Dans le domaine de l'étanchéité des arbres rotatifs, les joints d'huile non bridés à ressort sont largement utilisés pour leur simplicité, leur facilité d'installation et leur fiabilité. Parmi eux, on trouve notamment les modèles dotés deLe caoutchouc fluorocarboné (FKM) est le matériau principal, avec des couches de renfort en tissu enduit de FKM intégrées et un ressort de serrage.Ces systèmes offrent des performances élevées même dans des conditions exigeantes. Cet article explique leurs avantages structurels, le rôle crucial du ressort, ainsi que les matériaux d'étanchéité alternatifs et leurs applications.
I. Conception structurelle et principaux avantages
Le joint d'étanchéité à huile non lié typique comprend trois couches (comme illustré sur la figure):
- Corps d'étanchéité FKM:
- Forme la lèvre d'étanchéité dynamique (lèvre anti-poussière primaire et auxiliaire).
- Avantages:
- Résistance exceptionnelle à la chaleur (jusqu'à 200–250 °C).
- Résistance supérieure aux huiles, aux carburants, aux produits chimiques et aux solvants.
- Excellente stabilité aux intempéries et à l'oxydation.
- Couche FKM renforcée par du tissu:
- Avantages:
- Rigidité accrue: Empêche la déformation en cas de pression/vitesse élevée.
- Réduction de l'extrusion/usure: Prolonge la durée de vie.
- Soutien structurel: Maintient la concentricité entre la lèvre et la tige.
- Avantages:
- Ressort de jarretière:
- Fonctions critiques:
- Compensation de la force radiale: Assure une pression de contact constante des lèvres contre la tige.
- Compensation pour l'usure/la relaxation: Contrecarre la perte de matière et la relaxation des contraintes.
- Adaptation au faux-rond de l'arbre: Compense l'excentricité radiale.
- Étanchéité à basse pression: Assure l'étanchéité au démarrage/dans des conditions de faible lubrification.
- Fonctions critiques:
II. Sélection des matériaux et applications
| Matière des lèvres | Propriétés clés | Applications principales |
|---|---|---|
| Caoutchouc nitrile (NBR) | Résistance aux huiles minérales et aux graisses ; économique ; résistance limitée à la chaleur (-40–100 °C) | Joints d'étanchéité de vilebrequin de moteur ; boîtes de vitesses |
| Fluorocarbone (FKM) | Résistance aux hautes températures et aux produits chimiques (-20 à 250 °C) ; compatibilité avec les carburants et les huiles | Turbocompresseurs ; pompes chimiques ; roulements haute température |
| Silicone (VMQ) | Plage de températures étendue (-60 à 225 °C) ; faible déformation rémanente ; faible résistance à l’huile | Machines agroalimentaires ; équipements basse température |
| Polyuréthane (PU) | Résistance extrême à l'abrasion ; capacité de charge élevée ; sensible à l'hydrolyse | Joints d'étanchéité pour vérins hydrauliques ; applications intensives |
| Acrylate (ACM) | Résistance à l'huile chaude/ATF (-25 à 175 °C) ; performances médiocres à basse température | transmissions automobiles ; systèmes de direction |
Remarque : Les ressorts de retenue sont essentiels à l’étanchéité dynamique à l’huile. Les lèvres anti-poussière empêchent généralement la présence de ressorts.
Conclusion
Le joint d'étanchéité non lié (FKM + tissu + ressort) allie science des matériaux et optimisation structurelle pour garantir une fiabilité optimale même dans les environnements les plus difficiles. La compréhension du rôle compensatoire du ressort et des propriétés des matériaux est essentielle pour assurer l'étanchéité des machines tournantes.
Date de publication : 25 juillet 2025