1967 年以来、テクネティクス・グループは、最も過酷で多様な回転軸の用途向けに設計された幅広いメカニカルシールを設計、製造してきました。
QUALISEAL®、GULLIVER®、CEFILAC GPA®などの信頼のおけるブランドで、乾式と湿式の両方のアプリケーションでサイズ、速度、圧力、温度の広い範囲に対応しながら、長寿命と低リークを実現しています。
メカニカルシールとは、どのような設計なのか？
メカニカルシールの主な用途は、回転中の液体から空気を分離することです。メカニカルシールは、回転部品であるローターまたはメイティングリングと、静止部品であるシールから構成されています。クオリシール： メカニカルシールの用途では、通常、漏れの低減とシールの長寿命化が要求されます。
設計の核となるのは、システム圧力と回転部品の表面速度の関数である。当社のエンジニアは、シールが収まるべき限られた物理的空間の制約、つまりエンベロープを考慮します。シールの寿命やリーク率など、お客様のご要望にお応えします。シール材を選択する際、シールがさらされる媒体はシールの設計にとって最も重要な問題である。
メカニカルシールが故障する4つの理由
メカニカルシールは以下の原因で故障することがある。
- 誤った分析手法
- 効果のないデザイン
- 環境に配慮したデザインをしない
- 非効率的な製造工程。
航空宇宙用途では、これは資格の不合格、現場での潜在的な不具合、システム寿命の低下、さらには部品やシステムレベルでの致命的な不具合につながる可能性がある。
メカニカルシールの代表的な用途
0:10 - スプリング式コンタクトフェイスシール
1:17 - ベローズ通電接触面シール
1:28 - サーキュメンタルシール
私たちは通常、重要な航空宇宙産業や工業用アプリケーションにおいて、接触型フェイスシール、非接触型フェイスシール、ベローズ通電型接触シールの3種類のメカニカルシールを扱っています。Technetics Qualiseal®メカニカルシールは、このような状況での厳しい要求を満たすようにカスタム設計されています。
スプリング式接触面シールは、低圧、低速の用途に使用されます。航空宇宙分野では、オイルポンプ、スカベンジポンプ、燃料移送システム、ギアボックスなどに使用されるのが一般的です。産業環境では、ミキサーやその他の低速回転のアプリケーションに使用されます。高速回転用途では、ギアボックス、スターター、エンジンのアクセサリースターターなどに使用される。油圧、燃料ポンプ、工業用コンプレッサーやスクリューコンプレッサーには、より高い圧力に耐えられるメカニカルシールが必要です。
小型エンジンのメインシャフト用途では、ベローズ通電式の接触シールが必要な場合があります。
コンプレッサーのような航空宇宙産業や産業用メインシャフトアプリケーションでは、円周シールが必要な場合があります。
本来、ベアリングがあるところなら、テクネティクスはどこにでもシールを貼ることができます。
メカニカルシールの種類
テクネティクスは、接触型と非接触型のフェイスシールを含む様々なメカニカルシールに特化しています。両者とも、軸方向に回転する部品と固定された部品が組み合わされたシールシステムとして動作します。低速回転のアプリケーションでは、接触型フェイスシールが一般的に使用されます。
非接触型シールは、シールローターに独自の溝を設け、ポンピング作用によりローターとシールノーズを分離させるものです。この分離により、接触型シールよりも摩擦や熱の発生が少なく、漏れがほとんどなく、シールの寿命も長くなります。
円周シールは、軸とシールの間の軸方向ではなく、半径方向に動作します。周方向シールには、コントロールドギャップシールとフラクチャリングシールの2種類があります。コントロールドギャップシールは、周囲の部品が熱によって同じ速度で成長するため、より厳しい公差/クリアランスとリークを制御することができます。破断リングシールは、宇宙用やターボポンプ用として使用され、破砕された炭素成分で放射状にシールするのが一般的である。この破砕により、材料とシールはシャフトが加熱・冷却されると一緒に膨張し、一定の接触を保つことができる。
メカニカルシールの解析とテスト
テクネティクスは、常に初めて動作するQualiseal®メカニカルシールを提供できることを誇りにしています。当社の包括的な解析ツールとプロセスにより、お客様は当社のソリューション提案に信頼を寄せています。これにより、より効率的で合理的な設計プロセスを実現し、お客様のスケジュールリスクを最小限に抑えることができます。Technetics社独自のソフトウェアと試験能力は、予測性能と品質保証の強固な基盤を提供します。
試験能力という点では、テクネティクスは社内のラボを活用し、5つの異なる試験装置という驚異的なセットでシール設計を検証しています。メカニカルシールの試験装置は、エンジン上の条件、高いシステム圧力、様々な流体試験、振動、高速度などのアプリケーション環境をシミュレートすることができます。FEA解析とカスタムリグテストによって検証されたこのプロセスは、お客様にシールソリューションに対する自信を提供します。
流体力学的メカニカルシールとエッジ溶接金属ベローズ
非接触型リフトオフシール
- ごくわずかな磨耗率
- 低動作温度
- シール寿命が長い
航空宇宙産業など、一般的な接触型シールが使用できない重要な用途では、Technetics Qualiseal®が使用されます。 流体動圧式非接触型リフトオフフェイスシール は、優れた代替品です。他の非接触型シールが高度変化により故障するのに対し、テクネティクスのQualiseal®ハイドロダイナミックリフトオフシールは、各運転条件を通して一貫して硬い空気膜を維持します。ローターの溝に設計されたユニークな幾何学的特徴は、シールからの分離を維持するためにポンピング作用を生み出します。当社では、各シールシステムを自社で製造し、試験を行っています。
テクネティクスでは、この他にも メタルベローズタイプのメカニカルシール 優れたストローク性能と正確なスプリングレートを提供します。この設計により、シールが高度を上げ、様々な運転条件を通過しても、力のバランス方程式が一定であることを保証します。テクネティクスは、メカニカルシールのエンジニアリング設計と製造を、お客様の最も重要なアプリケーションに最適化します。
メカニカルシールについてよくある質問（FAQ
メカニカルシールの材質によって、その温度限界は異なります。カーボンは華氏800度まで大丈夫ですが、二次シールや一般的なコンタクトフェイスシールは華氏300～500度までです。
メカニカルシールのアプリケーションを評価する際、回転速度だけでなく、表面速度にも関心があります。表面速度は、システムの圧力速度（PV）を決定する際の重要な入力となります。私たちは、最大100万PVのアプリケーションに取り組んでいます。
テクネティクスは、3/8インチから10インチまでのシャフト径に対応したシールのカスタマイズが可能です。また、スペースエンベロープ（シールのために利用できる空間の大きさ）も考慮しています。
どんなシールにも漏れがある。私たちの目標は、その漏れの要求を満たすために最も適切な解決策を設計することです。フェイスシールは少量の漏れを許容しますが、円周シールはより多くの漏れを許容します。私たちは、これらの許容量を考慮して設計し、シールを推奨しています。
メカニカルシールに使用される材料もカスタマイズが可能です。潤滑性を重視する場合はカーボンやセラミック、ハウジングやスプリング、ベローズには高圧合金やステンレス鋼、二次シールには高性能エラストマーやPTFEなど、用途に応じて材料を選定しています。
0:15 - 温度限界
0:55 - スピードキャパシティ
3:00 - サイズ制限
4:05 - リーク率
4:45 - メカニカルシール用材料
