Гидравлические уплотнения

Основными функциями гидравлических уплотнений являются: удержание гидравлических жидкостей, предотвращение проникновения твердых и жидких загрязняющих веществ и поддержание постоянного уровня давления. Выполнение всех этих функций требует уплотнений различной конструкции и соответствующих дополнительных устройств. Ассортимент гидравлических уплотнений SKF удовлетворяет требованиям различных отраслей промышленности и включает:
Гидравлический цилиндр - терминология
  • Поршневые кольца
  • Уплотнения штока
  • Грязесъемные уплотнения
  • Направляющие кольца и направляющие полосы

Для герметизации гидравлических цилиндров также используются уплотнения неподвижных соединений, включая О-образные уплотнения и, как правило, дополнительные уплотнительные кольца. Подробные технические данные представлены в нашем каталоге „Гидравлические уплотнения SKF".
Помимо гидравлических уплотнений, SKF также производит компоненты пневматических цилиндров.

 

Грязесъемные уплотнения


Наиболее частой причиной преждевременного выхода из строя уплотнений является наличие загрязняющих частиц в гидравлической системе. Большая часть частиц попадает в систему через шток. Задача грязесъемного уплотнения - не допускать этого.

Между тем, внимание, уделяемое выбору данного типа уплотнений явно не соответствует той важной функции, которую они выполняют в гидроцилиндре. Выбор грязесъемного уплотнения должен быть основан на столь же четко сформулированных требованиях технической спецификации, как и выбор поршневых и штоковых уплотнений. При этом особое внимание следует обращать на условия окружающей среды и условия техобслуживания.

Конструкция грязесъемного уплотнения должна обеспечивать не только уплотнение штока (динамическая функция), но и уплотнение канавки уплотнения в корпусе (статическая функция). В данном издании представлен ассортимент грязесъемных уплотнений SKF стандартного исполнения с кратким описанием их основных конструктивных особенностей и рекомендациями по их применению.


 

Направляющие


Назначением направляющих колец и направляющих полос из пластиковых материалов является направление поршня в отверстии цилиндра и штока в головке цилиндра в работающем гидравлическом цилиндре. Они должны также воспринимать возникающие боковые нагрузки и препятствовать возникновению металлического контакта между этими деталями, совершающими движение в направлении оси.
Proper installation of rods
Пример монтажа для штоков

В зависимости от области применения мы рекомендуем использовать направляющие из фенольных/тканевых материалов, полиацеталя или PTFE.

Proper installation of pistons
Пример монтажа для поршней

Поршневые кольца


Главное требование, предъявляемое к поршневым кольцам гидравлических цилиндров - это надежная работа на протяжении всего срока службы уплотнения.

Выбор типа поршневого кольца во многом зависит от режима работы цилиндра (прямой или обратно-поступательный ход). Для цилиндра, работающего в режиме прямого хода, лучше всего выбирать уплотнение одностороннего действия, обеспечивающее образование смазывающей пленки, которая настолько тонка, что может проходить через зону контакта кромки уплотнения с поверхностью стенки цилиндра.

Максимальная эффективность уплотнения цилиндра в случае обратно-поступательного хода достигается при использовании одного поршневого кольца двухстороннего действия.

Попытка использования двух поршневых колец двухстороннего действия в цилиндре может привести к повреждению уплотнений вследствие возникновения зоны сверхвысокого давления в промежутке между уплотнениями.

Подробную информацию можно получить в представительстве SKF.


Поршневые уплотнения двухстороннего действия – A


Поршневое уплотнение типа A представляет собой компактное уплотнение двухстороннего действия, состоящее из центрального уплотнительного кольца из бутадиенакрилнитрильного каучука, двух опорных колец из полиэфирного эластомера и двух встроенных направляющих колец из полиацеталя.

Может использоваться в средних и тяжелых условиях эксплуатации в гидравлических цилиндрах землеройных и сельскохозяйственных машин, а также в качестве запчастей стандартных цилиндров, установленных в существующем гидравлическом оборудовании.

 

Тип уплотнения - А

Материал
уплотнения

Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная скорость
,
м/сек 
фут/мин
Диапазон
температур
,
°С
°F
NBR, POM 40
5 800
0,5
100
-30 / +110
-20 / +210

Proper installation of a Type A double-acting piston seal
Пример монтажа

 

Подпружиненные поршневые уплотнения

Уплотнения серии SU представляют собой уплотнения одностороннего действия из PTFE, преднатянутые пружинами из нержавеющей стали. Они используются в качестве динамических уплотнений при медленном вращении или возвратно-поступательном движении, или как уплотнения неподвижных соединений.

