Кинетическое уплотнение с L-образным кольцом промышленного стандарта: характеристики, допуски и устранение неисправностей

Газовую пружину, которая теряет предварительную нагрузку после 80 000 циклов, обычно отправляют обратно из-за неисправности пружины. В большинстве случаев разборки стержень по-прежнему прямой, заправка азота все еще находится в пределах допуска, а неисправность находится в шестимиллиметровой канавке: промышленное стандартное L-образное кинетическое уплотнение затвердело, изношено на кромке или выдавилось в зазор.

Кинетические L-образные уплотнения — это небольшие асимметричные манжетные уплотнения, которые устанавливаются в канавке штока или поршня газовых пружин, демпферов и легких гидравлических приводов. Они стоят лишь небольшую часть стоимости сборки вокруг них, и именно поэтому они указываются последними, подгоняются к уже нарисованной канавке и проверяются в ходе короткого стендового испытания при комнатной температуре.

В этом руководстве рассказывается о том, что на самом деле должно делать стандартное кинетическое уплотнение с L-образным кольцом, какие цифры определяют срок его службы, как выбор материала меняет температурный потолок, а также как его определить и проверить, чтобы оно выдержало реальную работу демпфера.

Что на самом деле делает промышленное стандартное кинетическое уплотнение с L-образным кольцом

Кинетическое уплотнение с L-образным кольцом промышленного стандарта представляет собой манжетное уплотнение одностороннего действия с L-образным резиновым поперечным сечением, которое герметизирует движущийся шток или поршень, позволяя давлению системы воздействовать на его кромку на встречную поверхность.

В этом решении формы и заключается весь смысл. Простое уплотнительное кольцо рассчитано только на сжатие, поэтому оно обеспечивает приемлемое уплотнение до давления в несколько бар, а затем начинает катиться под давлением. L-образное кольцо добавляет опору, работающую под давлением: чем сильнее давление, тем сильнее кромка прижимается к валу.

Три обязанности должны быть выполнены одновременно, и печать, сильная в одной, обычно слаба в другой:

• Статическое уплотнение в области пятки. Короткая ножка сжимается между дном канавки и боковой стенкой, блокируя утечку за пределами наружного диаметра.
• Динамическое уплотнение кромки. Длинная ножка соприкасается со штоком с небольшой предварительной нагрузкой, а затем сгибается дальше по мере повышения давления в линии.
• Сопротивление экструзии в зазоре. Пятка поддерживает выступ, поэтому резине есть куда двигаться, кроме зазора между штоком и корпусом.

Промышленное стандартное кинетическое уплотнение с L-образным кольцом A-2-002 L-образное кинетическое уплотнение из НБР для стержневых сборок 16x8, 60–700 Н; подходит для промышленной автоматизации, где решающее значение имеют точность канавок и стабильность кромок. Посмотреть продукт →

Поскольку одна и та же геометрия должна выполнять все три задачи, L-образное кольцо гораздо менее прощает ошибки корпуса, чем уплотнительное кольцо. Канавка, отклоняющаяся от номинала на 0,1 мм, может превратить уплотнение с ресурсом 500 000 циклов в уплотнение с ресурсом 80 000 циклов без каких-либо изменений в резиновой смеси.

Допуски канавок и качество поверхности, определяющие срок службы уплотнения

Четыре числа определяют, как долго прослужит стандартное L-образное кинетическое уплотнение: динамическое качество поверхности, ширина экструзионного зазора, допуск ширины канавки и твердость ответной поверхности.

Уплотнительные соединения редко выходят из строя из-за старения при эксплуатации газовых пружин. Они выходят из строя, потому что металл вокруг них создает путь утечки. Канавка, вырезанная слишком широко, позволяет L-образному кольцу раскачиваться под переменным давлением, а стержень, обработанный с Ra 0,8 микрона, действует как напильник на кромке при каждом движении. Качество поверхности — самая дешевая переменная, которую нужно контролировать, и ее чаще всего оставляют на усмотрение общей обработки.

Если вы восстанавливаете существующий корпус, а не проектируете новый, измерьте канавку, прежде чем выбирать уплотнение. Пошаговое описание допусков, охватывающее геометрию штока поршня и цилиндра, см. здесь. Руководство по проектированию L-образных уплотнений для поршневых штоков .

Выбор подходящего материала для промышленного стандартного L-образного кинетического уплотнения

Выбор материала определяет температурный потолок и химическую оболочку промышленного стандартного L-образного кинетического уплотнения; Геометрия канавок определяет только то, насколько хорошо материал будет работать после установки.

