Материалы
и конструкции

Новости
Аналитика

Основным типом уплотнений ЭЛКОНТ для гидроцилиндров являются неразрезные уплотнительные кольца из полимерных и композиционных материалов с поджимными кольцами из резины.



Такой тип конструкции соответствует современному уровню мировой уплотнительной техники и используется известными зарубежными фирмами Parker, Merkel, Busak-Shamban и др. Высокое качество опорных и уплотнительных элементов (ОУЭ) достигнуто компанией благодаря использования мирового опыта в области конструирования этих элементов и выбора материалов для них, как в гидроприводостроении, так и в производстве поршневых компрессоров, работающих без смазки. Согласно этого опыта, многократного улучшения характеристик ОУЭ можно достигнуть за счет перехода от традиционных бронзовых и чугунных опорных втулок и резиновых или резинотканевых уплотнений, к более совершенным пластмассовым ОУЭ.

Более мягкая, чем у бронзы поверхность пластмассовых опор поглощает частицы загрязнений, исключая их заклинивание в зазорах пары трения, образование задиров и царапин на рабочих поверхностях штока и гильзы цилиндра, и дополнительно полирует их, увеличивая тем самым ресурс работы уплотнений. По результатам сравнительных испытаний ресурс работы гидродомкратов с полиамидными опорами в 10-15 раз выше, чем с бронзовыми.

Пластмассовые уплотнения, состоящие из неразрезного скользящего кольца и поджимного резинового или стального элемента, превосходят традиционные резиновые уплотнения по ГОСТ 9833 и ГОСТ 14896 по всем качественным .показателям. В отличии от резиновых колец и манжет пластмассовые уплотнения типа Е01-Е06 для штоков имеют в десятки раз меньшие утечки при движении и сохраняют высокую герметичность (класс А и выше по ГОСТ 16514-87) при скоростях скольжения до 10 м/с и давлении масла до 50 Мпа. Это связано с тем, что их рабочие жесткие кромки меньше деформируются под давлением, сохраняя начальную асимметричную форму, обеспечивающую насосный эффект Рн до 50 МПа (у резиновых уплотнений Рн < 5 МПа), препятствущий выносу штоком масляной пленки за пределы уплотнительного узла. При этом благодаря многокромочной конфигурации уплотнения типа Е02, Е06, Е13М, Е15М и Е18 не уступают по герметичности более мягким резиновым уплотнениям и при работе на маловязких средах.

Например: пневмоцилиндр с уплотнением Е18 на поршне сохраняет вакуум более 1 года. Использование самых скользких и самосмазывающих пластмасс на базе фторопласта и полиэтилена позволяет многократно уменьшить силы трения в уплотнениях, особенно при страгивании после длительной стоянки ГЦ, а также обеспечить их работу на плохосмазывающих жидкостях (воде), в пневмоцилиндрах и поршневых компрессорах без смазки. Снижению сил трения в пластмассовых уплотнениях способствует применение мягких резин для поджимных колец и кромочная конфигурация скользящей поверхности, позволяющая реализовать эффект снижения коэффициента трения пластмасс с ростом контактного давления. Например: замена колец круглого сечения диаметром 3,6 мм из нитрильных резин на фторопластовые уплотнения снижает силу трения страгивания с места на единицу периметрa с 30 н/см при нулевом давлении масла и с 70 н/см до 20 н/ см при давлении 42МПа.

