Уплотнения гидравлические для валов (8 видео)

Гидравлические манжеты представляют собой прочный эластичный уплотнитель кольцевидной формы, который устанавливается в любом оборудовании, работающим по принципу гидравлики.

Такое оборудование требует наличия гидравлических компонентов: насосов, цилиндров, моторов, аккумуляторов. Устройство компонентов предусматривает использование уплотнительных элементов, которые защищают рабочую поверхность от изнашивания, попадания пыли и мусора. Препятствуют вытеканию смазочного материала и гидравлической жидкости, обеспечивая герметизацию.

Материал, из которого производятся уплотнители, должен быть прочным, устойчивым к широкому диапазону температур (от −60°С до + 270°С) и к агрессивным смесям. Полиуретан, а также полимеры на основе каучука (например, NBR, FKM, FPM, Viton) — самые распространенные материалы при производстве гидравлических уплотнителей. Данные материалы характеризуются высокими показателями устойчивости к вышеперечисленным средам.

Содержание

Гидравлические манжеты
Гидравлические манжеты производимые и поставляемые нашей компанией
Требования к гидравлическим манжетам
Классификация гидравлических уплотнителей
Уплотнение вала. Контактные и бесконтактные уплотнения
Контактные уплотнения
Манжетное (радиальное) уплотнение
Сальниковое уплотнение
Торцевое (механическое) уплотнение
Бесконтактные (динамические) уплотнения
Щелевое уплотнение
Лабиринтное уплотнение
Винтовое уплотнение
Магнитожидкостное уплотнение
У плотнения гидроцилиндров
📸 Видео

Видео:Типы гидравлических манжет - все видыСкачать

Гидравлические манжеты

Любой гидравлический механизм предусматривает цилиндр, работа которого основывается на принципе возвратно-поступательного движения. Длительная эксплуатация обеспечивается смазочными материалами и установкой гидравлической манжеты. Эластичный уплотнитель устанавливается на поршнях и штоках гидравлических цилиндров.

По назначению гидравлические манжеты подразделяются на виды:

изделия, уплотняющие шток;
манжеты, уплотняющие поршень;
уплотнительные элементы для системы поршень-шток (воротниковые манжеты).

Спектр гидравлических уплотнителей очень широк. Рекомендуется разовое их использование. После разборки узла предполагается установка нового резинового кольца. Для оборудования на гидравлическом или пневматическом принципе работы применяются уплотнительные изделия разного размера и конструкции.

По конструкции они делятся на замкнутые и разомкнутые. Преимуществом первого типа является износоустойчивость. Уплотнители второй группы отличаются легкостью монтажа и обслуживания, но при длительности эксплуатации менее эффективны.

Видео:Гидравлические уплотнения, ущільнення для гідравліки, манжети, кільця, сальникиСкачать

Гидравлические манжеты производимые и поставляемые нашей компанией

Видео:Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать

Требования к гидравлическим манжетам

Изготовление и использование гидравлических манжет, к примеру, регламентируется ГОСТом 14896-84 — манжеты уплотнительные резиновые для гидравлических устройств.

В документе четко обозначены размеры гидравлических манжет и требования к изготавливаемым изделиям. Нормативный документ четко обозначает типоразмеры манжет в соответствии с размерами цилиндра и штока. Поданный чертеж и размерная сетка указывают производителям на допустимые варианты изготовления уплотнителей.

При подборе нужного уплотнительного кольца или манжеты следует знать размеры, в какой среде оно будет использоваться и, какими техническими характеристиками должно обладать. Такой подход обеспечит долгосрочное применение и эксплуатацию оборудования.

Видео:Гидравлические уплотненияСкачать

Классификация гидравлических уплотнителей

Единую таблицу классификации гидравлических уплотнителей создать сложно, поскольку они представлены в многочисленных вариациях, моделях, материалах и размерах.

По конструкции производимые уплотнители делятся на следующие типы:

армированные (сальники);
гидравлические (манжеты):
воротниковый уплотнитель;
V-образной формы;
шевронный уплотнитель;
пневматические манжеты;
грязесъемники и скребки;
уплотнительные кольца и шнуры.

