33-99No. Mufu E Rd., Gulou District, Nanjing, Čína [email protected] | [email protected]
33-99No. Mufu E Rd., Gulou District, Nanjing, Čína [email protected] | [email protected]
Řada norem ISO 3601 skutečně považuje podložky za samostatné téma: rozsah normy ISO 3601-4 se týká protitlakových kroužků / podložek a uvádí pět kategorií: T1 spirálový typ, T2 typ se šikmým řezem, T3 plný typ, T4 typ se šikmým řezem a konkávním profilem, T5 plný typ s konkávním profilem; tyto normy pro podložky spolupracují s normou ISO 3601-1. O-kroužek rozměry a rozměry drážky podle normy ISO 3601-2. Společnost Trelleborg také považuje záložní kroužky za samostatný statický těsnicí výrobek, přičemž upozorňuje, že se používají spolu s O-pečlivky a X-kroužky k zabránění vyšlapání při mezerách nad 5 MPa / 725 psi provozních podmínek a nabízí verze ve spirálovém, střiženém, nestřiženém a PTFE i termoplastickém materiálu.
Záložní kroužek není „volitelná těsnicí podložka“ – je to specializovaný prvek proti vyšlapání v systému vysokotlakého těsnění, který konkrétně ovládá mezeru pro vyšlapání.
Toto je první a nejjednodušší klasifikace pro zákazníky.
Typ |
Typická struktura |
Platné podmínky |
Zaměření na design |
Jednosměrný záložní kroužek |
O-kroužek umisťuje jeden záložní kroužek na stranu, ze které tlak stále působí, například na jednosměrnou hydraulickou stranu, jednosměrnou stranu olejového válce nebo u statických těsnicích zátek |
Tlak působí dlouhodobě z jednoho směru, například na straně nízkého tlaku / proti tlakové straně |
Doporučené umístění je na straně, kde je nejpravděpodobnější extruze O-kroužku |
Obousměrný podpůrný kroužek |
O-kroužek má podpůrný kroužek umístěný na každé straně, například u obousměrných olejových válců, obrácených ventilů, tlakových pulsů nebo nástrojů pro dolní část vrtu |
Změna směru tlaku, např. obousměrné pohánění a tlakový puls |
Šířka drážky musí být zvětšena, aby nedošlo k přetížení O-kroužku i obou podpůrných kroužků |
Téměř obousměrný design |
Teoreticky jednosměrný, ale na opačné straně dochází k zpětnému toku, tlakovému uvolnění nebo reverznímu pulsu |
Strojní zařízení, čerpadla a ventily, akumulátory, těsnění blízká statickým |
Rozhodnutí by nemělo být založeno na „běžném pracovním směru“, ale na nejnepříznivější cestě tlaku |
Z hlediska technického návrhu je umístění tlakového záložního kroužku jednosměrného působení opačné než směr tlaku; při střídavém směru tlaku jsou potřebné dva záložní kroužky.
Rozhodnutí, zda je potřeba jeden nebo dva záložní kroužky, nezávisí na názvu výrobku, ale na tom, zda je možná změna směru tlaku. Pokud existuje zpětný tok, tlakový puls nebo obrácený účinek, je třeba problém řešit jako dvousměrnou ochranu proti extruzi.