Уплотнения серии SU нередко используются вместо резиновых уплотнений, например, О-образных уплотнений в условиях эксплуатации, характеризующихся высокими и низкими температурами, работой без смазки, необходимостью обеспечения низкого коэффициента трения, агрессивной средой, высокими скоростями, высокими давлениями, наличием вакуума и т. д. Уплотнения серии SU могут комплектоваться пружинами разных типов и изготавливаться из различных материалов в зависимости от конкретной области применения. Наиболее распространенными типами являются:

  • SUA: асимметричная конструкция с грязесъемной кромкой
  • SUD: асимметричная конструкция с прочной динамической кромкой
  • SUS: симметричная конструкция для уплотнения неподвижных соединений

Spring-activated piston seals

Поршневые уплотнения двухстороннего действия – CUT

Поршневые уплотнения двухстороннего действия SKF типа CUT состоят из уплотнительного кольца из полиамида (PA) и О-образного уплотнения прямоугольного сечения из утадиенакрилнитрильного каучука (NBR). Материал уплотнительного кольца обеспечивает низкое трение даже в условиях высокого давления и обладает высокой стойкостью к износу и вытеснению. Конструкция уплотнительного кольца обеспечивает легкую установку в канавках уплотнения неразъемных корпусов. О-образное уплотнение обеспечивает надежную герметизацию канавки уплотнения корпуса.

Уплотнения типа CUT предназначены для использования в гидравлических цилиндрах, работающих в тяжелых условиях, главным образом, в цилиндрах с обратно-поступательным ходом поршня при давлении до 50 MПa (до 100 MПa в течение короткого времени) и радиальном зазоре до 0,5 мм. Могут поставляться модификации, изготавливаемые из специальной комбинации материалов, которая рассчитана на еще более тяжелые условия эксплуатации.

Поршневые уплотнения типа CUT имеют следующие преимущества, улучшающие отношение "цена/потребительские свойства" для потребителей:

  • пригодны для использования в существующих корпусах, размеры которых соответствуют ISO 7425-1;
  • простой монтаж: необходимо установить всего лишь две детали;
  • симметричная конструкция, исключающая ошибки при монтаже разъемная конструкция, не  требующая использования;
  • монтажных инструментов;
  • высокая стойкость к воздействию биологически разлагаемых масел.

Тип уплотнения - CUT

Материал
уплотнения
Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная
скорость
,
м/сек
фут/мин
Диапазон
температур
,
ºC
ºF
PA, NBR 50
7 250
1
200
-30/+110
-20/+230

SKF double-acting piston seals type CUT
Пример установки

Поршневые уплотнения двухстороннего действия – G, GL

 


Поршневые уплотнения серии G и GL состоят из уплотнительного кольца из PTFE или другого термопластичного материала, которое также выполняет функции натяжителя. Производятся в различном исполнении с использованием различных комбинаций материалов. При этом все они обладают низким трением, компактны и имеют продолжительный срок службы. Основное различие между уплотнениями серии G и GL состоит в том, что уплотнения GL имеют уплотнительное кольцо немного меньшего поперечного сечения. Уплотнения GL базового исполнения изготавливаются из ненаполненного PTFE, в то время как уплотнения G изготавливаются из бронзонаполненного PTFE.


Конструктивные особенности и области применения уплотнительных колец SKF:



GH

Базовое исполнение, двухстороннего действия, скошенные края динамической поверхности наружного диаметра для уменьшения риска вытеснения; канавки, предотвращающие наращивание давления в промежутке между уплотнительным кольцом и О-образным уплотнением.

G, GL
Двухстороннего действия, острые края динамической поверхности наружного диаметра, рекомендуется для использования в гидравлических цилиндрах, работающих при малых/средних величинах давления, где существует вероятность загрязнения.


GC, GLC
Двухстороннего действия, скошенные края динамической поверхности наружного диаметра для уменьшения риска вытеснения.


GG, GLG
Двухстороннего действия, острые края динамической поверхности наружного диаметра, канавка в поверхности скольжения, повышающая эффективность уплотнения.


