Một miếng đệm vết thương xoắn ốc kết hợp tính đàn hồi của kim loại với độ dẻo của vật liệu độn mềm. Nó được cấu tạo bằng cách cuộn xen kẽ các dải kim loại hình chữ V{1}}và băng đệm mềm (graphite hoặc PTFE) thành một cấu trúc hỗn hợp. Hiệu suất bịt kín của nó đạt được thông qua ba giai đoạn.
1. Niêm phong ban đầu - Chất độn mềm phù hợp với bề mặt mặt bích
Khi các bu lông mặt bích được siết chặt, tải trọng tác dụng sẽ nén miếng đệm. Vật liệu độn mềm (graphit hoặc PTFE) biến dạng dẻo dưới áp suất và chảy vào các rãnh gia công tinh xảo, các vết xước và các vết ăn mòn cục bộ trên các mặt bịt kín của mặt bích, chặn các đường rò rỉ tiềm ẩn tại nguồn. Đồng thời, các dải kim loại hình chữ V-được nén với góc mở giảm đi nhưng bản thân kim loại không bị nghiền nát-nó vẫn ở trạng thái nén với năng lượng đàn hồi được tích trữ. Nguyên tắc chính ở đây là: chất độn mềm phù hợp với các khuyết điểm của mặt mặt bích, thay vì dựa vào bề mặt mặt bích phải nhẵn hoàn toàn.
2. Bù nhiệt – Độ đàn hồi của kim loại phản ứng với sự giãn nở và co lại
Đây là ưu điểm chính của miếng đệm xoắn ốc so với miếng đệm phi kim loại (chẳng hạn như amiăng nén hoặc PTFE rắn). Sau khi thiết bị đi vào hoạt động, sự dao động về nhiệt độ, sự thay đổi áp suất và-sự giãn ứng suất của bu lông trong thời gian dài có thể gây ra sự tách biệt nhỏ giữa các mặt mặt bích.
Các miếng đệm phi kim loại, sau khi được nén, sẽ không có khả năng phục hồi đầy đủ-bất kỳ sự tách rời mặt bích nào sẽ ngay lập tức dẫn đến rò rỉ. Ngược lại, các dải kim loại hình chữ V-trong miếng đệm dạng xoắn ốc hoạt động như lò xo-được tích hợp sẵn. Năng lượng đàn hồi được lưu trữ trong quá trình nén được giải phóng khi cần thiết, liên tục đẩy chất độn mềm vào các mặt bích để duy trì ứng suất bịt kín, bù đắp hiệu quả các khoảng trống do biến dạng nhiệt và giãn bu lông. Dữ liệu thử nghiệm trong ngành thường cho thấy tỷ lệ phục hồi là 15%–20% đối với các miếng đệm quấn dạng xoắn ốc, đây là một thông số quan trọng đối với độ tin cậy-lâu dài của chúng.
3. Đường dẫn rò rỉ mở rộng – Khả năng chống dòng chảy cao
Miếng đệm không phải là một rào cản vững chắc. Để bất kỳ môi trường nào di chuyển ra ngoài, nó phải đi qua nhiều lớp kim loại và vật liệu độn xen kẽ. Cấu trúc nhiều lớp này tạo ra đường rò rỉ dài và quanh co với lực cản đáng kể. Áp suất của môi trường giảm dần dọc theo tuyến đường này; khi không còn đủ khả năng khắc phục lực cản thoát ra thì rò rỉ sẽ được ngăn chặn một cách hiệu quả. Hơn nữa, mặc dù kim loại và chất độn có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau, cấu trúc nhiều lớp vẫn điều chỉnh các chuyển động khác biệt này thông qua các biến dạng vi mô cục bộ, ngăn ngừa hư hỏng vòng đệm tổng thể do thay đổi nhiệt độ.
Khuyến nghị cài đặt:
Kiểm soát tốc độ nén trong khoảng 30%–40%. Quá-nén quá mức sẽ phá hủy khả năng dự trữ đàn hồi của các dải kim loại, khiến miếng đệm mất khả năng phục hồi và hỏng sớm.
Đối với-nhiệt độ cao, hơi nước áp suất-cao hoặc môi trường có tính ăn mòn cao, nên sử dụng miếng đệm có vòng trong. Vòng trong ngăn chặn sự lệch tâm trong quá trình lắp đặt và bảo vệ các lớp bên trong của chất độn mềm không bị thổi ra ngoài.
