高温シール: 粉砕時に発生する摩擦熱(最高150℃)に耐え、密閉性を維持し、潤滑油の漏れや冷却水の浸入を防止します。
汚染防止: ほこり、鉱石粒子、その他の破片が内部潤滑システムに入るのを防ぎ、ベアリングやギアの摩耗を軽減します。
断熱材: 高温粉砕室と低温潤滑システムを分離し、敏感な部品を熱による損傷から保護します。
振動吸収: 嵌合部品間の小さな半径方向および軸方向の振動を吸収し、ノイズを低減し、隣接するコンポーネントの耐用年数を延ばします。
金属フレームワーク: 低炭素鋼(Q235または10#鋼)製の円形ベースで、構造的な剛性を確保します。U字型またはL字型の断面形状により、シーリング材を支え、加熱時の寸法安定性を確保します。
シーリングライナー金属フレームに接着または機械的に固定された耐摩耗性・耐熱性材料。一般的な材料には以下が含まれます。
高温ゴム(EPDMまたはViton): 油や 200°C までの温度に耐え、中程度の熱の用途に使用されます。
グラファイト埋め込み複合材: 耐熱性(最大300℃)と自己潤滑性を強化し、高摩擦環境に適しています。
金属強化フェルト: 耐熱樹脂を含浸させた圧縮ウールや合成繊維で、凹凸面への追従性に優れています。
保持溝: 金属フレームに円周溝を設け、シーリングライナーを固定し、振動時の外れを防止します。
フランジエッジ: シーリング ライナー上の薄くて柔軟なリップが合わせ面 (調整リングまたはメイン フレーム) に押し付けられ、予圧がかかった状態でしっかりと密閉されます。
通気孔(オプション): 金属フレームに小さな穴を開けて閉じ込められた空気や湿気を放出し、密閉性を損なう可能性のある圧力の蓄積を防ぎます。
材料の選択:
低炭素鋼(Q235)は、鋳造性、溶接性、そして中程度の強度(引張強度≥375 MPa)に優れているため、好まれます。高応力用途では、剛性を向上させるために合金鋳鋼(ZG230~450)が使用されます。
パターンメイキング:
リングの外径(通常300~1200mm)、内径、断面形状(U字型/L字型)を再現するために、木製または発泡スチロール製の型紙を製作します。冷却収縮を考慮して、収縮率(1.2~1.5%)を加算します。
成形:
生砂型は、砂中子を用いて内腔を形成する上型と下型を用いて作製されます。鋳型キャビティは粘土系ウォッシュでコーティングされ、鋳物の滑らかな表面仕上げを実現します。
溶かして注ぐ:
鋼はキューポラまたは電気炉で1500〜1550℃で溶解され、脆さを避けるために化学成分はC 0.12〜0.20%、マン 0.3〜0.6%(Q235の場合)に制御されます。
注湯は取鍋を使用して1450~1480℃で行われ、一定の流量で乱流なく鋳型のキャビティを満たし、気孔率を低減します。
冷却とシェイクアウト:
鋳物は熱応力を最小限に抑えるため、鋳型内で12~24時間冷却され、その後振動によって除去されます。残留砂はショットブラスト(G40鋼グリット)で除去されます。
熱処理:
600~650℃(空冷)で焼鈍処理すると鋳造応力が軽減され、硬度が130~180 HBWに低下して機械加工が容易になります。
フレームワーク加工:
鋳造リングはCNC旋盤に取り付けられ、外径、内径、フランジ面を0.5~1mmの仕上げ代を残して加工します。主要寸法(リング幅、フランジ厚さなど)は±0.1mmの精度で管理されています。
シーリングライナーの保持溝は、CNCフライス盤を使用して正確な深さ(2〜5 んん)と幅(3〜8 んん)でフライス加工され、確実な接着を保証します。
シーリングライナーの準備:
ゴムライナーの場合:EPDMまたはVitonシートをダイカットで所定のサイズに切断します(公差±0.5mm)。接着面はサンドブラスト(Ra25~50μm)で粗面化処理し、接着性を向上させます。
グラファイト複合材の場合: 圧縮されたグラファイトシートはウォータージェット切断を使用して切断および成形され、リング全体にわたって均一な厚さ (3 ~ 10 んん) が確保されます。
ライナーボンディング:
金属フレームの接合面をアセトンで洗浄し、油分やゴミを除去します。耐熱性接着剤(エポキシ系、使用温度200℃)を0.1~0.2mmの厚さで均一に塗布します。
ライナーは油圧プレス(圧力:0.5~1 MPa)を使用してフレームワークに押し付けられ、80~100°Cのオーブンで2~4時間硬化され、完全な接着強度が得られます。
仕上げ:
組み立てられたリングは仕上げ旋削加工が施されており、シーリングリップの表面が滑らか(ラ1.6~3.2 μm)になり、相手側部品との接触が効果的に促進されます。
フランジのエッジはバリ取りされており、鋭い角がなく、取り付け時に隣接するシールへの損傷を防止します。
オプションの表面処理:
金属フレームワークは、湿気の多い環境での腐食に耐えるために、亜鉛メッキ(5〜8μm)またはエポキシ塗料でコーティングされています。
材料試験:
金属フレーム:分光分析により化学組成を検証(例:Q235:C ≤0.22%、マン ≤1.4%)。引張試験により強度が375 MPa以上であることを確認した。
シーリングライナー:ゴムサンプルは硬度試験(EPDMの場合ショアA 60~80)および熱老化試験(70°Cで72時間、硬度変化≤±5ショアA)を受けます。
寸法精度チェック:
座標測定機 (CMM) は、外径 (±0.1 んん)、内径 (±0.1 んん)、ライナーの厚さの均一性 (変動 ≤0.05 んん) などの重要な寸法を検査します。
フランジ表面の平坦度は、定盤と隙間ゲージを使用して測定され、許容差は 0.1 んん/m 以下です。
接着強度試験:
サンプルリングの破壊試験: ライナーの一部を引張試験機を使用してフレームワークに対して垂直に引っ張ります。ゴムライナーの場合は最低 3 MPa、グラファイト複合材の場合は 5 MPa の接着強度が必要です。
シール性能試験:
圧力テスト: リングをテスト治具に取り付け、0.3 MPa の空気圧に 30 分間さらします。石鹸水を塗布しても漏れは検出されません。
熱サイクル: リングを 200°C に 1 時間さらし、その後 25°C まで冷却します (100 サイクル繰り返し)。試験後の検査でライナーの剥離やひび割れは確認されません。
視覚検査と機能検査:
シールリップは拡大鏡(10 倍)で検査され、破れ、気泡、または異常がないことを確認します。
嵌合部品(調整リング、メインフレーム)との試し嵌めにより、シール面全体にわたって適切な位置合わせと接触圧力を確認します。