Сальник для штока гидроцилиндра

В первой части статьи мы закончили говорить о рабочих характеристиках уплотнений и переходим к их типам.

Мы выделили для себя 3 системы уплотнений, которые основаны на географическом принципе:

• Европейская система
• Азиатская, или корейская, система
• Американская система

Их основные отличия в профиле уплотнения и в размерах. Например, в американской системе уплотнения преимущественно дюймовые. В корейской системе дюймов нет. Конечно, это деление условно, так как большинство уплотнений все же схожи, но есть и специфические, характерные только для одной системы.

Грязесъемник

Итак, первый элемент комплекта уплотнений— это грязесъемник (ГС).

Основная функция ГС — удаление грязи со штока гидроцилиндра и предотвращение ее попадания в гидросистему.

• одностороннего действия;
• двустороннего действия, наряду с защитой от попадания в гидравлическую систему инородных тел выполняют функцию уплотнения, то есть работают как дополнительная манжета и помогают предотвращать утечку рабочей жидкости во внешнюю среду.

В зависимости от материалов:

• Однокомпонентные, изготовлены из одного материала.
• Комбинированные, основание которых выполнено из эластичного материала, а скребок — из пластмассы или металла.

К комбинированным относятся и армированные грязесъемники, имеющие усиленную конструкцию с применением более прочных материалов. Металлический каркас позволяет производить установку грязесъемника в открытую канавку, что облегчает установку и предотвращает попадание загрязняющих частиц по наружному диаметру посадочного места.

В гидроцилиндрах с высокой скоростью скольжения применяются двухкомпонентные ГС, состоящие из уплотнительного фторопластового и поджимного резинового колец.

Уплотнения штока

Следующий элемент ремкомплекта — это уплотнения штоков. Они предотвращают утечку рабочей жидкости из штоковой полости гидроцилиндра.

В зависимости от назначения и конструкции гидравлические уплотнения штоков бывают:

• Однокомпонентные, в основном это резиновые или полиуретановые манжеты, решение, подходящее для большинства стандартных гидроцилиндров.
• Комбинированные, если в одну канавку с гидравлической манжетой мы устанавливаем защитное кольцо, получаем комбинированное уплотнение, работающее при более высоком давлении.

Комбинированные, в свою очередь, бывают следующих типов:

• Манжеты с эспандером — для эффективной работы в широких диапазонах давлений.
• Буферные. Предназначены для снижения пикового давления, всегда работают в системе с другими уплотнениями штока. Это характерно для корейской системы, сначала устанавливается буферное уплотнение, далее стоит манжета и только потом грязесъемник.
• Шевронные. Используются при высоконагруженных условиях эксплуатации и при низком качестве уплотняемой поверхности. Шевронные уплотнения бывают наборные, регулируются по высоте. Чаще всего их используют в судовой гидравлике, черной металлургии и на горном оборудовании.

В гидроцилиндрах с высокой скоростью скольжения применяются двухкомпонентные уплотнения, состоящие из уплотнительного фторопластового кольца и поджимного резинового кольца.

Уплотнения поршня

Уплотнения поршня предназначены для предотвращения перетекания рабочей жидкости из поршневой зоны в штоковую.

Читайте также: Сальники распредвалов кия спектра

Они делятся на две основные категории: уплотнения одностороннего действия и уплотнения двухстороннего действия, в зависимости от направления давления, создаваемого внутри цилиндра.

Уплотнения поршня также бывают:

Однокомпонентные уплотнения поршня — изготовлены из одного материала, имеют U-образную конструкцию (манжета).

Состоят из двух материалов или более, одна часть конструкции выполнена из эластичного материала и несет функцию эспандера, а другие могут выполнять уплотнительные и защитные функции.

Компактные уплотнения типа DBM позволяют снизить металлоконструкцию поршня, за счет применения направляющих колец.

Опорно-направляющие кольца

Функция гидравлического износостойкого кольца состоит в том, чтобы направлять поршень и поршневой шток гидравлического цилиндра, поглощая поперечные усилия. Также он предотвращает контакт металл-металл, оптимизируя работу системы уплотнения.

Направляющие кольца являются неким аналогом подшипников скольжения: они передают радиальные усилия, поглощают поперечные нагрузки. Более того, они также не допускают износа металлических элементов (корпуса со штоком и поршнем), поскольку сила трения поступает уже на само кольцо.

