Ile wiesz o uszczelnianiu cylindrów hydraulicznych?

Cylindry hydrauliczneosiągnąć ruch tłoczyska do przodu i do tyłu poprzez zmianę ciśnienia po obu stronach. Jednakże w lewej i prawej komorze cylindra hydraulicznego znajduje się olej hydrauliczny. W jaki sposób tłok w cylindrze hydraulicznym może utrzymać zarówno ruch, jak i wymaganą skuteczność uszczelnienia sprzętu?

Klasyfikacja cylindrów hydraulicznych Cylindry hydrauliczne występują w wielu typach:

(1) Ze względu na sposób działania cylindry hydrauliczne dzielą się na dwie główne kategorie: jednostronnego i dwustronnego działania. W cylindrze hydraulicznym jednostronnego działania ruch w jednym kierunku odbywa się pod wpływem ciśnienia hydraulicznego, natomiast ruch odwrotny opiera się na grawitacji lub sile sprężyny. W cylindrze hydraulicznym dwustronnego działania ruch w obu kierunkach zależy od ciśnienia hydraulicznego.

(2) W zależności od różnych ciśnień roboczych cylindry hydrauliczne można dalej podzielić na cylindry hydrauliczne średniociśnieniowe, niskociśnieniowe, średniowysokociśnieniowe i wysokociśnieniowe. • W obrabiarkach zwykle stosuje się cylindry hydrauliczne średnio i niskociśnieniowe, o ciśnieniu znamionowym 2,5 MPa ~ 6,3 MPa; w przypadku pojazdów budowlanych i samolotów wymagających małych rozmiarów, lekkości i dużej wydajności, najczęściej stosuje się cylindry hydrauliczne średnio i wysokociśnieniowe, o ciśnieniu znamionowym 101 MPa ~ 16 MPa;

W prasach hydraulicznych i podobnych maszynach większość wykorzystuje wysokociśnieniowe cylindry hydrauliczne o ciśnieniu znamionowym 25 MPa ~ 315 MPa.

(3) Według różnych typów konstrukcji cylindry hydrauliczne dzielą się również na typu tłokowego, typu tłokowego, typu wahadłowego, typu teleskopowego itp. Wśród nich najczęściej stosowane są cylindry hydrauliczne typu tłokowego. Cylindry hydrauliczne typu tłokowego mają różne konstrukcje i tryby ruchu, takie jak pojedyncze tłoczysko i podwójne tłoczysko, typ nieruchomy na cylindrze i typ nieruchomy na tłoczysku.

Jak wycieka cylinder hydrauliczny?

W jaki sposób wycieka olej hydrauliczny w acylinder hydrauliczny? Kiedy cylinder hydrauliczny pracuje, ciśnienie wewnątrz wnęki jest znacznie wyższe niż ciśnienie na zewnątrz wnęki (ciśnienie atmosferyczne); ciśnienie we wnęce wlotowej oleju jest znacznie wyższe niż ciśnienie we wnęce powrotnej oleju. W związku z tym olej może wyciekać przez połączenie nieruchomych części (jedna droga), np. połączenie między pokrywą końcową a cylindrem oraz luz pomiędzy względnie ruchomymi częściami (druga droga). Jak pokazano na poniższym schemacie. Wyciek zewnętrzny nie tylko powoduje utratę oleju i ma wpływ na środowisko, ale także stwarza zagrożenie pożarowe. Wewnętrzny wyciek spowoduje podgrzanie oleju, zmniejszenie wydajności objętościowej cylindra hydraulicznego, a w konsekwencji pogorszenie wydajności roboczej cylindra hydraulicznego. Dlatego należy zminimalizować wycieki.

Jak pokazano na schemacie, z cylindrów hydraulicznych może wyciekać olej hydrauliczny, przede wszystkim przez połączenie i luz. Można to podsumować w pięciu głównych kategoriach:

(1) Problemy z doborem pierścieni uszczelniających: Wraz z rozwojem technologii hydraulicznej konstrukcja i konstrukcja urządzeń uszczelniających stały się bardziej zróżnicowane i stale pojawiają się nowe materiały uszczelniające. Typowe typy pierścieni uszczelniających obejmują pierścienie przeciwpyłowe, pierścienie typu YX, pierścienie typu U, uszczelnienia kombinowane typu V, pierścienie Glyd, uszczelki stopniowe i pierścienie prowadzące wsporcze itp., które są wybierane głównie przez jednostki projektowe i produkcyjne i generalnie nie ma żadnych problemów. Ze względu na koszty powszechnymi materiałami uszczelniającymi stosowanymi na miejscu są zazwyczaj kauczuk nitrylowy, poliuretan poliestrowy i guma tkana, które są materiałami niskiej jakości i często nie spełniają wymagań dotyczących długoterminowej niezawodności uszczelnienia. Dlatego udoskonalanie materiałów uszczelniających ma kluczowe znaczenie dla poprawy skuteczności uszczelnienia i wydłużenia żywotności cylindrów hydraulicznych.

