Неопытному глазу гидравлические уплотнения кажутся простым куском резины. В идеале это просто барьер. Однако на самом деле рабочее гидравлическое уплотнение представляет собой сложное механическое устройство с точки зрения механики уплотнения. Он взаимодействует с жидкостями, металлическими поверхностями и экстремальными воздействиями в соответствии с законами физики. Понимание этих воздействий является ключом к эффективному контролю утечек. Инженерам, стремящимся достичь мировых стандартов в области гидравлических уплотнений и контроля утечек, важно ориентироваться на отраслевые стандарты. Авторитетные спецификации и протоколы испытаний уплотнительных компонентов и связанных с ними материалов можно получить в Международной организации по стандартизации — ознакомьтесь с подробными рекомендациями по адресу Стандарты ISO.
на QZSEALS, мы подходим к герметизации как к науке, в частности, к науке трибологии (фрикцион, износ и смазка) и гидродинамике. Наша миссия состоит в том, чтобы разработать решения, которые применяют эти физические законы, чтобы обеспечить надежность гидравлических уплотнений и других промышленных компонентов.
Это техническое руководство выходит за рамки каталога. Мы рассмотрим основные запечатывание механика. , йо- Мы объясним, как уплотнение создает барьер, как подаётся давление в работе уплотнения и как мы справляемся с деликатным балансом между силой уплотнения, статического трения и износом.
Принцип 1: Первоначальное сжатие (предварительная нагрузка)
Уплотнение должно работать даже при выключенной системе. Это называется способностью к уплотнению при низком давлении. Для достижения этой цели размер уплотнения должен быть немного больше, чем канавка, в которой оно находится.
Посадка с натягом
Когда резиновое уплотнение с уплотнительным кольцом после установки он сжимается. Это “сжатие” создает контактное напряжение между уплотнителем и сопрягаемыми металлическими поверхностями.
- Статическое уплотнение: В случае фланца это уплотнение перекрывает возможный путь утечки. Упругая резина прижимается к металлу, создавая плотное соединение.
- Динамическое уплотнение: для UNS Уплотнитель штока, выступы расширены чуть шире диаметра стержня. При вставке они сжимаются, обеспечивая контакт даже при нулевом давлении.
Инженерная задача: если давление слишком низкое, уплотнение при запуске дает течь. Если оно слишком высокое, трение становится чрезмерным, что приводит к износу. QZSEALS разрабатывает профили с точным натягом, чтобы сбалансировать это.
Принцип 2: Подача энергии под давлением
Как только система включается, в дело вступает физика. Гидравлические уплотнения “приводятся в действие давлением”. Это означает, что они используют собственное давление жидкости для увеличения силы уплотнения.
Эффект закона Паскаля
Закон Паскаля гласит, что давление, оказываемое на замкнутую жидкость, передается одинаково во всех направлениях.
Когда масло попадает в канавку уплотнения типа U-образной чашки, такого как IDI уплотнение штока, он прижимается к задней поверхности уплотнительных губок.
- Давление в системе = Усилие уплотнения: когда давление в системе повышается, уплотнительные кромки плотнее прижимаются к стержню и стенке паза.
- Результат: Чем выше давление, тем сильнее уплотнение прогибается. Вот почему при низком давлении уплотнение может давать течь, но при высоком давлении оно герметично.
Включение пружины
Что делать, если давление жидкости отсутствует? При работе с вакуумом или газом низкого давления мы не можем полагаться на жидкость. Мы должны обеспечить подачу механической энергии.
Это функция системы пружинные уплотнения, металлическая пружина (Helicoil пружины или Меандровые пружины) физически раздвигает губы, имитируя эффект давления жидкости.
Принцип 3: Смазка масляной пленкой
Динамическое уплотнение никогда не должно быть полностью сухим. Если резиновое уплотнение трется о сухую сталь, оно сильно нагревается и мгновенно выходит из строя. Надежное уплотнение на самом деле держится на микроскопической пленке масла.
