Začiatkom 20. storočia – približne v čase, keď námorné lode prvýkrát experimentovali s dieselovými motormi – sa na druhom konci línie vrtuľových hriadeľov objavovala ďalšia dôležitá inovácia.
Počas celej prvej polovice dvadsiateho storočiamechanické tesnenie čerpadlasa stalo štandardným rozhraním medzi hriadeľovým usporiadaním vo vnútri trupu lode a komponentmi vystavenými moru. Nová technológia ponúkla dramatické zlepšenie spoľahlivosti a životnosti v porovnaní s upchávkami a upchávkovými tesneniami, ktoré dominovali na trhu.
Vývoj technológie mechanických upchávok hriadeľov pokračuje aj dnes so zameraním na zvýšenie spoľahlivosti, maximalizáciu životnosti produktu, zníženie nákladov, zjednodušenie inštalácie a minimalizáciu údržby. Moderné upchávky využívajú najmodernejšie materiály, konštrukčné a výrobné procesy a zároveň využívajú zvýšenú konektivitu a dostupnosť údajov, čo umožňuje digitálne monitorovanie.
PredtýmMechanické upchávky
Mechanické upchávky hriadeľaboli pozoruhodným krokom vpred oproti predtým dominantnej technológii používanej na zabránenie vniknutia morskej vody do trupu okolo hriadeľa vrtule. Upchávka alebo upchávka je vyrobená z opleteného materiálu podobného lanu, ktorý je utiahnutý okolo hriadeľa a vytvára tesnenie. To vytvára silné tesnenie a zároveň umožňuje otáčanie hriadeľa. Mechanické tesnenie však malo niekoľko nevýhod, ktoré riešilo.
Trenie spôsobené otáčaním hriadeľa oproti upchávke vedie k časom k opotrebovaniu, čo má za následok zvýšený únik, kým sa upchávka nenastaví alebo nevymení. Ešte nákladnejšia ako oprava upchávky je oprava vrtuľového hriadeľa, ktorý sa tiež môže poškodiť trením. Časom upchávka pravdepodobne opotrebuje drážku v hriadeli, čo by mohlo nakoniec vychýliť celé pohonné zariadenie z osi, čo by malo za následok, že plavidlo bude musieť byť umiestnené v suchom doku, odstránené a vymenené hriadeľ a puzdro, alebo dokonca obnovené. Nakoniec dochádza k strate účinnosti pohonu, pretože motor musí generovať viac energie na otáčanie hriadeľa oproti tesne utesnenej upchávke, čím sa plytvá energiou a palivom. To nie je zanedbateľné: na dosiahnutie prijateľnej miery úniku musí byť upchávka veľmi tesná.
Upchávka zostáva jednoduchou a bezpečnou možnosťou a často sa stále nachádza v mnohých strojovniach ako záložná. Ak by mechanické tesnenie zlyhalo, môže umožniť plavidlu dokončiť svoju misiu a vrátiť sa do doku na opravu. Mechanické čelné tesnenie však na tomto stavalo tým, že ešte dramatickejšie zvýšilo spoľahlivosť a znížilo únik.
Skoré mechanické upchávky
Revolúcia v utesňovaní okolo rotujúcich komponentov prišla s uvedomením si, že obrábanie tesnenia pozdĺž hriadeľa – ako sa to robí v prípade upchávky – nie je potrebné. Dva povrchy – jeden rotujúci s hriadeľom a druhý pevný – umiestnené kolmo na hriadeľ a stlačené k sebe hydraulickými a mechanickými silami by mohli vytvoriť ešte pevnejšie tesnenie, čo je objav, ktorý sa často pripisuje inžinierovi Georgeovi Cookeovi v roku 1903. Prvé komerčne používané mechanické upchávky boli vyvinuté v roku 1928 a použité v odstredivých čerpadlách a kompresoroch.
Čas uverejnenia: 27. októbra 2022