Внутри армированных сальников установлено стальное кольцо и пружина. Данные манжеты имея стальной каркас надежно запрессовываются в вал и работают на вращение, препятствуя вытеканию рабочей жидкости. Устанавливаются в основном на редукторы, вертлюги и т.д.

Воротниковый уплотнитель используется в целях герметизации пространства между металлом. Отличаются работоспособностью в широком перепаде температур: от −30°С до +100°С, в зависимости от материала уплотнения (возможно применение специальных термостойких материалов, которые сохраняют свои свойства при температурах до +250°С, например, фторкаучук — FKM, СКФ).

Манжета V-образной формы применяется в электрических двигателях в комплекте с другими видами уплотнителей. Устанавливается в промежутке между цилиндром и поршнем. Работает в тепловом диапазоне от −20°С до +200°С.

Читайте также: Компрессор из газового баллона своими руками схема подсоединения

Шевронный уплотнитель изготавливается для уплотнения цилиндров и штоков, диаметром до 2000мм. Обычно устанавливается на промышленные гидравлические прессы. Выдерживает рабочее давление 65 Мпа. Показывает отличную стойкость в среде пресной и соленой воды, нефти, масел. Имеет температурный диапазон от −50°С до +250°С, зависимости от подобранного материала.

Пневматические манжеты. Использование изделий в пневматических устройствах требует дополнительного уровня уплотнения для полной герметизации. Такие резинки обеспечивают минимальное трение и применяются в условиях отсутствия смазки или при минимальном ее количестве. Устойчивы к перепадам давления и допустимых нагрузок, обычно делаются из резины или других мягких материалов.

Грязесъемные кольца и скребки. Их главной целью является защита гидроцилиндра от проникновения пыли, мусора и других загрязнений, которые могут сократить эксплуатационный срок механизма. Как вариант размещения — установка в закрытые канавки.

Видео:Самое простое обьяснение.Механический сальник 2.0 Как работает механическое торцевое уплотнение.Скачать

Уплотнение вала. Контактные и бесконтактные уплотнения

В современных машинах и оборудовании, совершающих механическую работу, связанную с вращением механизмов, необходимо обеспечение герметичности рабочей полости и проходящего через неё вращающегося вала. Для этого применяются различные по конструкции и характеристикам уплотнительные устройства. Эти уплотнения также могут служить для сохранения смазки и предотвращения возможного попадания инородных частиц извне, которые способны повредить оборудование и привести к преждевременному его отказу.

Условия применения уплотнений могут значительно отличаться друг от друга, поэтому конструкции этих герметизирующих узлов совершенствовались с целью соответствия определенным параметрам эксплуатации.

Если в некоторых случаях применения уплотнений допускается небольшая утечка, то для других вариантов это может быть не позволительно. По мере всё большего ужесточения параметров рабочей среды и требований, предъявляемых к надежности, сроку службы и герметичности оборудования с вращающимся валом, происходило усложнение конструкций уплотнений и их неизбежное удорожание. Уплотнения валов могут быть разделены на две группы: контактные и бесконтактные.

Видео:Про уплотнения.Скачать

Контактные уплотнения

Манжетное (радиальное) уплотнение

Манжетное уплотнение (манжета или радиальное уплотнение) в основном применяется для сохранения смазки и исключения загрязнения полости и элементов машин и оборудования извне. Такое уплотнительное устройство способно работать в температурном диапазоне от -40 до 200 градусов по Цельсию при невысоких перепадах давления. Неоспоримым преимуществом манжет является их низкая цена, малые габариты и простота установки. Из-за особенностей конструкции манжетные радиальные уплотнения имеют ограничения применимости по давлению и скорости скольжения, вследствие трения они постепенно изнашиваются сами и шаржируют поверхность вала в зоне контакта, образуя на нём местный круговой износ. Манжетные уплотнения вала применяются для насосов с небольшими скоростями вращения вала при избыточном давлении до 0,5 атмосфер.

Сальниковое уплотнение

Сальниковое уплотнение (сальник или сальниковая набивка) из-за специфичности конструкции, способа установки и принципа работы, не предназначено для обеспечения высокой степени герметичности. Сальниковая набивка устанавливается таким образом, чтобы минимальная утечка жидкости обеспечивала необходимую смазку и отвод тепла из зоны контакта. Уплотнение этого типа применялось в устаревших насосах, требует периодического обслуживания. В последние десятилетия сальник неизбежно уступает свои позиции торцевому уплотнению.

