Les garnitures mécaniques peuvent résoudre divers problèmes d'étanchéité. En voici quelques-unes qui illustrent leur polyvalence et leur pertinence dans le secteur industriel actuel.
1. Mélangeurs à ruban de poudre sèche
L'utilisation de poudres sèches pose plusieurs problèmes. Le principal est que l'utilisation d'un dispositif d'étanchéité nécessitant un lubrifiant humide peut entraîner un colmatage de la poudre autour de la zone d'étanchéité. Ce colmatage peut être désastreux pour le processus d'étanchéité. La solution consiste à rincer la poudre avec de l'azote ou de l'air comprimé. Ainsi, la poudre n'entrera pas en jeu et le colmatage ne devrait pas poser de problème.
Que vous utilisiez de l'azote ou de l'air comprimé, assurez-vous que le flux d'air est propre et fiable. Une baisse de pression pourrait entraîner le contact de la poudre avec l'interface presse-étoupe, ce qui compromettrait l'efficacité du flux d'air.
Une nouvelle avancée en matière de fabrication, présentée dans le numéro de janvier 2019 de Pumps & Systems, permet de créer des matériaux en graphite siliconé grâce à une réaction chimique en phase vapeur qui convertit les zones exposées d'un électrographite en carbure de silicium. Les surfaces siliconées sont plus résistantes à l'abrasion que les surfaces métalliques, et ce procédé permet de réaliser des configurations complexes, la réaction chimique n'en modifiant pas la taille.
Conseils d'installation
Pour réduire la formation de poussière, utilisez une soupape de décharge avec un couvercle étanche à la poussière pour fixer le bouchon du joint
Utilisez des lanternes sur le presse-étoupe et maintenez une faible pression d'air pendant le mélange afin d'empêcher les particules d'accéder au presse-étoupe. Cela protégera également l'arbre de l'usure.
2. Bagues d'appui flottantes pour joints rotatifs haute pression
Les bagues d'appui sont généralement utilisées en combinaison avec des joints primaires ou des joints toriques pour renforcer la résistance de ces derniers aux effets de l'extrusion. Une bague d'appui est idéale pour les systèmes rotatifs haute pression ou en cas d'écarts d'extrusion importants.
En raison de la haute pression du système, il existe un risque de désalignement de l'arbre ou de déformation des composants. Cependant, l'utilisation d'une bague d'appui flottante dans un système rotatif haute pression est une excellente solution, car elle suit le mouvement latéral de l'arbre et les pièces ne se déforment pas pendant l'utilisation.
Conseils d'installation
L'un des principaux défis liés aux joints mécaniques de ces systèmes haute pression est d'obtenir un jeu d'extrusion minimal afin de minimiser les dommages liés à l'extrusion. Plus le jeu d'extrusion est important, plus les dommages au joint peuvent être importants à long terme.
Il est également essentiel d'éviter tout contact métal contre métal au niveau de l'espace d'extrusion, dû à la déflexion. Ce contact pourrait engendrer une friction thermique suffisante pour fragiliser le joint mécanique et le rendre moins résistant à l'extrusion.
3. Joints à double pression sur latex
Historiquement, le problème le plus courant avec un joint mécanique en latex est sa solidification sous l'effet de la chaleur ou des frottements. Lorsqu'un joint en latex est exposé à la chaleur, l'eau se détache des autres particules, ce qui provoque son dessèchement. Lorsque le latex d'étanchéité pénètre dans l'espace entre les faces du joint mécanique, il est exposé aux frottements et aux cisaillements. Cela entraîne une coagulation, préjudiciable à l'étanchéité.
Une solution simple consiste à utiliser un joint mécanique à double pression, car un fluide barrière est créé à l'intérieur. Cependant, le latex risque de pénétrer dans les joints en raison des distorsions de pression. Une solution infaillible consiste à utiliser un joint à double cartouche avec étranglement pour contrôler le sens du rinçage.
Conseils d'installation
Assurez-vous que votre pompe est correctement alignée. Un faux-rond de l'arbre, une déflexion lors d'un démarrage difficile ou des contraintes sur les tuyaux peuvent perturber l'alignement et exercer des contraintes sur le joint.
Lisez toujours la documentation accompagnant vos garnitures mécaniques pour vous assurer de les installer correctement dès la première fois ; sinon, une coagulation peut facilement se produire et ruiner votre processus. Il est plus facile qu'on ne le pense de commettre des erreurs mineures qui pourraient nuire à l'efficacité de la garniture et avoir des conséquences imprévues.
Le contrôle du film de fluide qui entre en contact avec la face du joint prolonge la durée de vie du joint mécanique, et les joints à double pression offrent ce contrôle.
Installez toujours votre joint à double pression avec un système de contrôle environnemental ou de support pour introduire la barrière fluidique entre les deux joints. Le liquide provient généralement d'un réservoir pour lubrifier les joints via une tuyauterie. Utilisez des indicateurs de niveau et de pression sur le réservoir pour un fonctionnement sûr et un confinement adéquat.
4. Joints d'essieu spécialisés pour véhicules électriques
L'essieu électrique d'un véhicule électrique assure les fonctions combinées du moteur et de la transmission. L'un des défis de l'étanchéité de ce système réside dans le fait que les transmissions des véhicules électriques sont jusqu'à huit fois plus rapides que celles des véhicules à essence, et cette vitesse est susceptible d'augmenter encore avec le développement des véhicules électriques.
Les joints traditionnels utilisés pour les essieux électriques ont une vitesse de rotation limitée à environ 30 mètres par seconde. Cette imitation signifie que les véhicules électriques ne peuvent parcourir que de courtes distances avec une seule charge. Cependant, un nouveau joint en polytétrafluoroéthylène (PTFE) a réussi un test de cycle de charge accéléré de 500 heures, reproduisant les conditions de conduite réelles, et a atteint une vitesse de rotation de 39 mètres par seconde. Les joints ont également subi 5 000 heures de tests d'endurance.
Une inspection minutieuse des joints après les essais a révélé l'absence de fuite et d'usure sur l'arbre et la lèvre d'étanchéité. De plus, l'usure de la surface de roulement était à peine perceptible.
Conseils d'installation
Les joints mentionnés ici sont encore en phase de test et ne sont pas encore prêts pour une distribution à grande échelle. Cependant, le couplage direct du moteur et de la boîte de vitesses présente des défis similaires à ceux des joints mécaniques pour tous les véhicules électriques.
Plus précisément, le moteur doit rester sec tandis que la boîte de vitesses reste lubrifiée. Dans ces conditions, il est crucial de trouver un joint fiable. De plus, les installateurs doivent s'efforcer de choisir un joint permettant à l'essieu électrique de tourner à des vitesses supérieures à 130 tours par minute (la préférence actuelle de l'industrie) tout en réduisant les frottements.
Garnitures mécaniques : essentielles pour des opérations cohérentes
Cet aperçu montre que le choix de la garniture mécanique adaptée à l'usage prévu influence directement les résultats. De plus, se familiariser avec les bonnes pratiques d'installation permet d'éviter les pièges.
Date de publication : 30 juin 2022