Направляющие кольца могут иметь прямоугольное или фасонное сечение. По конструкции они являются незамкнутыми. На их поверхности имеется особенный разрез, выполненный прямо или наискось. Такой разрез нужен, чтобы ослабить избыточное давление при выдвижении штока.

Сам разрез выполняет функцию канала, через который рабочая жидкость может проходить вдоль штока. Кроме того, наличие подобного разреза на корпусе позволяет облегчить установку направляющих колец на гидроцилиндры — непосредственно в поршень или на крышку.

Таким образом, направляющие кольца используют еще в качестве уплотнительного элемента, который обеспечивает наименьшие зазоры между поршнем и гильзой или между штоком и крышкой. В целом, их применение поможет увеличить надежность гидравлического цилиндра, при этом упростив его обслуживание.

Ищете уплотнения для гидроцилиндров? Наши специалисты помогут с выбором

Чтобы направляющие кольца могли выдержать подобные нагрузки, их производят из антифрикционных износостойких материалов, преимущественно из синтетических. Синтетические материалы в парах трения устойчивей, чем наплавки из чугуна и бронзы.

Это позволяет увеличить функциональность и надежность, тем самым повысив ресурс изделия. Направляющие кольца для гидроцилиндров требуют меньших затрат на ремонт (так как имеют низкую цену) и облегчают замену изношенных направляющих.

Заводы-производители могут изготавливать направляющие кольца из различных синтетических элементов, используя всевозможные комбинации для наибольшей устойчивости материалов к агрессивной среде. Но в большинстве случаев используют полиацеталь, полиэфирную смолу и фторопласт с различным наполнением.

Фторопластовые кольца имеют высокую скорость скольжения и широкий диапазон температур.

Кольца из полиэфирной смолы выдерживают большую радиальную нагрузку. Это позволяет в одинаково нагруженных цилиндрах использовать кольца меньшей ширины.

Данные материалы позволяют сохранить форму изделия и его рабочие характеристики даже при существенных изменениях давления, температуры или же каких-либо других химических и механических воздействиях.

Читайте также: Замена сальников главного цилиндра сцепления ваз 2107

Естественно, каждый из этих материалов имеет свою степень устойчивости к агрессивным воздействиям. Поэтому при выборе направляющих колец очень важно учесть характеристики гидроцилиндра: скорость скольжения, рабочую температуру и давление.

По данным параметрам определяют наиболее подходящий материал. Уже затем — размер направляющих колец.

В частности, учитываются размеры канавки. Если канавки протачивают под готовое изделие, их ширина будет больше ширины кольца на 0,2 мм.

Важно учесть диаметр гильзы поршня либо штока гидроцилиндра, а также предназначение конкретного изделия под конкретный рабочий орган.

Направляющие кольца штока подразумевают установку кольца непосредственно в канавку на передней крышке гидроцилиндра. Наружная поверхность штока при этом будет опираться на внутреннюю поверхность кольца.

Направляющие кольца поршня подразумевают установку кольца в канавку, имеющуюся уже на поршне гидроцилиндра. В этом случае наружная поверхность кольца будет скользить по внутренней поверхности гильзы. Направляющие кольца поршня имеют большую радиальную нагрузку, поэтому должны быть шире.

Статические уплотнения

Статические уплотнения применяются при отсутствии движения или смещения между уплотняемыми поверхностями или между поверхностью уплотнения и сопрягаемой поверхностью.

Уплотнительные кольца круглого сечения широко используются для герметизации неподвижных соединений при статических режимах эксплуатации. Также они могут применяться для уплотнения поршней и штоков при динамических режимах эксплуатации.

В свободном состоянии в поперечном сечении имеет форму близкую к кругу. В посадочное место кольцо устанавливают с предварительном поджатием, при этом сечение приобретает форму эллипса. В результате осевой и радиальной деформации возникает эффект уплотнения.

При высоконагруженных режимах эксплуатации с рабочим давлением больше 250 бар под действием давления резина круглого кольца выдавливается в зазор. Чтобы избежать деформации, рекомендуется использовать его вместе с защитным кольцом. Уплотнительной функции такое защитное кольцо не выполняет.

