Какие уплотнения применяются в гидроцилиндрах?

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.

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.