GH-XX8
Двухстороннего действия, О-образное уплотнение прямоугольного сечения, снижающее нагрузку на динамическую поверхность и повышающую эффективность уплотнения неподвижных соединений.


GN
Двухстороннего действия, канавки на обоих торцах, рекомендуется для цилиндров, работающих в условиях быстро изменяющегося давления.


GR

Двухстороннего действия, скошенные края динамической поверхности наружного диаметра, канавка в уплотнительной поверхности, канавки на обоих торцах. Помимо этого, уплотнительное кольцо имеет радиус на неподвижной стороне для оптимального взаимодействия с О-образным уплотнением. Рекомендуется для использования в цилиндрах, где существует вероятность возникновения дополнительных вращательных или поворотных движений.


GS

Одностороннего действия, рекомендуется для использования в цилиндрах, к герметичности которых предъявляются повышенные требования


Тип уплотнения - GL, GLC, GLG

 

Материал
уплотнения

Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная скорость
,
м/сек 
фут/мин
Диапазон
температур
,
°С
°F
PTFE, NBR 16 (160)
2 320
2
395
-30/+110
-20/+230

Тип уплотнения - GC, G, GG, GN, GS, GH-XX8, GH, GR

 

Материал
уплотнения

Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная скорость
,
м/сек 
фут/мин
Диапазон
температур
,
°С
°F
PTFE, NBR 25 (290)
3 625
2
395
-30/+110
-20/+230

Поршневые уплотнения двухстороннего действия – GHT-MD1, GHT-ND6


Данные уплотнения изготавливаются из различных материалов, отвечающих требованиям различных областей применения.
  • GHT-MD1: Поршневые уплотнения с уплотнительным кольцом из стеклонаполненного PTFE, двумя опорными кольцами из полиацеталя (POM) и одного О-образного уплотнения из утадиенакрилнитрильного каучука (NBR). Диапазон рабочих температур: от -30 до +100 °C при давлении до 40 MПa (5 800 фунт/дюйм2).
  • GHT-ND6: Поршневые уплотнения с уплотнительным кольцом из стеклонаполненного PTFE, двумя опорными кольцами из полиамида (PA) и одного О-образного уплотнения из гидрогенезированного бутадиенакрилнитрильного каучука (HNBR). Диапазон рабочих температур: от -30 до +130 °C при давлении до 40 MПa (5 800 фунт/дюйм2).
Installation example of a double-acting piston seal
Пример монтажа

Тип уплотнения - GHT-MD1

Материал
уплотнения
Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная скорость
,
м/сек 
фут/мин
Диапазон
температур
,
°С
°F
PTFE,
NBR, POM
40
5 800
2
395
-30/+100
-20/+210

Тип уплотнения - GHT-MD1

Материал
уплотнения
Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная скорость
,
м/сек 
фут/мин
Диапазон
температур
,
°С
°F
PTFE,
PA, HNBR
40
5 800
2
395
-30/+130
-20/+270

 

 


Поршневые уплотнения двухстороннего действия – M, MD, M-R


Поршневые уплотнения серии M имеют симметричную конструкцию и состоят из центрального уплотнительного кольца из бутадиенакрилнитрильного каучука, опорных колец из полиэфирного эластомера и встроенных направляющих колец из полиацеталя.

Тип M - это наиболее распространенный тип поршневых уплотнений, имеющих L-образные направляющие кольца и гладкую поверхность кромки уплотнения, обеспечивающую образование надежной смазочной пленки.

Proper installation of double-acting piston seals
Пример монтажа
Центральное уплотнительное кольцо типа MD имеет три кромки уплотнения, способствующие уменьшению толщины смазочной пленки. Уплотнительные кольца типа MD могут использоваться в тех случаях, когда цилиндр с обратно-поступательным ходом поршня работает на прямом ходу, а одна из его сторон контактирует с атмосферой. Оба типа уплотнений используются в гидравлических цилиндрах, работающих в средних по тяжести условиях эксплуатации (при давлении до 25 MПa).

Направляющие кольца типа M-R имеют особо точные размеры и изготавливаются из фенольного/тканевого материала, что делает их пригодными для работы в условиях высоких температур и тяжелых боковых нагрузок при давлении до 28 MПa.