Парадокс масляной пленки
Техническая задача противоречива: обеспечить прохождение достаточного количества масла для смазки уплотнения, но недостаточного для возникновения утечки.
- Опережающий удар: когда шток выдвигается, уплотнение пропускает тонкую пленку масла под кромку. Это уменьшает трение.
- Мгновенный запуск: когда стержень втягивается, GSJ уплотнение ступенчатое уплотнение сконструирован с острым углом “соскабливания”. Он закачивает масляную пленку обратно в цилиндр.
Если масляная пленка слишком толстая, то возникает внешняя утечка. Если она слишком тонкая, уплотнение прогорает. QZSEALS оптимизирует геометрию кромки, чтобы идеально контролировать толщину пленки.
Принцип 4: трение и эффект слипания
Трение - это сопротивление движению. При герметизации мы имеем дело с двумя типами уплотнений: статическими (при разрыве) и динамическими (при движении).
Явление прилипания и проскальзывания
Резина обладает высоким коэффициентом трения статического электричества. Когда цилиндр стоит неподвижно, требуется дополнительное усилие, чтобы привести его в движение. Уплотнитель “застревает”, затем “соскальзывает” вперед, затем снова застревает. Это вызывает вибрацию и шум.
Решение: PTFE.
Политетрафторэтилен (PTFE) обладает коэффициентом статического трения, почти равным коэффициенту динамического трения.
такие продукты, как GSF Скользящее кольцо уплотнения поршня используйте лицевую поверхность из PTFE. Это исключает проскальзывание и обеспечивает плавное и точное перемещение, необходимое в робототехнике и лифтах.
Принцип 5: экструзия и электронное пробел
Под высоким давлением уплотнение действует как вязкая жидкость. Оно стремится попасть в зазор между поршнем и стенкой цилиндра (экструзионный зазор или электронный зазор).
противодействующая деформация
Если уплотнитель попадет в этот зазор, от него будут откусываться кусочки, что приведет к поломке.
- Материальный модуль: Мы используем более твердые материалы, такие как полиуретан или заполненная ПТФЭ, чтобы противостоять потоку.
- против -Экструзионные кольца: выше SPGW Уплотнение поршня в комплект входят жесткие полиацеталевые уплотнительные кольца. Эти кольца перекрывают электронный зазор, создавая стенку с нулевым зазором, которая предотвращает выдавливание более мягкого уплотнительного элемента.
Принцип 6: температура и тепловое расширение
Физика гласит, что материалы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Однако сталь и резина расширяются с совершенно разной скоростью.
Управление тепловой динамикой
В жарких условиях уплотнение может расширяться и создавать слишком сильное трение. На холоде оно сжимается и теряет свою “упругость”.
- Высокая температура: мы используем PEEK или металлические уплотнительные кольца потому что их тепловые свойства стабильны при высокой температуре.
- Низкая температура: мы используем специальный силикон или Ленточные (Helicoil) пружины нержавеющей стали 301 для поддержания контактного давления при усадке полимера.
- Направление: Фенольная смола с лентой направляющей ткани вырезается с помощью “шарфового соединения” (углового зазора). Этот зазор закрывается по мере того, как кольцо нагревается и расширяется, предотвращая его закрепление в цилиндре.
Вывод: инженерная надежность
Запечатывание не в угадывании, а в расчете. Понимая сжатие, подачу давления, смазочные пленки и тепловую динамику, инженеры QZSEALS, которые предсказывают и предотвращают разрушение гидравлических уплотнений.
Когда вы выбираете продукт QZSEALS — будь то сложный Уплотнение шестеренчатого или простой скребковые кольца PDR— вы выбираете компонент, разработанный с глубоким пониманием физики.
Ознакомьтесь с нашими техническими решениями в уплотнения штока, уплотнения поршня, и грязесъёмные уплотнения. Позвольте нам применить науку герметизации к вашему применению.
