Насколько много вы знаете об уплотнении гидравлического цилиндра?

Гидравлические цилиндрыдобиться перемещения штока поршня вперед и назад за счет изменения давления с обеих сторон. Однако гидравлическое масло присутствует в левой и правой камерах гидроцилиндра. Как поршень в гидроцилиндре может поддерживать движение и требуемые характеристики уплотнения оборудования?

Классификация гидроцилиндровГидравлические цилиндры бывают разных типов:

(1) По принципу действия гидроцилиндры делятся на две основные категории: одностороннего и двустороннего действия. В гидроцилиндре одностороннего действия движение в одном направлении достигается за счет гидравлического давления, а обратное движение зависит от силы тяжести или силы пружины. В гидроцилиндре двойного действия движение в обоих направлениях зависит от гидравлического давления.

(2) В зависимости от рабочего давления гидравлические цилиндры можно разделить на гидравлические цилиндры среднего давления, низкого давления, среднего-высокого давления и высокого давления. • Для станков обычно используются гидравлические цилиндры среднего и низкого давления с номинальным давлением 2,5–6,3 МПа; для строительных машин и самолетов, требующих небольших размеров, легкого веса и высокой производительности, в основном используются гидравлические цилиндры среднего и высокого давления с номинальным давлением 101–16 МПа;

Для гидравлических прессов и аналогичного оборудования в большинстве случаев используются гидравлические цилиндры высокого давления с номинальным давлением 25–315 МПа.

(3) В соответствии с различными типами конструкции гидравлические цилиндры также подразделяются на поршневые, плунжерные, поворотные, телескопические и т. д. Среди них наиболее широко используются гидроцилиндры поршневого типа. Гидравлические цилиндры поршневого типа имеют различную конструкцию и режимы движения, такие как одинарный шток и двойной шток, тип с фиксированным цилиндром и тип с фиксированным штоком.

Как протекает гидроцилиндр?

Как происходит утечка гидравлического масла вгидравлический цилиндр? При работе гидроцилиндра давление внутри полости значительно превышает давление снаружи полости (атмосферное давление); давление в полости входа масла значительно превышает давление в полости возврата масла. Таким образом, масло может вытекать через соединения неподвижных частей (один путь), например соединение между торцевой крышкой и цилиндром, а также зазор между относительно движущимися частями (другой путь). Как показано на схеме ниже. Внешняя утечка не только приводит к потере масла и отрицательно влияет на окружающую среду, но также создает опасность пожара. Внутренняя утечка приведет к нагреву масла, снижению объемного КПД гидроцилиндра и, как следствие, к ухудшению рабочих характеристик гидроцилиндра. Поэтому утечки должны быть сведены к минимуму.

Как показано на схеме, из гидроцилиндров может вытекать гидравлическое масло, особенно через соединения и зазоры. Все это можно свести к пяти основным категориям:

(1) Проблемы с выбором уплотнительных колец: С развитием гидравлической техники конструкция и конструкция уплотнительных устройств стали более разнообразными, постоянно появляются новые уплотнительные материалы. К распространенным типам уплотнительных колец относятся пылезащитные кольца, кольца типа YX, кольца U-типа, комбинированные уплотнения V-типа, кольца Glyd, ступенчатые уплотнения, опорные направляющие кольца и т. д., которые в основном выбираются конструкторскими и производственными подразделениями и, как правило, не вызывают проблем. Из соображений стоимости обычными уплотнительными материалами, используемыми на месте, обычно являются нитриловый каучук, полиэфирный полиуретан и тканая резина, которые являются низкосортными материалами и часто не отвечают требованиям долгосрочной надежности уплотнения. Поэтому модернизация уплотнительных материалов имеет решающее значение для улучшения характеристик уплотнения и продления срока службы гидравлических цилиндров.

(2) Хранение уплотнительных колец: Гидравлические уплотнения обычно хранятся в больших количествах. Персонал на объекте должен стандартизировать и систематизировать техническое обслуживание и хранение, чтобы оперативно выявлять проблемы и избегать использования устаревших или изношенных уплотнительных колец.

(3) Установка уплотнения: усилить техническую подготовку персонала на объекте. Во время установки убедитесь, что гидравлический цилиндр и уплотнительные кольца чистые, чтобы избежать царапин или неправильной установки. Обратите внимание на технику установки различных типов уплотнительных колец.

(4) Посадка уплотнительного кольца и канавки. Качество уплотнения зависит не только от самого уплотнительного кольца, но также от посадки между уплотнительным кольцом и канавкой, а также между уплотнительным кольцом и уплотняемой поверхностью. Если имеются ошибки в размерах обработки канавок или износ корпуса цилиндра или рулевой тяги, размеры уплотнительного кольца необходимо отрегулировать в соответствии с фактическими размерами сборки. Если запечатанная поверхность поцарапана или слишком шершавая, ее необходимо отремонтировать или заменить.

(5) Проблемы с уплотнением между входом/выходом масла и трубкой гидравлического масла. Длительное использование трубок гидравлического масла может привести к старению и недостаточной герметичности посадки между входом/выходом масла и трубой гидравлического масла, что приводит к утечке масла.

Способы герметизации гидроцилиндров

Обычные методы уплотнения гидравлических цилиндров включают уплотнение зазоров и кольцевое уплотнение.