Торцевое (механическое) уплотнение

Торцевое (механическое) уплотнение является прецизионным узлом, предотвращает утечку и применяется для условий, в которых недопустимо использование манжетных и сальниковых уплотнительных устройств. Эти уплотнения, как правило, имеют продолжительный срок службы практически без износа поверхности вала и не нуждаются в периодическом обслуживании.

Читайте также: Расчет вала с муфтой

Высокие требования к шероховатости поверхности вала, отклонению его размеров и допусков формы и расположения сопряженных поверхностей, имеют существенное значение в обеспечении высокой герметичности и надежной работы оборудования. Многочисленные технические решения торцевых уплотнений валов предназначены для применения в разных жидкостях, с давлениями, доходящими до 200 атмосфер, с частотой вращения до 50000 оборотов в минуту, и в диапазоне температур от -250 до 500 градусов Цельсия. Этот тип контактного уплотнения часто применяется в современных насосах, мешалках, гомогенизаторах, ротационных соединениях и другом оборудовании, когда утечка рабочей среды не допускается, либо допустима её крайне малая величина.

Видео:Гидравлические уплотнения: грязесъемники, уплотнение штока, уплотнение поршня, опорные кольца.Скачать

Бесконтактные (динамические) уплотнения

Щелевое уплотнение

Простое щелевое уплотнение представляет собой втулку, закрепленную в корпусе, через которую проходит вращающийся вал, между валом и втулкой имеется малый радиальный зазор. В зависимости от формы уплотнительной поверхности различают торцевые и радиальные (осевые) щели. Величина утечки зависит от физических параметров рабочей среды, пропорциональна перепаду давления, длине канала и уплотняемому периметру, и имеет кубическую зависимость от высоты радиального зазора.

Щелевое уплотнение с плавающей втулкой может отслеживать вращение вала и имеет меньший радиальный зазор, чем уплотнение с фиксированной втулкой. Гидравлически разгруженное щелевое уплотнение исключает или уменьшает усилие упругого элемента (пружины) и сохраняет преимущества уплотнения с плавающей втулкой. Щелевые уплотнения с гладкими поверхностями могут работать при перепадах давлений до 100 МПа и предельно высоких скоростях скольжения. Для повышения гидравлического сопротивления щелевого уплотнения на его уплотнительных поверхностях выполняют кольцевые канавки разнообразных форм. В современных насосах с картриджными торцевыми уплотнениями в качестве вспомогательного герметизирующего узла достаточно часто применяются простые щелевые уплотнения вала.

Лабиринтное уплотнение

Лабиринтное уплотнение представляет собой щелевое уплотнение, содержащее специальные канавки, которые резко изменяют проходное сечение канала. Этот тип уплотнения эффективен при высоких числах Рейнольдса (Re >> 500), когда потери давления превышают потери на трение в щелях, не требует смазки или периодического обслуживания. В случае возникновения износа или повреждения уплотнительного устройства величина утечки возрастает. Лабиринтные уплотнения широко применяются в осевых и центробежных компрессорах, турбодетандорах, паровых турбинах и других турбомашинах.

Винтовое уплотнение

Бесконтактное винтовое уплотнение имеет специальные пазы или винтовую резьбу, выполненные на поверхности вала и(или) в корпусе. Вязкость жидкости в зазоре между валом и корпусом обеспечивает уплотняющий эффект при одностороннем вращении вала. Конструкция уплотнения с винтовой многозаходной резьбой как на валу, так и противоположная по направлению вращения на втулке корпуса, демонстрирует большую эффективность при высоких скоростях вращения вала. Уплотнительное устройство такого типа способно эффективно работать не ниже определенной минимальной окружной скорости, при её понижении должны применяться дополнительные вторичные контактные уплотнения. Уплотнения такой конструкции находят применение в специальных насосах и другом оборудовании, работающих в особых условиях эксплуатации.

