Распечатать

Гидравлика & Пневматика

Новое поколение уплотнений для гидроцилиндров RGC™

27.12.2013

Источник: ЭрДжиСи-трейд

Уплотнительные системы гидроцилиндров развиваются и совершенствуются прежде всего в части повышения надежности и долговечности работы. Развитие ведется по нескольким направлениям: разработка и применение новых материалов, совершенствование профилей и разработка систем уплотнений для наиболее ответственных и нагруженных цилиндров.

Стремясь предложить своим клиентам современную и качественную продукцию, максимально отвечающую актуальным условиям эксплуатации гидрофицированной спецтехники, специалисты компании "ЭрДжиСи-трейд" постоянно отслеживают мировые тренды отрасли и внедряют лучшие решения и технологии в свою производственную программу.

В 2013 году производственная программа "ЭрДжиСи-трейд" пополнилась новой линейкой уплотнительных и защитных элементов гидроцилиндров: штоковых манжет RG01, RG17, RB, а также грязесъемником WRS. Материал был заменен на современный полиуретан, изменена геометрия уплотнений и грязесъемников. Это позволило обеспечить более рациональное распределение контактных давлений и улучшить уплотняющий и защитный эффекты.

Известно, что основными современными материалами для производства уплотнений служат термоэластопласты, или термопластичные эластомеры (ТЭП).

При эксплуатации эти материалы обладают свойствами эластомеров, а перерабатываются как термопласты. Это высокотехнологичный и очень обширный круг материалов с таким же обширным диапазоном свойств [1].

Основные требования, которым должны удовлетворять материалы уплотнений гидроцилиндров:

• стойкость к воздействию гидравлических рабочих жидкостей, прежде всего маслобензостойкость;
• высокие эластичные свойства в рабочем диапазоне температур, т. е. низкая остаточная деформация после снятия нагрузки;

• рабочие температуры должны перекрывать диапазон работы гидравлики, а это от -40 °С до пиковых +100 -110 °С;

• достаточная твердость (90–95 ед.по Шору, шкала А), прежде всего для экструзийной стойкости;

• высокая абразивная износостойкость для надежной работы при наличии в гидрожидкости частиц абразива;

• технологичность переработки для снижения себестоимости изготовления.

Из всего многообразия ТЭП данным требованиям более всего удовлетворяют полиэфирные и полиуретановые. Еще совсем недавно полиуретановые ТЭП не могли конкурировать с полиэфирными ТЭП по рабочим температурам.

Но в последние годы появились марки термопластичных полиуретанов (ТПУ) с расширенным рабочим температурным диапазоном. Все ведущие производители уплотнений для гидроцилиндров применили эти материалы в своих производственных программах. На диаграмме (рис. 1) показаны сравнительные характеристики полиэфирных и полиуретановых ТЭП.

Рис. 1. Сравнение полиуретановых и полиэфирных ТЭП.

Максимальная оценка 10 баллов, и каждый круг диаграммы соответствует одному баллу. Как видим, ТПУ по сумме показателей превосходят полиэфирные ТЭП.

Применяемый полиуретан более требователен как к режимам литья и их стабильности, так и к качеству литейной оснастки по сравнению с использовавшимся полиэфиром. Это прежде всего относится к термостатированию литейной формы, системе впрыска и качеству изготовления формообразующих. Термопласт автомат должен обеспечивать высокую повторяемость установленных режимов литья и в отличие от машин общего назначения обеспечивать более точное литье.

При освоении нового материала все эти составляющие качества отливок были доведены до требуемого уровня.

Проектирование и изготовление прессформ для литья под давлением выполнено специалистами компании с применением современных подходов [2, 3]. Были приобретены лицензии и закуплены программные комплексы 3D-проектирования Autodesk Inventor. Пресс-формы проектировались и изготавливались на базе общеприменительных нормализованных деталей (плиты, направляющие, выталкиватели и т. д.). Была отработана оптимальная с точки зрения финансовых и временных затрат технология изготовления формообразующих высокой точности (6 квалитет).

Все это позволило существенно сократить освоение производства новых видов уплотнений гидроцилиндров и оперативно реагировать на требования рынка.

Основная тенденция развития современного объемного гидропривода – существенное возрастание интенсивности его работы, а значит, и увеличение рабочих давлений, скоростей и температур.

Удовлетворить эти требования одиночный уплотнительный элемент в большинстве случаев не в состоянии. Одно из самых эффективных решений для обеспечения бесперебойной работы гидроцилиндра в условиях высоких нагрузок – использование системы уплотнений. Такой подход широко используют ведущие производители уплотнений.

Как правило, системы уплотнений применяют для уплотнения штока, поскольку требования к герметичности уплотнений поршня все же несколько ниже и здесь выше допускаемые перетечки. На рис. 2 показана общая структурная схема системы уплотнений для штока гидроцилиндра.

Рис. 2. Вариант структурной схемы высоконадежной системы уплотнений штока.

