Какие уплотнения применяются в гидроцилиндрах?

05.09.2013

Для обеспечения герметичности неподвижных и подвижных соединений гидроцилиндров используются уплотнения. Неподвижные неразъемные соединения гидроцилиндров соединяются при помощи сварки. А для уплотнения частей неподвижных, но разъемных чаще используются эластичные резиновые кольца. Они имеют круглое сечение. Подвижные соединения штока и поршня требуют иных типов уплотнений – манжет. Они могут быть резиновыми и резино-тканевыми. Чаще манжеты устанавливаются вместе с защитными кольцами. Последние препятствуют выдавливанию уплотнений из посадочных канавок.

14_s10.jpg

 

Наименование
01 Гильза
02 Шток
03 Букса
04 Поршень
05 Задняя крышка
Наименование
06 Бонки
07 Крышка передняя
08 Гайка поршня
09 Стопорный винт
10 Комбинированное уплотнение поршня со встроенными направляющими
Наименование
11 Уплотнительное кольцо с защитой от выдавливания
12
13 Направляющие штока
14 Манжета штока
15 Грязесъемник

На переднюю крышку каждого гидроцилиндра устанавливаются штоковые грязесъемники – полимерные или резиновые. Причем изделия их полимеров обладают рядом преимуществ: более длительным ресурсом работы, а также устойчивостью к высокой загрязненности, наледи. Грязесъемники призваны предохранить систему от загрязнений.

По принципу работы уплотнения подвижных соединений гидроцилиндров делятся на 2 типа:

  • Набивки – уплотнения, при монтаже которых создается контактное давление, величина которого превышает давление уплотняемой жидкости.
  • Уплотнения, при монтаже которых возникает только начальное контактное давление. Оно увеличивается в процессе работы цилиндра под действием давления рабочей жидкости. К таким уплотнениям относятся кольца, манжеты, а также комбинированные типы уплотнений.

uplotneniya_1.jpg

Преимущество кольцевых, комбинированных и манжетных уплотнений перед набивками состоит в возможности обеспечить герметичность при малых значениях контактного давления, которое возникает при установке уплотнений.

Однако, манжетные уплотнения имеют недостаток. Он заключается в необходимости использования специальных распорных устройств, а также в необходимости установки манжет в специальные разъемные канавки. Это касается в первую очередь манжетов U- и V-образного сечения из шевронных материалов, полихлорвинила и резины. При этом уплотнения в виде резиновых колец круглого, Х-образного, прямоугольного и иных типов сечений указанного недостатка лишены. Равно как и комбинированные уплотнения.

Уплотнения штоков и поршней

Чаще всего ответом на вопрос, какие уплотнения применяются в гидроцилиндрах, является уплотнения поршней и штоков. Они различаются по конструкции, профилю уплотнения и материалам изготовления. От этого зависит выбор подходящего уплотнения для гидроцилиндра.

Так, профиль уплотнения оказывает решающее влияние на упругую деформацию кромок, поскольку в месте контакта с металлическими поверхностями создается прижимное усилие. Если величина усилия будет недостаточной, масляная пленка между кромкой уплотнения и металлической поверхностью становится слишком толстой, а это приводит к утечке рабочей жидкости. С другой стороны, слишком высокое прижимное усилие может разорвать масляную пленку. В этом случае недостаток смазки увеличит трение, что сокращает срок службы уплотнений.

При высоком значении давления рабочей жидкости и при высоких динамических нагрузках используются уплотнения поршня из акрилонитрилбутадиенового каучука (АБС-пластик, или NBR), армированные ткаными материалами. Армирование позволяет предотвратить выдавливание уплотнения и снизить износ.

Если уплотнения работают при давлении очень высокого значения (от 50 МПа) или имеется зазор между металлическими деталями, веpличина которого превышает рекомендованное значение, на уплотнение устанавливается опорно-направляющее (защитное) кольцо. Оно изготавливается из политетрафторэтилена (P.T.F.E) и обладает устойчивостью к кислотам, щелочам, окислителям, растворителям органической природы.

Для штоков используется несколько типов уплотнений:

  • TSE. Изготавливаются из армированного тканью каучука. Используются для герметизации поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра.
  • PSE. Специально разработаны для гидроцилиндров, которые работают при высоких давлениях. Обеспечивают гарантированную герметичность в широком диапазоне режимов работы. Эти уплотнения состоят из трех частей: каучукового основного уплотнительного элемента, поддерживающего элемента из армированного материала и защитного кольца из полиацеталя.
  • TTS. Недорогое и универсальное уплотнение для большинства стандартных гидроцилиндров. Выполнено из полиуретана в виде манжетки воротникового типа с симметричным профилем.
  • GUA-RING. Тип уплотнения, разработанный для цилиндров, работающих с большими скоростями штоков и при высоком давлении. Состоит из уплотнительного политетрафторэтилена, наполненного бронзой, и каучукового поджимного кольца с круглым сечением.

Для поршней используются универсальные уплотнения TPL или TPM, состоящие из 5 элементов:

  • Центрального из каучука (NBR) многокромочного.
  • Двух защитных колец разрезных из полиэфира.
  • Двух направляющих колец разрезных из полиацеталя.

Между собой уплотнения TPL и TPM отличаются размерами.

Для тяжелых условий работы используются уплотнения TPS/T и TPS/G. Они отличаются армированной зоной подвижного контакта, поэтому обладают низким коэффициентом трения, высокой механической, термической стойкостью.

Новости отрасли