Магнитожидкостное уплотнение

Магнитножидкостное уплотнение использует коллоидную суспензию магнитных частиц (например, окиси железа), расположенную между вращающимся валом и корпусом, удерживаемую магнитным полем постоянных магнитов, для создания уплотнительного эффекта по принципу гидравлического затвора. Конструкция такого узла обладает незначительным износом (трением), малочувствительна к осевому перемещению вала. Магнитожидкостные уплотнения можно использовать на скоростях до 120000 оборотов в минуту, при температурах до +200 градусов Цельсия, и давлениях до 0,4 бар на ступень, в основном для газов и защиты от попадания твердых частиц пыли и влаги.

Читайте также: Компрессор kd 224 db стомат в шкафу с осушителем

Видео:Уплотнения (сальники, манжеты) для подшипниковСкачать

У плотнения гидроцилиндров

Гидроцилиндры по принципу функционирования достаточно похожи на пневмоцилиндры. Существенным отличием между этими устройствами является способ получения энергии для передвижения штока. Если в пневматических цилиндрах эту энергию обеспечивает сжатый воздух, то в гидравлических цилиндрах за силовые потоки отвечают различные жидкости, проходящие под высоким давлением. Для того, чтобы избежать протекания рабочей среды и обеспечить герметичность данных устройств, конструкционно предусмотрены следующие уплотнения гидроцилиндров:

Наличие тех или иных уплотнений гидроцилиндра в конструкции зависит от его устройства и назначения. Например, уплотнения гидроцилиндра набивкой в последнее время применяют преимущественно только лишь в таких механизмах, которые функционируют при высоких рабочих температурах, доходящих до +450°С, а также рабочем давлении не более 90 МПА и различных агрессивныхрабочих средах. Подобные эксплуатационные условия встречаются достаточно редко. В основном они имеются только в узконаправленных промышленных производственных отраслях.

Собственно, уплотнение гидроцилиндров набивкой характерно тем, что при монтаже таких уплотнений в гидравлическом цилиндре возникает контактное давление, которое значительно превышает давление самой набивки. В то же время, уплотнение гидроцилиндров с помощью резиновых уплотнительных колец, гидравлических манжет, грязесъемников, направляющих колец, а также комбинированных уплотнений поршня и штока характерно тем, что при их монтаже возникает только начальное контактное давление, которое возрастет в дальнейшем под давлением жидкости.

Кроме того, все уплотнения гидроцилиндра подразделяются на следующие две категории:

Уплотнение неподвижных соединений гидроцилиндра
Уплотнения подвижных соединений гидроцилиндра

При этом неподвижные соединения, в свою очередь, делятся еще на две отдельные группы. К первой из них относятся уплотнения неподвижных неразъемных соединений. Их монтаж в основном выполняется при помощи сварки. А вот во вторую группу входят уже уплотнения неподвижных разъемных соединений. Как правило, для этих целей преимущественно используют резиновые уплотнительные кольца круглого сечения ГОСТ 9833-73, но также применяют резиновые кольца прямоугольного (квадратного) сечения ГОСТ 15180-86, и х-образные резиноые кольца.

Грязесъемник для уплотнения гидроцилиндров

Грязесъемник имеет довольно-таки нарицательное название. Данный вид уплотнений для гидроцилиндра в буквальном смысле снимает всю грязь, которая попадает снаружи на шток. Кроме того, он защищает систему от попадания пыли или других инородных веществ. Такие характеристики ему позволяет обеспечить специальная кромка. Кстати говоря, в зависимости от конкретного типа гидроцилиндра для уплотнения могут использоваться грязесъемники с различными типами исполнения. Например, особо востребованы следующие разновидности:

Грязесъемник
Грязесъемник внешний
Грязесъемник с внешней кромкой
Грязесъемник с внешней кромкой для эксплуатации в тяжелых условиях
Грязесъемник с дополнительным выступом
Грязесъемник двухстороннего действия
Грязесъемник двухстороннего действия с дополнительным выступом
Грязесъемник в металлическом каркасе
Грязесъемник с внутренним металлическим каркасом

В зависимости от конструкционного исполнения и эксплуатационных условий, материалом для изготовления подобных гидравлических уплотнений могут стать следующие вещества: