्षीय विस्थापन को रोका जा सकता है।

वेंट छेद (कुछ डिज़ाइनों में): सील के आंतरिक और बाहरी पक्षों के बीच दबाव को समान करने के लिए धातु सुदृढीकरण रिंग के माध्यम से छोटे छेद ड्रिल किए जाते हैं, जिससे दबाव अंतर के कारण होंठ के विरूपण का जोखिम कम हो जाता है।

रबर यौगिककच्चे रबर (जैसे, एनबीआर) को एक बैनबरी मिक्सर में एडिटिव्स (सुदृढ़ीकरण के लिए कार्बन ब्लैक, वल्कनीकरण के लिए सल्फर, एंटीऑक्सीडेंट और लुब्रिकेंट) के साथ मिलाया जाता है। इस मिश्रण को 80-100°C पर गूंथकर 60-80 (100°C पर एमएल 1+4) मूनी श्यानता वाला एक सजातीय रबर यौगिक बनाया जाता है।

धातु सुदृढीकरण अंगूठीकार्बन स्टील की पट्टियों को छल्ले के रूप में काटा जाता है, उन्हें खुरदुरा बनाया जाता है, तथा धातु और रबर के बीच मजबूत आसंजन सुनिश्चित करने के लिए उन्हें एक बंधन एजेंट (जैसे, केमलोक 205) के साथ उपचारित किया जाता है।

दबाव से सांचे में डालनारबर कंपाउंड को पहले से ही एक रिंग के आकार में तैयार किया जाता है और धातु के सुदृढीकरण रिंग के साथ एक गर्म साँचे (160-180°C) में रखा जाता है। साँचे को बंद कर दिया जाता है, रबर को वल्कनाइज़ करने के लिए 5-15 मिनट तक दबाव (10-20 एमपीए) लगाया जाता है, जो धातु के रिंग से जुड़कर सील का आकार (होंठों और खांचों सहित) बनाता है।

अंतः क्षेपण ढलाईउच्च-मात्रा उत्पादन के लिए, पिघले हुए रबर यौगिक को धातु की अंगूठी वाले गर्म साँचे में डाला जाता है। इस विधि से सख्त आयाम नियंत्रण और सामग्री का एकसमान वितरण सुनिश्चित होता है, और चक्र का समय 2-5 मिनट तक कम हो जाता है।

वल्कनीकरण अभिक्रिया को पूरा करने के लिए, रबर के अणुओं को आपस में जोड़कर, साँचे को 160-180°C पर बनाए रखा जाता है ताकि लोच और यांत्रिक शक्ति प्राप्त हो सके। रासायनिक प्रतिरोध में सुधार के लिए एफकेएम सील के लिए वल्कनीकरण के बाद (100-120°C पर 2-4 घंटे) किया जा सकता है।

चिकनी, गड़गड़ाहट-रहित सीलिंग लिप्स सुनिश्चित करने के लिए ट्रिमिंग मशीनों (रोटरी चाकू या तरल नाइट्रोजन के साथ क्रायोजेनिक ट्रिमिंग) का उपयोग करके सील के किनारों से फ्लैश (अतिरिक्त रबर) को हटा दिया जाता है।

सीलिंग होठों को घर्षण पैड के साथ पॉलिश किया जाता है ताकि रा0.8-1.6 μm की सतह खुरदरापन प्राप्त हो सके, जिससे संभोग सतहों के साथ संपर्क बढ़ जाता है।

स्टील रिंग को स्टैम्पिंग प्रेस का उपयोग करके पट्टियों से काटा जाता है, तथा बाहरी और आंतरिक व्यास को ±0.1 मिमी के भीतर खुरदुरा कर दिया जाता है।

अंगूठी की सतह को साफ किया जाता है और एक बंधन एजेंट के साथ लेपित किया जाता है, आसंजन को सक्रिय करने के लिए 30 मिनट के लिए 80-100 डिग्री सेल्सियस पर सुखाया जाता है।

