5. Уплотнения шевронные резинотканевые
ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ПО ГОСТ 22704-77
Уплотнения данного типа предназначены для герметизации узлов с возвратно-поступательным движением (плунжеры, поршни и -т.д.) при давлении до 63 МПа, скорости до 3 м/с и температуре - 50 + 100°С.
Уплотнение (рис. 15) состоит из кольца опорного 1, манжет 2 и кольца нажимного 3, причем количество манжет зависит от давления: при р < 6,3 МПа количество манжет n =3, при 6,3 < р < 10 n = 4.
Размер d соответствует диаметру уплотняемого штока, D – диаметру цилиндра, Н - зависит от числа манжет в пакете.
Рис. 15. Уплотнение шевронное резинотканевое по ГОСТ 22704-77.
Для изготовления уплотнения применяют резины группы 1 (-30°С < t < +70°С), группы 2 (-50°С < t < +100°С).
Регулирование усилия прижима манжет к штоку (обеспечение герметичности), в случае появления утечек масла после небольшого изнашивания манжет, осуществляется следующим образом (рис. 16, а). Удаляется одна из прокладок П, затем узел собирается и зажимается до упора. Вследствие того, что прокладок стало меньше, нажимное кольцо смещается в осевом направлении. При этом манжеты распираются и сильнее прижимаются к штоку.
Конструкции уплотнительных узлов представлены на рис. 16. Усилие прижима регулируется с помощью фланца 1 (рис. 16, а) или гайки 1 (рис. 16, б). Данное уплотнение не может центрировать шток, поэтому необходимо в любой конструкции обеспечивать центрирование, которое можно осуществить с помощью фланца 1 (рис. 16, а), корпуса 2 (рис. 16, б) или втулки 4 (рис. 16, в), в которой для улучшения работы манжет может быть сделана канавка. Кроме приведенных существует еще множество конструкций, которые обеспечивают нормальную работу и регулировку шевронных уплотнений. Шифр обозначения показан на рис. 17.
Рис. 16. Конструкции уплотнительных узлов с шевронными уплотнениями
Рис. 17. Шифр обозначения шевронных уплотнений по ГОСТ 22704-77.
6. Защита движущихся частей от пыли и грязи.
ГРЯЗЕСЪЕМНИКИ РЕЗИНОВЫЕ ПО ГОСТ 24811- 81
Грязесъемники предназначаются для очистки от грязи и пыли поверхности штоков во время движения штока в цилиндр. Грязесъемники изготавливаются четырех основных типов:
1 - закрепленные во фланцевых соединениях (рис. 19, а);
2 -устанавливаемые в посадочные места (рис. 19, б);
3 - комбинированные (резиновое основание и фторопластовый скребок) (рис. 19, в);
4 - закрепленные запрессовкой в посадочные места (рис. 19, г).
Пример условного обозначения грязесъемника - на рис. 18.
Рис. 18. Шифр обозначения грязесъемников по ГОСТ 24811-81.
Рис. 19. Грязесъемники резиновые для штоков по ГОСТ 24811-81:
а - тип 1; б- тип 2; в - тип 3; г - тип 4.
7. Кольца поршневые металлические
Кольца поршневые по ОСТ 2 А54-72 (рис. 21, б) применяются для уплотнения поршней гидравлических цилиндров, работающих при возвратно-поступательном движении со скоростью до 7,5 м/с в гидросистемах с рабочим давлением до 50 МПа. Кольца изготавливаются из чугуна марки СЧ 20 ГОСТ 1412-79. Кольцо имеет замок - прорезь под углом 45° к его оси. В свободном состоянии ширина замка равна δ1, а при установке поршня в цилиндр кольцо деформируется таким образом, что зазор δ не превышает нескольких десятых долей миллиметра. Зазор необходим для монтажа кольца в канавку поршня, а также для компенсации тепловых деформаций деталей цилиндра и самого кольца. В процессе работы уплотнения герметичность соединения по диаметру D между наружной цилиндрической поверхностью кольца и зеркалом цилиндра обеспечивается упругостью кольца и давлением рабочей жидкости, действующей на его внутреннюю цилиндрическую поверхность. Поршневые кольца могут работать при высоких давлениях и скоростях, отличаются большой долговечностью (8-10 лет), имеют незначительные размеры и низкую стоимость. К преимуществам поршневых колец можно отнести также возможность нормальной работы в случаях, когда на зеркальце цилиндра выполнены отверстия или канавки и весьма низкий уровень силы трения (Н).
РТР = π∙D∙B∙μ∙(n∙PK + P),
где: D - диаметр поршня, мм;
В - ширина кольца, мм;
μ - коэффициент трения кольца, μ = 0,07 – 0,15 (увеличивается при уменьшении скорости движения);
n - количество колец на поршне;
Р - давление масла;
РК - контактное давление поршневого кольца, МПа. Значения РК в зависимости от диаметра цилиндра D даны ниже (табл. 1).
Таблица1
-
D,мм
32
36
40
45
50
56
63
70
80
РК, МПа
0,202
0,167
0,165
0,129
0,145
0,119
0,133
0,115
0,12
D,мм
90
100
110
125
140
160
180
200
РК, МПа
0,136
0,109
0,105
0,102
0,081
0,076
0,073
0,07
При применении поршневых колец возрастают требования к точности обработки зеркала цилиндра (т.к. кольцо не может скомпенсировать местные неровности, овальность, огранку и т.п. при использовании этого типа уплотнения), неизбежна определенная утечка масла через замок, хотя величина этой утечки обычно незначительна.
Основные размеры поршневых колец приведены в табл. 1, а размеры канавок для их монтажа - на рис. 21, а. В зависимости от диаметра цилиндра и рабочего давления в гидросистеме для уплотнения поршня устанавливается от двух до девяти колец (табл.2), причём замки каждой пары соседних колец поворачивают один относительно другого на угол 180°.
Таблица 2.
Рекомендуемое количество поршневых колец для уплотнения поршня.
-
Рабочее давление, МПа
Диаметр цилиндра, мм
40-45
50-90
100-125
140-180
200-250
280-360
400-500
560-630
6,3
2
3
3
3
3
3
3
10
3
4
4
4
4
20
3
4
4
5
6
7
32
4
5
6
7
8
9
Рис. 20. Схемы изменения давления при уплотнении поршневыми кольцами.
Рис.21. Поршневые кольца по ОСТ 2А 54-72:
а) пример установки поршневого кольца; б) кольца в свободном и рабочем состоянии.