Pět kategorií ISO 3601-4 lze jednoduše převést na klasifikaci, kterou zákazníci snadno pochopí:
ISO / technický termín |
Čínský výraz |
Výhoda |
Slabina |
Typický scénář zákazníka |
T1 spirálový typ |
Spirálový záložní kroužek |
Snadná instalace, vhodné pro uzavřené drážky, směr navíjení, dynamické hydraulické těsnění na čelní ploše |
Stlačení může způsobit místní ztenčení; stavební stroje, olejové čerpadlo, standardní náhrada, vyřezávání drážky na místě |
Vyřezávání drážky na místě |
Typ T2 s úhlovým řezem |
Kroužek s úhlovým řezem a otevřeným řezem / kroužek s otevřeným řezem |
Snadné montážní provedení, nižší cena než u kroužků bez řezu |
Místo řezu může vzniknout místní slabina |
Vyšší kvalita materiálu nahrazuje slabiny; materiál s vyšším modulem je lepší; PEEK odolný proti otevíracímu tlaku |
Typ T3 – plný kroužek |
Plný podpůrný kroužek / kroužek bez řezu |
Nepřetržitá a nejsilnější odolnost proti vyšlapání, žádné riziko přeříznutí |
Vyžaduje otevřenou montážní podmínku; uzavřené drážky nejsou snadno instalovatelné |
Statické těsnění za vysokého tlaku, přírubové, uzavírací nebo pohybující se těsnění |
T4 – úhlový řez s konkávním tvarem |
Úhlový řez s konkávním tvarem / kroužek s otevřeným speciálním tvarem |
Konkávní povrch lépe přiléhá k O-kroužku a poskytuje dostatečnější podporu |
Požadavky na směr obrábění jsou přesnější |
Vysoký tlak, větší mezera pro vyšlapání, kolísání tlaku |
T5 – plný konkávní typ |
Plný konkávní záložní kroužek / kroužek s pevným speciálním tvarem |
Průběžná podpora a kombinace s O-kroužkem, vhodné pro náročné provozní podmínky |
Montáž je omezena, cena je vyšší než u otevřených řezů |
Olej a plyn, statické těsnění za vysokého tlaku, klíčový záložní kroužek |
Materiály produktů Eclipse se z inženýrského hlediska také dělí na pevné, otevřené řezy a spirálové záložní kroužky: pevné záložní kroužky jsou vhodné pro drážky, kde umožňují montážní podmínky; otevřené řezy záložních kroužků lze namontovat do uzavřených drážek pomocí šikmého řezu; spirálové záložní kroužky mají překrývající se cívkovou konstrukci a jsou běžné u materiálu PTFE.
Klíčové kritérium: pevné záložní kroužky mají za cíl především vyřešit „kontinuitu proti vytlačení“; otevřené řezy záložních kroužků mají za cíl především vyřešit „možnost montáže“; spirálové záložní kroužky mají za cíl především vyřešit „montáž do uzavřené drážky“; záložní kroužky speciálního tvaru mají za cíl především vyřešit „nedostatečnou oporu O-kroužku za vysokého tlaku.“
To, co opravdu zajímá zákazníky pracující za vysokého tlaku, není otázka „zda záložní kroužek existuje či ne“, ale zda záložní kroužek dokáže uzavřít extruzní kanál.
Typ průřezu |
Návrhová logika |
Platné podmínky |
Obdélníkový / plochý záložní kroužek |
Působí jako tuhá opora mezi O-kroužkem a extruzním údrem |
Běžné hydraulické systémy za vysokého tlaku, standardní drážky |
Dutý záložní kroužek |
Hustě přiléhá ke kruhovému povrchu O-kroužku a zvyšuje šířku opory |
Statické těsnění za vysokého tlaku, O-kroužek z relativně měkkého materiálu, pulzující tlak |
Klinovitý záložní kroužek |
Po zatížení tlakem kompenzuje radiální odchylku a aktivně přemostí extrémně vysoký tlak a velký extruzní údor |
Olejové vrty, kovové díly, jejichž tvrdost nelze upravit |
Dvoumateriálový kompozitní záložní kroužek |
PEEK poskytuje tuhost, PTFE je v kontaktu s O-kroužkem a snižuje tvrdé zakousnutí |
Vysoký tlak + dynamické podmínky, vyšší riziko otevřeného řezu |
Současný návrh záložního a vodícího kroužku |
Vodící kroužek ovlivňuje třecí sílu a opotřebení, záložní kroužek brání vypláchnutí |
Olejový válec, těžké stavební stroje, dlouhodobé pohyby zpět a vpřed |
Klinové záložní kroužky jsou zvláště vhodné pro scénáře, kdy dochází k stlačení z obou stran. Parker u klinových záložních kroužků od společnosti Eclipse je třeba poznamenat, že jejich klinová konstrukce umožňuje radiální kompenzaci při stlačení a je použitelná ve dvou provozních scénářích; v každém směru je instalován jeden komplet klinových záložních kroužků, čímž se zabrání vypláchnutí elastomeru statického těsnění. Vysokotlaký případ od Eclipse ukazuje, že při tlaku 15 000 psi, teplotě 300 °F a velké mezeře pro vypláchnutí zvýšilo použití vyplněného PTFE klinového záložního kroužku v kombinaci s klinovým záložním kroužkem z PEEKu nosnost vůči tlaku.