कोल्हू फ्रेम या समायोजन रिंग पर स्थित मेटिंग ग्रूव को सीएनसी लेथ का उपयोग करके सटीक आयामों (चौड़ाई ±0.05 मिमी, गहराई ±0.02 मिमी) पर मशीन किया जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि सील बिना किसी विकृति के अच्छी तरह से फिट हो जाए।

संगम सतहों (सील के होठों से संपर्क करने वाली) को रा0.8–1.6 μm की सतह खुरदरापन तक घिसा जाता है और सील को नुकसान पहुंचाने वाले गड़गड़ाहट या खरोंच को हटाने के लिए पॉलिश किया जाता है।

रिंग सील को हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग करके माउंटिंग ग्रूव में दबाया जाता है, जिसमें स्थापना के दौरान लिप विरूपण को रोकने के लिए एक मार्गदर्शक उपकरण होता है।

गार्टर स्प्रिंग्स (यदि लगे हों) को फैलाकर सीलिंग लिप के स्प्रिंग ग्रूव में स्थापित किया जाता है, ताकि मेटिंग सतह के विरुद्ध रेडियल दबाव बनाए रखा जा सके।

रबर यौगिक परीक्षण: तन्य शक्ति (एनबीआर के लिए ≥15 एमपीए), टूटने पर बढ़ाव (≥300%), और कठोरता (60-70 शोर ए) को एएसटीएम डी412 मानकों का उपयोग करके सत्यापित किया जाता है।

धातु रिंग परीक्षण: रबर और धातु के बीच आसंजन शक्ति का परीक्षण छीलन परीक्षण (≥5 N/मिमी) के माध्यम से किया जाता है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कोई विघटन न हो।

सील के बाहरी और आंतरिक व्यास को समन्वय मापक मशीन (सीएमएम) का उपयोग करके मापा जाता है ताकि सहिष्णुता (महत्वपूर्ण आयामों के लिए ± 0.1 मिमी) का अनुपालन सुनिश्चित किया जा सके।

प्रोफ़ाइल प्रोजेक्टर का उपयोग करके होंठ की मोटाई और कोण का निरीक्षण किया जाता है, जिसमें विचलन ≤0.05 मिमी होता है, ताकि संभोग सतहों के साथ उचित संपर्क सुनिश्चित किया जा सके।

दबाव परीक्षण: सील को एक परीक्षण उपकरण में स्थापित किया जाता है और तेल या हवा के साथ आंतरिक दबाव (0.5-1 एमपीए) के अधीन किया जाता है। 30 मिनट तक किसी भी रिसाव की अनुमति नहीं है, दृश्य निरीक्षण या दबाव में गिरावट की निगरानी के माध्यम से सत्यापित किया जाता है।

धूल प्रतिरोध परीक्षण: सील को आईएसओ 12103-1 A2 मानक के अनुसार सूक्ष्म धूल के संपर्क में 100 घंटे तक रखा जाता है। परीक्षण के बाद निरीक्षण से यह पुष्टि होती है कि सीलबंद गुहा में कोई धूल नहीं घुसी है।

तापमान प्रतिरोध: सीलों को 120°C (एनबीआर) या 200°C (एफकेएम) पर 168 घंटों के लिए ओवन में रखा जाता है, तथा आयु-पश्चात परीक्षणों से कठोरता (≤5 शोर A) और तन्य शक्ति (≤20% कमी) में न्यूनतम परिवर्तन की पुष्टि होती है।

फ्लेक्स थकान परीक्षण: कंपन का अनुकरण करने के लिए सील को रेडियल संपीड़न (± 0.5 मिमी) के 100,000 चक्रों से गुजरना पड़ता है, जिसमें कोई दरार या होंठ विरूपण की अनुमति नहीं होती है।

सतह की जाँच: रबर की सतहों का निरीक्षण बुलबुले, दरारों या असमान कसाव के लिए आवर्धक कांच (10x) से किया जाता है। धातु के छल्लों की जाँच जंग या गड़गड़ाहट के लिए की जाती है।

आसंजन निरीक्षण: यह सुनिश्चित करने के लिए कि रबर और धातु के बीच कोई अलगाव न हो, चाकू परीक्षण किया जाता है, जिससे किसी भी प्रकार का विघटन न हो और अस्वीकृति न हो।