Современная высоконадежная система штоковых уплотнений имеет два эшелона уплотнительной обороны – первичное и вторичное уплотнения. Первичное (или буферное) уплотнение непосредственно воспринимает высокое давление. Поэтому оно, как правило, изготавливается из материала с более высокой твердостью или имеет защитное кольцо для предотвращения экструзии. Для очень высоких давлений применяют и то и другое. Необходимо отметить, что первичное уплотнение должно допускать некоторую перетечку рабочей жидкости для обеспечения смазки вторичного уплотнения.

Вторичное уплотнение, "второй эшелон уплотнительной обороны", должно обеспечивать высокий уплотняющий эффект, высокую износостойкость, а также хороший обратный насосный эффект (обратное всасывание) при низком давлении.

В зависимости от типа вторичного уплотняющего элемента грязесъемник однонаправленного или двунаправленного действия дополняет систему, обеспечивая самую высокую степень надежности при работе, необходимую смазку уплотнительной системы и долговечность применяемых уплотнительных элементов.

Компания "ЭрДжиСи-трейд" серьезно работает в этом направлении. Все уплотнения новой линейки могут быть использованы как в качестве единичных уплотнений, так и в составе системы уплотнений для достижения максимального уплотнительного эффекта, повышения надежности и ресурса агрегата.

Первичные (буферные) уплотнения RGCTM с защитным кольцом противодавления серии RB дополнили ряд высокоскоростных первичных уплотнений R2, R3 и R4. Посадочные места уплотнений RB, R2 (исп.1), R3 соответствуют международному стандарту штоковых уплотнений ISO 7425/2, а уплотнений R4 – ISO 5597.

Штоковая манжета RG01 является оптимальным вторичным уплотнением. В то же время допускается ее использование в качестве единичного уплотнения при низких рабочих давлениях. RG17 в отличие от RG01 преимущественно применяется в качестве единичного уплотнения, особенно в высоконагруженных гидроцилиндрах.

К имеющейся линейке грязесъемников добавился грязесъемник WRS, а также освоено производство грязесъемника WR из нового материала – полиуретана. В дальнейшем планируется освоение грязесъемника двухстороннего действия, который позволит расширить возможные варианты комбинаций систем уплотнений с расширением диапазона рабочих условий их применения. Уверены, что производители гидроцилиндров, ремонтники гидроприводов по достоинству оценят нашу новую продукцию.

Г. А. Смирнов,
к. т. н., главный технический специалист
ООО "ЭрДжиСи-трейд"

Литература:

1. Холден Д., Крихельдорф Х.Р., Куирк Р. П. Термоэластопласты / Пер. с англ. 3-го издания под ред. Б. Л. Смирнова — СПб: Профессия, 2011. — 720 стр., ил.
2. Meнгec Г., Микаэли В., Морен П. Как делать литьевые формы / Пер. с англ. под ред. В. Г. Дувидзона, Э. Л. Калинчева. СПб: Профессия, 2007.
640стр., ил.
3. Литье пластмасс под давлением / Т. А. Оссвальд, Л. Ш. Тунг, П. Дж Грэманн; под ред. Э. Л. Калинчева. СПб: Профессия, 2006.
712 стр., ил.

Гидравлика & Пневматика 25.05.2017 Новые фильтрующие материалы пятого поколения Rexroth поглощают до 50 процентов больше частиц и тем самым продлевают срок службы гидравлических систем на 50 процентов при тех же условиях эксплуатации.
Гидравлика & Пневматика 24.04.2017 Компания Thomas Magnete GmbH разработала новый «умный» пропорциональный клапан вставного монтажа мод. РРСD08 для регулирования давления. Его основные преимущества — компактные размеры при большой пропускной способности, высокие стабильность и динамика.
Мнение 13.04.2017 Рынок импорта гидравлических компонентов в Россию в 2016 г вырос в стоимостном выражении на 8,5 - 9% по отношению к 2015 году. При этом иностранные производители импортировали в 2016 году готовой продукции на сумму более 310 млн долларов США.
Мнение 11.04.2017 Компания Bosch Rexroth предлагает новую модульную систему управления Rexroth Motion Controls для электрогидравлических осей широкого диапазона мощности, предназначающуюся для самых разнообразных систем- от децентрализованного одноосевого контроллера до сложных многоосевых решений.
Мнение 06.04.2017 Компания Deutsche Messe объявила о слиянии специализированных выставок – ежегодной Industrial Automation и Motion, Drive & Automation, которая до сих пор проводилась на двухгодичной основе. Новая, выставка будет называться IAMD и проводиться в рамках Hannover Messe ежегодно.
Гидравлика & Пневматика 03.04.2017 Гидрораспределители компании Argo-Hytos для станкостроения отличают мощные электромагниты и трех- или пятикамерный дизайн. Для распределителей с условным проходом Dу = 10 мм (расход до 140 л/мин, давление до 350 бар) характерны исключительные значения мощности.
Гидравлика & Пневматика 27.03.2017 Новые быстроразъемные соединения (БРС) мод. FD85 фирмы Eaton широко используются в нефтяной и газовой промышленности, а также в мобильной и промышленной гидравлике, работающей при давлении до 350 бар.