Výběr materiálu pro záložní kroužek vysokého tlaku je v podstatě kompromis mezi nízkým třením, tvrdostí, modulem pružnosti, odolností vůči teplotě, odolností vůči prostředí, cenou a montovatelností.
Materiál |
Výhoda |
Riziko/omezení |
Upužití v praxi |
PTFE polytetrafluoroethylen |
Nízké tření, dobrá chemická odolnost, vhodné pro dynamická těsnění a korozivní prostředí |
Měkčí, snadno se rozvíjí nebo navíjí, omezená odolnost proti vyšlapání; lze vyrábět jako kroužky s přerušeným řezem nebo spirálové záložní kroužky |
Průchod vysokým tlakem pro dynamická těsnění s nízkým třením, čerpadla pro plyn a olej, doplněk standardních O-kroužků |
Naplněného PTFE |
Skelná vlákna, uhlíková vlákna a měděný plnivo ovlivňují tření, opotřebení a odolnost proti nárazu; po naplnění se zlepší odolnost proti opotřebení a nárazu |
Kvalita plniva ovlivňuje odolnost vůči některým chemicky korozivním prostředím |
Chemicky odolná prostředí |
PA/nylon |
Tvrdší než PTFE, lepší schopnost proti extruzím, nižší náklady než PEEK |
Absorbuje vodu a mění rozměry, netoleruje příliš vysoké teploty strojírenských strojů, běžné hydraulické zařízení, vodního glykolu a podobného vysokotlakého oleje |
Vyšší tlak než u typických projektů |
PEEK polyetheretherketon |
Vysoký modulus, vysoká tvrdost, vysoká odolnost proti extrudování, vhodná pro extrémní podmínky |
Vysoké náklady, přísné požadavky na obrábění a rozměry, nemá kompenzaci studeného toku podobnou PTFE; otevřený PEEK může kousnout O-kroužek na řezném okraji |
Ropa a plyn, vysoká teplota, vysoký tlak, velká mezera v extrúzích, klíčové zařízení |
POM/acetal, TPE atd. |
Může být použit jako specifický materiál pro střední tlak nebo pro vlastní použití |
Potřebuje zohlednit prostředí, teplotu, tlak |
Nestandardní těsnění, speciální zákaznické projekty |
Veřejně dostupná výrobková data výrobců uvádějí typické materiálové hranice jako referenční: Advanced EMC popisuje PEEK jako vhodný pro vysokotlaké a vysokoteplotní aplikace a nylon jako vhodný pro levnější výrobky; příklad rozsahu je až 20 000 psi a 500 °F; PTFE zdůrazňuje nízké tření, chemickou odolnost a vyšší teplotní limity, zatímco u plněného PTFE je odolnost proti chladnému toku lepší než u neplněného PTFE. Freudenberg také uvádí, že PEEK má chemickou odolnost podobnou PTFE, ale lepší mechanické vlastnosti; jeho trvalá provozní teplota může dosáhnout 260 °C a často se používá u těsnění O-kroužků za vysokého tlaku.
PEEK nelze jednoduše použít podle standardních rozměrů pro PTFE. Data od Gallagher/Eclipse ukazují, že PEEK má vysoký modul pružnosti a nedochází u něj k chladnému deformování, které by kompenzovalo odchylky rozměrů stejně jako u PTFE; proto je nutná vyšší přesnost rozměrů, zkosení, přechodový záložní kroužek z PTFE nebo kombinované konstrukční řešení; u PEEK s otevřeným řezem může stále docházet k poškození těsnicího kroužku (O-ring) ostřím řezu během cyklů tlaku nebo dynamického provozu.