Повышенная прочность и жесткость пластмассовых уплотнений обеспечивает им сохранение работоспособности в соединениях с зазорами до 0,3 мм при давлении до 25-40 МПа без дополнительных защитных колец, что уменьшает их осевые размеры и снижает силу трения. Более высокая чем у резин износостойкость пластмасс определяет многократное повышение ресурса уплотнения, особенно в тяжелых условиях эксплуатации по скоростям и давлениям. Например, при характерном для современных ГЦ рабочем давлении 32 МПа восьмидесятипроцентный ресурс резиновых манжет по ГОСТ 14896 не превышает 200 км пробега, а для основной серии пластмассовых уплотнении "AGA-ЭЛКОНТ" дается гарантия на 500 км пробега при полном ресурсе не менее 2000 км.
Высокая безотказность пластмассовых уплотнений связана с тем, что они, в отличии от резиновых колец круглого сечения, не подвержены спиральному скручиванию и не теряют герметич-ности, как манжеты при воздействии тыльного давления. Малые осевые размеры и возможность монтажа в неразъемные посадочные канавки позволяет установить в уплотнительные узлы несколько пластмассовых уплотнений, обеспечивая их многократное резервирование. Благодаря высокой прочности и износостойкости, пластмассовые уплотнения, например Е50-А могут одновременно выполнять и функцию внешней грязезащиты опорноуплотнительного узла (ОУУ).
При этом они лучше и дольше резиновых грязесъемников защищают ОУУ штока ГЦ, т.к. работоспособны в условиях ограниченной смазки и соскребают со штока не только пыль, но и ледяную корку с примерзшими твердыми частицами. В гидрошарнирах и гидроколлекторах, работающих при скоростях скольжения до 0,2 м/с и давлениях до 40 МПа применение пластмассовых уплотнений типа Е42, Е44 вместо резиновых колец с двумя защитными кольцами кроме уменьшения моментов трения и увеличения ресурса и безотказности позволяет существенно сократить осевые размеры этих устройств. Этому же способствует наличие на пластмассовых элементах уплотнений Е42, Е44 собственных заходных фасок, что позволяет уменьшить заходные фаски на деталях места установки.

Пластмассовые уплотнения Е71, Е72 быстровращающихся валов в отличии от резиновых манжет по ГОСТ 8752 сохраняют работоспособность в экстремальных условиях: 0 - при температуре от -60 до +200 С, - давлении масла до 0,6 МПа, - биениях валов до 0,2мм при скорости скольжения до 30 м/с, -ударных нагрузках и вибрациях, -наличие обратного перепада давления до 0,1 МПа, -повышенной загрязненности и влажности с наружной стороны.
Эти высокие показатели достигаются благодаря использованию плавающего в посадочной канавке уплотнительного элемента из антифрикционной пластмассы Ф4К15M5 с поджимной стальной браслетной пружиной. Уплотнения типа Е72 с двумя уплотнительными элементами обладают наибольшей надежностью за счет резервирования элементов.
Большой ассортимент пластмасс, применяемых группой компаний "ЭЛКОНТ" позволяет обеспечить высокое качество изделий при минимальной цене для каждого конкретного случая применения. Основным материалом для опорных колец является композиция полиамида с углево-локном УПА6-20. Опорные кольца из этого материала работоспособны при нагрузке до 5-30 МПа. В случае необходимости работы без смазки могут применяться опорные кольца из коксонаполненного фторопласта Ф4К20 с нагрузкой до 2,5 МПа. Для увеличения допустимой контактной нагрузки до 100 МПа (при малых скоростях скольжения) используются опорные кольца из стеклонаполненного полиамида "Технамид" А-СВ30-ТАФ.

В качестве основного материала для уплотнений рекомендуются полиэфир "Хайтрел" фирмы Дюпон, сочетающий в себе высокие прочностные и антифрикционные свойства с возможностью применения высокопроизводительной литейной технологией изготовления деталей. Для уплотнений, работающих при повышенных скоростях и температурах или при необходимости получения мини-мальных сил трения используется более дорогой материал Ф4К15M5, наиболее дешевый материал -сшитый полиэтилен "РЕХ" рекомендуется для легких условий эксплуатации (давление до 25 МПа, скорость до 1 м/с, температура до 80°С).
Серийные поджимные резиновые кольца изготавливаются из высококачественной масло-бензостойкой резины В-7512, имеющей высокую морозостойкость (-50°С) и минимальное накопление остаточных деформаций при температурах до 100°С. В случае повышения предельной температуры до200°С применяется резина ИРП-1316 НТА. Для уплотнений с пониженной силой трения применяется мягкая резина марки НО-68-1НТА.