(1) Уплотнение зазора, как показано на рисунке 1, основано на очень небольшом зазоре между относительно движущимися частями для обеспечения уплотнения. На поршне гидроцилиндра выполнено несколько кольцевых канавок (обычно 0,5 х 0,5 мм). Их функция двоякая: во-первых, уменьшать площадь контакта поршня со стенкой цилиндра; во-вторых, за счет давления масла в кольцевых канавках поршень располагается в центре, что снижает трение между поршнем и стенкой цилиндра, вызванное боковым давлением, и тем самым уменьшает утечку. Этот метод уплотнения имеет низкое трение, но низкую эффективность уплотнения и требует высокой точности обработки. Он подходит для применений с небольшими размерами, низким давлением и высокой скоростью движения. Значение зазора может составлять 0,02–0,05 мм.

(2)Уплотнительные кольцамогут использоваться как для неподвижных (статических), так и для движущихся (динамических) компонентов и в настоящее время являются наиболее широко используемыми уплотнительными устройствами в гидравлических системах. Уплотнительные кольца изготавливаются из маслостойкой резины (в последние годы для повышения износостойкости стали также использовать нейлон или другие материалы). Уплотнительные кольца обычно изготавливаются в О-образной, Y-образной, V-образной, L-образной, J-образной, Yx-образной форме и т. д. Они имеют ряд преимуществ, таких как простота изготовления, удобство использования, надежное уплотнение и надежная работа при различных давлениях.

① Уплотнительные кольцапредставляют собой тип уплотнительного элемента круглого сечения и широко используются. Уплотнительные кольца устанавливаются в канавки и деформируются под давлением масла, в результате чего они плотно прилегают к канавке и зазору для достижения уплотняющего эффекта. Эффективность уплотнения увеличивается с увеличением давления. Его преимуществами являются простая конструкция, простота изготовления, хорошие характеристики уплотнения и низкое трение; его недостаток в том, что под высоким давлением... 

② Y-образные уплотнения. В обычных условиях Y-образные уплотнения можно устанавливать непосредственно в канавку без опорного кольца для достижения уплотняющего эффекта. Однако в ситуациях с большими перепадами давления и высокими скоростями скольжения для фиксации уплотнения необходимо использовать опорное кольцо. К его преимуществам относится сильная адаптируемость.

③ V-образные уплотнения чаще всего используются в гидроцилиндрах с низкой скоростью движения. Они состоят из опорных колец, уплотнительных и прижимных колец различной формы. Эти уплотнения имеют большую площадь контакта и хорошие характеристики уплотнения, а также высокое трение.

④ Уплотнения Yx имеют небольшой размер поперечного сечения и простую конструкцию; их длина более чем в два раза превышает ширину. Поэтому даже без опорного кольца уплотнитель не будет перекручиваться и кататься в канавке. Внутренние и внешние губы уплотнения имеют разную длину. Короткая кромка — это рабочая кромка, контактирующая с уплотняющей поверхностью, что обеспечивает низкое трение скольжения, хорошую износостойкость и длительный срок службы. Длинная кромка имеет большее натяговое прилегание к неподвижной поверхности, что приводит к высокому сопротивлению трения. Это придает Y-образному уплотнению хорошую стабильность и компенсирует износ. Эта структура обеспечивает хорошие характеристики уплотнения как в средах с высоким, так и с низким давлением, а также при высокоскоростных движениях. Поэтому в настоящее время широко используются уплотнения Yx-образной формы. (Y-образный, V-образный, Y...) Уплотнение уплотнительных колец достигается за счет действия масла под давлением, которое прижимает их кромки к уплотняющей поверхности. Более высокое давление масла приводит к лучшему уплотнению. Во время использования следует обращать внимание на направление установки, чтобы гарантировать, что они открываются под давлением.

Утечка в гидравлическом цилиндре

Идеально ли это длягидравлический цилиндрсовсем не течь гидравлического масла? Многие люди считают, что утечка гидравлического масла в гидроцилиндрах имеет множество недостатков, поэтому не лучше ли устранить все утечки? На самом деле это не так. Если бы утечки не было вообще, возвратно-поступательное движение штока поршня внутри цилиндра не выносило бы масло, что приводило бы к сухому трению и отрицательно влияло бы на производительность и срок службы цилиндра. Кроме того, добиться абсолютной герметизации в гидроцилиндре невозможно. Возвратно-поступательное движение штока поршня неизбежно выносит некоторое количество масла. Однако эту утечку необходимо свести к минимуму. Следовательно, гидравлические уплотнения должны иметь чрезвычайно низкую утечку, отличные характеристики уплотнения и автоматически улучшать свой уплотняющий эффект при увеличении давления гидравлического масла. Даже в суровых рабочих условиях, таких как высокое давление и высокая температура, утечка гидравлических уплотнений не должна значительно увеличиваться.

Краткое содержание

Гидравлический цилиндр является приводом гидравлической системы и важным компонентом системы. Качество уплотнения гидроцилиндра напрямую влияет на рабочие характеристики и эффективность всей системы. Поэтому мы должны убедиться, что гидравлический цилиндр имеет хорошие характеристики уплотнения.