В приведенной ниже таблице показаны пределы непрерывной эксплуатации для четырех составов, которые охватывают почти все работы газовых пружин и демпферов. Считайте верхнее значение жестким потолком, а не целевым показателем, и снижайте номинальные значения на 20°C всякий раз, когда уплотнение испытывает постоянную нагрузку.

• NBR (бутадиен-нитриловый каучук). По умолчанию для амортизаторов на сжатом воздухе и минеральном масле. Отличная цена, но остаточная компрессия быстро поднимается выше 80 C и затвердевает под воздействием озона.
• ХНБР (hydrogenated nitrile). Практичное обновление для обслуживания горячей заслонки. Он сохраняет прочность на разрыв и силу уплотнения при температуре 120–150 C и гораздо лучше противостоит озону и сернистым газам, чем NBR.
• ФКМ (fluorocarbon, also written FPM). Вариант для высоких температур и агрессивных сред. Более высокая стоимость и меньшая гибкость при низких температурах, поэтому это плохой выбор для приложений с холодным запуском при температуре ниже -20 C.
• ПУ (polyurethane). Наилучшая стойкость к истиранию в группе, которая подходит для грязных стержней, но гидролизуется в горячей воде и паре, поэтому ее не следует использовать при температуре выше 90 C.

Сбалансированный сальник L-образного типа для средних условий эксплуатации A-2-003 L-образное уплотнение из NBR для канавок ISO 20x10 и гидравлических реверсов 50–1300 Н; полезно там, где важны стабильная радиальная предварительная нагрузка и совместимость масла. Посмотреть продукт →

Почему промышленные стандартные кинетические уплотнения с L-образными кольцами не работают при эксплуатации газовых пружин и демпферов

Большинство отказов промышленного стандартного кинетического уплотнения с L-образным кольцом являются скорее механическими, чем химическими: экструзия, затвердевание кромки, повреждение при установке и нехватка смазочного материала являются причиной подавляющего большинства утечек.

Каждый режим неисправности оставляет на губе свою подпись, и чтение этой подписи — самый быстрый способ устранить первопричину вместо замены уплотнения в третий раз.

1. Выдавливание в зазор. При давлении 16 МПа и температуре 60°C кромка из NBR с твердостью 70 по Шору A будет хладотечь в любой зазор шириной более 0,2 мм. Отличительным признаком является сплющенный, растушеванный край кромки на нажимной стороне с резким выступом в месте срезания резины.
2. Набор для укрепления и сжатия губ. Рабочие циклы демпфера перегреваются. Нитрил, выдержанный при температуре около 100°С, теряет значительную часть своей уплотняющей силы в течение нескольких тысяч часов, и кромка перестает следовать за стержнем. Отличительной чертой является глянцевая, потрескавшаяся губа и течь, которая появляется только после того, как агрегат прогреется.
3. Повреждения при установке. Острая кромка канавки, порт с заусенцами или сухой проход могут срезать кромку. Признак — чистый диагональный разрез и утечка в течение первых нескольких сотен циклов.
4. Смазочное голодание. Газовые пружины часто собираются с минимальным использованием масла. Без пленки кромка упирается в голый металл, а грубая обработка превращает пару в пару абразивного износа. Отличительной чертой является равномерная полировка по всей контактной полосе.

Усиленное уплотнение L-типа для высокого давления A-2-004 Уплотнение NBR серии L для тяжелых условий эксплуатации для сборок штоков 24х10 и 600–1800 Н; Антиэкструзионный профиль и утолщенные кромки подходят для подъема или нажатия с большой силой. Посмотреть продукт →

Практическая спецификация и контрольный список проверки

Начните с рабочего цикла, а не с канавки. Работа в таком порядке предотвращает самую дорогостоящую ошибку при выборе кинетического уплотнения: выбор уплотнения, подходящего для корпуса, а не для применения.

Проверка — это то место, где большинство проектов теряют время. Перед запуском производства попросите три вещи: отчет о размерах ширины канавок и радиальной высоты, значение остатка при сжатии при ожидаемой температуре уплотнения и испытание на выносливость при высоких температурах при реальном рабочем цикле. Поставщики, которые совмещают производство с проектированием, тестированием и техническим консультированием, например Ningguo Jnsseals Sealing Technology Co., Ltd. (JNS) , обычно может выполнить эту проверку одновременно с образцом, а не после него.

Часто задаваемые вопросы