(2) Przechowywanie pierścieni uszczelniających: Uszczelnienia hydrauliczne są zwykle przechowywane w dużych ilościach. Personel na miejscu musi ujednolicić i usystematyzować konserwację i przechowywanie, aby szybko zidentyfikować problemy i uniknąć stosowania starych lub zniszczonych pierścieni uszczelniających.

(3) Instalacja uszczelnienia: Wzmocnienie szkoleń technicznych dla personelu na miejscu. Podczas montażu upewnij się, że cylinder hydrauliczny i pierścienie uszczelniające są czyste, aby uniknąć zarysowań lub nieprawidłowego montażu. Należy zwrócić uwagę na techniki montażu różnych typów pierścieni uszczelniających.

(4) Pasowanie pierścienia uszczelniającego i rowka: Jakość uszczelnienia zależy nie tylko od samego pierścienia uszczelniającego, ale także od pasowania pomiędzy pierścieniem uszczelniającym a rowkiem oraz pomiędzy pierścieniem uszczelniającym a uszczelnianą powierzchnią. W przypadku błędów w wymiarach obróbki rowka lub zużycia korpusu cylindra lub drążka kierowniczego należy dopasować wymiary pierścienia uszczelniającego do rzeczywistych wymiarów montażowych. Jeśli uszczelniona powierzchnia jest porysowana lub zbyt szorstka, należy ją naprawić lub wymienić.

(5) Problemy z uszczelnieniem pomiędzy wlotem/wylotem oleju a przewodem oleju hydraulicznego: Długotrwałe użytkowanie przewodów oleju hydraulicznego może prowadzić do starzenia się i niewystarczającej szczelności pasowania pomiędzy wlotem/wylotem a przewodem olejowym, co skutkuje wyciekiem oleju.

Metody uszczelniania cylindrów hydraulicznych

Typowe metody uszczelniania cylindrów hydraulicznych obejmują uszczelnianie szczelin i uszczelnianie pierścieniami.

(1) Uszczelnienie szczeliny, jak pokazano na rysunku 1, opiera się na bardzo małym prześwicie pomiędzy względnie ruchomymi częściami, aby zapewnić uszczelnienie. Na tłoku cylindra hydraulicznego wykonano kilka pierścieniowych rowków (zazwyczaj 0,5 x 0,5 mm). Ich funkcja jest dwojaka: po pierwsze, zmniejszają powierzchnię styku tłoka ze ścianką cylindra; po drugie, ze względu na ciśnienie oleju w pierścieniowych rowkach, tłok jest ustawiony centralnie, co zmniejsza tarcie pomiędzy tłokiem a ścianką cylindra spowodowane ciśnieniem bocznym, a tym samym zmniejsza wycieki. Ta metoda uszczelniania charakteryzuje się niskim tarciem, ale słabą skutecznością uszczelniania i wymaga dużej dokładności obróbki. Nadaje się do zastosowań o małych wymiarach, niskim ciśnieniu i dużej prędkości ruchu. Wartość luzu może wynosić 0,02 ~ 0,05 mm.

(2)Pierścienie uszczelniającemogą być stosowane zarówno do elementów stacjonarnych (statycznych), jak i ruchomych (dynamicznych) i są obecnie najpowszechniej stosowanymi urządzeniami uszczelniającymi w układach hydraulicznych. Pierścienie uszczelniające wykonane są z gumy olejoodpornej (w ostatnich latach w celu poprawy odporności na zużycie zaczęto stosować także nylon lub inne materiały). Pierścienie uszczelniające są zwykle wykonane w kształcie litery O, Y, V, L, J, Yx itp. Mają szereg zalet, takich jak łatwa produkcja, wygodne użytkowanie, niezawodne uszczelnienie i niezawodna praca pod różnymi ciśnieniami.