Тип уплотнений - М, MD

Материал
уплотнения
Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная
скорость
,
м/сек
фут/мин
Диапазон
температур
,
ºC
ºF
NBR, POM 25
3 625
0,5
100
-30/+100
-20/+210

Тип уплотнения - М-R

Материал
уплотнения
Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная
скорость
,
м/сек
фут/мин
Диапазон
температур
,
ºC
ºF
NBR, POM 28
4 060
0,5
100
-30/+100
-20/+210

 


Поршневые уплотнения двухстороннего действия – URG


Поршневое уплотнение двухстороннего действия типа URG состоит из уплотнительного кольца из полиуретана и О-образного уплотнения прямоугольного сечения из бутадиенакрилнитрильного каучука. Уплотнительное кольцо имеет скошенные края, обеспечивающие оптимальную жесткость и стойкость к вытеснению, а также канавки в радиальной плоскости, позволяющие быстро реагировать на изменение направления давления.

Уплотнения типа URG рассчитаны на средние условия применения и могут использоваться, например, в землеройной технике, сельскохозяйственных машинах и подъемных кранах.

Тип уплотнения - URG

Материал
уплотнения
Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная скорость
,
м/сек 
фут/мин
Диапазон
температур
,
°С
°F
PUR, NBR 25
3 625
0,5
100
-30/+90
-20/+195
Proiper installation of a Type URG double-acting piston seal
Пример монтажа

Поршневые уплотнения одностороннего действия – SAAR, SA, SAW


Тип SAARR

Уплотнение типа SAARR представляет собой поршневое уплотнение одностороннего действия, состоящее из ассиметричного U-образного уплотнения из полиуретана, встроенного кольца из полиацеталя и удерживающего кольца из полиацеталя.

Это самое эффективное поршневое уплотнение для цилиндров с прямым ходом поршня, которое благодаря свойствам полиуретана может использоваться в холодных условиях. Примеры применения: землеройные и сельскохозяйственные машины.

Proper installation of a TYPE SAARR single-acting piston seal
Пример монтажа

Тип уплотнения - SAARR

Материал
уплотнения

Максимально
допустимое
давление
,
МПа
psi
Максимальная
линейная скорость
,
м/сек 
фут/мин
Диапазон
температур
,
°С
°F
PUR, POM 25
3 625
0,5
100
-30/+90
-20/+195

Тип SA и SAW

Уплотнения типов SA и SAW представляют собой асимметричные U-образные уплотнения одностороннего действия из полиуретана. Уплотнение типа SAW имеет встроенное направляющее кольцо из полиацеталя.

Оба типа уплотнения используются, например, в землеройной технике, опорных цилиндрах и прессах.

Proper installation of Type SA and SAW single-acting, assymetric U-ring seals
Пример монтажа

Поршневые уплотнения одностороннего действия - SWRR


Уплотнение типа SWRR состоит из компактного уплотнительного кольца из бутадиенакрилнитрильного каучука, армированного тканью, встроенного опорного кольца из полиацеталя и удерживающего кольца из полиацеталя.

Уплотнение типа SWRR предназначено для использования в цилиндрах одностороннего действия, работающих при средних величинах давления.

Proper installation of Type SWRR Single-acting piston seals
Пример монтажа

Уплотнения штока


Уплотнение штока представляет собой уплотнение в гидравлическом цилиндре, к которому предъявляются наиболее жесткие технические требования. Кроме обычного износа и старения, такое уплотнение подвержено непосредственному воздействию дефектов поверхности штока. От эффективности уплотнения штока нередко зависит функциональность всего гидравлического цилиндра в целом. В некоторых случаях, утечка через штоковое уплотнение может приводить к авариям и загрязнению окружающей среды. Поэтому правильный выбор уплотнения штока, равно как знание свойств других типов уплотнений в системе уплотнения штока, крайне важны.

Задача конструкторов уплотнений штока усложняется тем, что такое уплотнение должно сохранять уплотняющую способность в условиях постоянного перепада давления, которое нередко сопровождается чередованием низких и высоких температур. При этом на поверхности штока должна сохраняться смазочная пленка, которая должна быть настолько тонка, чтобы проходить сквозь зазор эффективной грязесъемной манжеты. Выбирая уплотнение штока, важно исходить из конкретных условий применения и основывать свой выбор на четко сформулированных требованиях технических спецификаций. SKF производит уплотнения штока нескольких модификаций, каждая из которых имеет определенный диапазон применения. К сожалению, пока еще не создано идеальное уплотнение штока, которое бы удовлетворяло всем, зачастую противоречивым, требованиям.