Уплотнительные кольца круглого сечения применяются в разных рабочих средах: минеральные масла, жидкие виды топлива, эмульсии, смазки, пресная и морская вода, сжатый воздух. Изготавливаются из резиновых смесей. В основном это бутадиен-нитрильный каучук (NBR), гидрированный бутадиен-нитрильный каучук (HNBR), полиакриловый каучук (ACM), хлоропреновый каучук (CR), силиконовый каучук (VMQ), фторкаучук (FKM) и другие. Выбор материала зависит от условий и режимов эксплуатации.

Профильные статические уплотнения используются исключительно при статических режимах эксплуатации. Они обладают высокой устойчивостью к скручиванию, что препятствует снижению уплотнительного эффекта и увеличивает срок эксплуатации. Также преимуществами этих уплотнений являются простой монтаж и более высокая износостойкость.

Остались вопросы? Задайте их нашему специалисту.

У плотнения гидроцилиндров

Гидроцилиндры по принципу функционирования достаточно похожи на пневмоцилиндры. Существенным отличием между этими устройствами является способ получения энергии для передвижения штока. Если в пневматических цилиндрах эту энергию обеспечивает сжатый воздух, то в гидравлических цилиндрах за силовые потоки отвечают различные жидкости, проходящие под высоким давлением. Для того, чтобы избежать протекания рабочей среды и обеспечить герметичность данных устройств, конструкционно предусмотрены следующие уплотнения гидроцилиндров:

Читайте также: Сальники раздатки для great wall

Наличие тех или иных уплотнений гидроцилиндра в конструкции зависит от его устройства и назначения. Например, уплотнения гидроцилиндра набивкой в последнее время применяют преимущественно только лишь в таких механизмах, которые функционируют при высоких рабочих температурах, доходящих до +450°С, а также рабочем давлении не более 90 МПА и различных агрессивныхрабочих средах. Подобные эксплуатационные условия встречаются достаточно редко. В основном они имеются только в узконаправленных промышленных производственных отраслях.

Собственно, уплотнение гидроцилиндров набивкой характерно тем, что при монтаже таких уплотнений в гидравлическом цилиндре возникает контактное давление, которое значительно превышает давление самой набивки. В то же время, уплотнение гидроцилиндров с помощью резиновых уплотнительных колец, гидравлических манжет, грязесъемников, направляющих колец, а также комбинированных уплотнений поршня и штока характерно тем, что при их монтаже возникает только начальное контактное давление, которое возрастет в дальнейшем под давлением жидкости.

Кроме того, все уплотнения гидроцилиндра подразделяются на следующие две категории:

1. Уплотнение неподвижных соединений гидроцилиндра
2. Уплотнения подвижных соединений гидроцилиндра

При этом неподвижные соединения, в свою очередь, делятся еще на две отдельные группы. К первой из них относятся уплотнения неподвижных неразъемных соединений. Их монтаж в основном выполняется при помощи сварки. А вот во вторую группу входят уже уплотнения неподвижных разъемных соединений. Как правило, для этих целей преимущественно используют резиновые уплотнительные кольца круглого сечения ГОСТ 9833-73, но также применяют резиновые кольца прямоугольного (квадратного) сечения ГОСТ 15180-86, и х-образные резиноые кольца.

Грязесъемник для уплотнения гидроцилиндров

Грязесъемник имеет довольно-таки нарицательное название. Данный вид уплотнений для гидроцилиндра в буквальном смысле снимает всю грязь, которая попадает снаружи на шток. Кроме того, он защищает систему от попадания пыли или других инородных веществ. Такие характеристики ему позволяет обеспечить специальная кромка. Кстати говоря, в зависимости от конкретного типа гидроцилиндра для уплотнения могут использоваться грязесъемники с различными типами исполнения. Например, особо востребованы следующие разновидности:

• Грязесъемник
• Грязесъемник внешний
• Грязесъемник с внешней кромкой
• Грязесъемник с внешней кромкой для эксплуатации в тяжелых условиях
• Грязесъемник с дополнительным выступом
• Грязесъемник двухстороннего действия
• Грязесъемник двухстороннего действия с дополнительным выступом
• Грязесъемник в металлическом каркасе
• Грязесъемник с внутренним металлическим каркасом

В зависимости от конструкционного исполнения и эксплуатационных условий, материалом для изготовления подобных гидравлических уплотнений могут стать следующие вещества:

1. Полиуретан PU
2. Политетрафторэтилен PTFE
3. Нитрил-бутадиеновый каучук NBR
4. Термопластичная полиэфирная смола TPE

Материал изготовления грязесъемников для гидроцилиндров