① Uszczelki typu O-ringsą rodzajem elementu uszczelniającego o przekroju kołowym i znajdują szerokie zastosowanie. Uszczelki typu O-ring instalowane są w rowkach i odkształcają się pod wpływem ciśnienia oleju, co powoduje ich ścisłe dopasowanie do rowka i szczeliny, uzyskując efekt uszczelniający. Skuteczność uszczelniania wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia. Jego zalety to prosta konstrukcja, łatwa produkcja, dobre właściwości uszczelniające i niskie tarcie; jego wadą jest to, że pod wysokim ciśnieniem... 

② Uszczelki z pierścieniem Y W normalnych warunkach uszczelki z pierścieniem Y można montować bezpośrednio w rowku bez pierścienia podtrzymującego, aby uzyskać efekt uszczelniający. Jednakże w sytuacjach dużych zmian ciśnienia i dużych prędkości poślizgu należy zastosować pierścień podporowy do zamocowania uszczelki. Do jego zalet należy duża zdolność adaptacji.

③ Uszczelki w kształcie litery V są najczęściej stosowane w cylindrach hydraulicznych o małych prędkościach ruchu. Składają się z pierścieni nośnych, pierścieni uszczelniających i pierścieni dociskowych o różnych kształtach. Uszczelnienia te charakteryzują się dużą powierzchnią styku i dobrymi właściwościami uszczelniającymi, ale także wysokim tarciem.

④ Uszczelki Yx mają mały przekrój poprzeczny i prostą konstrukcję; ich długość jest ponad dwukrotnie większa od szerokości. Dlatego nawet bez pierścienia podporowego uszczelka nie będzie się skręcać ani toczyć w rowku. Wewnętrzne i zewnętrzne wargi uszczelki mają różną długość. Krótka warga jest wargą roboczą stykającą się z powierzchnią uszczelniającą, co powoduje niskie tarcie ślizgowe, dobrą odporność na zużycie i długą żywotność. Długa warga ma większe pasowanie wciskowe z nieruchomą powierzchnią, co skutkuje wysokim oporem tarcia. Zapewnia to uszczelce w kształcie litery Y dobrą stabilność i kompensuje zużycie. Struktura ta zapewnia dobre właściwości uszczelniające zarówno w środowiskach o wysokim, jak i niskim ciśnieniu oraz podczas ruchów o dużej prędkości. Dlatego obecnie szeroko stosowane są uszczelki w kształcie Yx. (kształt Y, kształt V, Y...) Uszczelnienie O-ringów uzyskuje się poprzez działanie oleju pod ciśnieniem, który dociska ich wargi do powierzchni uszczelniającej. Wyższe ciśnienie oleju zapewnia lepsze uszczelnienie. Podczas użytkowania należy zwrócić uwagę na kierunek montażu, aby mieć pewność, że otworzą się pod ciśnieniem.

Wyciek siłownika hydraulicznego

Czy jest idealny dlacylinder hydraulicznynie wycieka żaden olej hydrauliczny? Wiele osób uważa, że ​​wyciek oleju hydraulicznego w cylindrach hydraulicznych ma wiele wad, więc czy nie byłoby najlepiej wyeliminować wszelkie wycieki? W rzeczywistości tak nie jest. Gdyby w ogóle nie było wycieków, ruch posuwisto-zwrotny tłoczyska wewnątrz cylindra nie powodowałby wypłynięcia oleju, co powodowałoby tarcie suche i negatywnie wpływało na wydajność i żywotność cylindra. Ponadto osiągnięcie absolutnego uszczelnienia w cylindrze hydraulicznym jest niemożliwe. Ruch posuwisto-zwrotny tłoczyska nieuchronnie powoduje transport pewnej ilości oleju. Należy jednak zminimalizować ten wyciek. Dlatego uszczelnienia hydrauliczne muszą charakteryzować się wyjątkowo niskimi wyciekami, doskonałą skutecznością uszczelniania i automatycznie poprawiać swoje działanie uszczelniające wraz ze wzrostem ciśnienia oleju hydraulicznego. Nawet w trudnych warunkach pracy, takich jak wysokie ciśnienie i wysoka temperatura, wycieki z uszczelek hydraulicznych nie powinny znacząco wzrosnąć.

Streszczenie

Siłownik hydrauliczny jest siłownikiem układu hydraulicznego i ważnym elementem układu. Jakość uszczelnienia siłownika hydraulicznego wpływa bezpośrednio na wydajność pracy i wydajność całego układu. Dlatego musimy upewnić się, że cylinder hydrauliczny ma dobre właściwości uszczelniające.