Les machines à moteur dotées d'un arbre rotatif, comme les pompes et les compresseurs, sont généralement appelées « machines tournantes ». Les garnitures mécaniques sont un type de garniture installé sur l'arbre de transmission de puissance d'une machine tournante. Elles sont utilisées dans diverses applications, allant des automobiles, navires, fusées et équipements industriels aux appareils résidentiels.
Les garnitures mécaniques sont destinées à empêcher le fluide (eau ou huile) utilisé par une machine de fuir vers l'environnement extérieur (atmosphère ou plan d'eau). Ce rôle des garnitures mécaniques contribue à la prévention de la contamination environnementale, aux économies d'énergie grâce à l'amélioration du rendement des machines et à leur sécurité.
L'illustration ci-dessous présente une vue en coupe d'une machine rotative nécessitant l'installation d'une garniture mécanique. Cette machine est équipée d'une grande cuve et d'un arbre rotatif au centre de celle-ci (par exemple, un mélangeur). L'illustration illustre les conséquences des situations avec et sans garniture mécanique.
Boîtiers avec et sans garniture mécanique
Sans sceau
Le liquide fuit.
Avec garniture de presse-étoupe (rembourrage)
L'axe s'use.
Il a besoin de quelques fuites (lubrification) pour éviter l'usure.
Avec une garniture mécanique
L'axe ne s'use pas.
Il n'y a pratiquement aucune fuite.
Ce contrôle des fuites de liquide est appelé « étanchéité » dans l’industrie des garnitures mécaniques.
Sans sceau
Si aucun joint mécanique ou presse-étoupe n'est utilisé, le liquide fuit par le jeu entre l'arbre et le corps de la machine.
Avec un presse-étoupe
Si l'objectif est uniquement d'empêcher les fuites de la machine, il est efficace d'utiliser un matériau d'étanchéité appelé presse-étoupe sur l'arbre. Cependant, une garniture serrée autour de l'arbre entrave son mouvement, ce qui entraîne son usure et nécessite donc un lubrifiant pendant l'utilisation.
Avec une garniture mécanique
Des anneaux séparés sont installés sur l'arbre et sur le boîtier de la machine pour permettre une fuite minimale du liquide utilisé par la machine sans affecter la force de rotation de l'arbre.
Pour garantir cela, chaque pièce est fabriquée selon une conception précise. Les joints mécaniques empêchent les fuites, même en présence de substances dangereuses difficiles à manipuler mécaniquement ou dans des conditions difficiles de haute pression et de vitesse de rotation élevée.
Date de publication : 30 juin 2022