Selhání těsnění za vysokého tlaku obvykle není způsobeno pouze „příliš vysokým tlakem“, ale spíše těmito faktory:
Tlak × mezera pro extruzi × tvrdost těsnicího kroužku (O-ring) × modul pružnosti materiálu × dynamická excentricita
Z těchto faktorů se mezera pro extruzi nejčastěji podceňuje.
Mezera pro extruzi musí být vyhodnocena ve stavu nejhoršího případu.
Nesledujte pouze jmenovitou vůli uvedenou na výkresu; zohledněte také:
Globální průvodce výběrem O-kroužků uvádí také tlak, teplotu, chemickou odolnost, mezeru pro vyvrtání, podmínky dynamického či statického provozu a tvrdost materiálu jako klíčové faktory při výběru podporovacích kroužků a upozorňuje, že větší mezery obvykle vyžadují pevnější a robustnější podporu.
Stav mezery pro vyvrtání |
Návrhová tendence |
Malá mezera, střední tlak |
Stačí ploché záložní kroužky z PTFE nebo vyplněného PTFE |
Střední mezera, vyšší tlak |
Vyplněné PTFE, PA/nebo nylon, konkávní záložní kroužek |
Větší mezera, vyšší tlak, vyšší teplota |
PEEK, konkávní záložní kroužek, kompozit PEEK + PTFE |
Velmi velká mezera, obtížnější úprava hardwaru |
Klínový záložní kroužek, rozdělený na více klínových záložních kroužků, jinak přetížená funkce vedení |
Zjevná dynamická excentricita |
Nejprve optimalizujte vodítko, poté navrhujte záložní kroužky; jinak bude záložní kroužek přebírat nezamýšlenou funkci vedení |
Záložní kroužky nejsou určeny k „opravě všech problémů s drážkou.“ Návrh těsnění pro vysoký tlak by měl nejdříve omezit extruzní mezeru a teprve poté použít záložní kroužek ke zvýšení bezpečnostního rozpětí.
Typ zákazníka |
Zaměření |
Doporučený směr |
Zákazníci vysokotlaké hydrauliky |
Tlak, rychlost zpětného pohybu, opotřebení vedení, teplota oleje, ochrana při montáži |
Zaměření na jednosměrné/dvosměrné podporovací kroužky, podporovací kroužky s otevřeným řezem, vyplněný PTFE, PA, PEEK |
Zákazníci ropného a plynárenského průmyslu |
Vysoká teplota a vysoký tlak, rázový tlak, korozivní média, certifikace, nestandardní drážka |
Zaměření na PEEK, konkávní podporovací kroužky, dvousměrné podporovací kroužky, tvarově speciální kroužky, velká extruzní mezera |
Zákazníci stavebních strojů |
Dynamické zatížení, kontaminace blátem a vodou, údržbová snadnost, náklady |
Zaměřte se na kompatibilitu pevného nebo otevřeného kruhu, PA/nylon, plněného PTFE, vodivého pásu a záložního kruhu |
Zákazníci čerpadel a ventilů |
Statické těsnění, dynamické stěny ventilu, časté otevírání/uzavírání, vrcholy tlaku |
Zaměřte se na pevný kruh, PEEK, konkávní kruh, obousměrný tlakový odpor |
Zákazníci v oblasti chemických výrobků |
Kompatibilita médií, teplota, nízká únikovost |
Zaměřte se na PTFE, plněné PTFE, chemickou odolnost PEEK a stabilitu rozměrů |
Když nabízíte zákazníkům, neptejte se jen "jak velký tlak". V záložních kruzích s vysokým tlakem by se měly alespoň tyto pole ptát:
Parametry |
Proč je to důležité |
Pracovní tlak / vrcholný tlak |
Určuje, zda jsou potřebny jednoduché nebo dvojité záložní kroužky a zda je potřebný materiál PEEK |
Směr působení tlaku |
Určuje jednosměrný nebo obousměrný záložní kroužek |
Mezera pro vytlačení |
Určuje materiál záložního kroužku, průřez a počet kroužků |
Rozsah teplot |
Určuje, zda je použitelný materiál PTFE, PA nebo PEEK |
Média |
Určuje chemickou kompatibilitu materiálu |
Statické těsnění / dynamické těsnění |
Určuje tření, opotřebení a riziko přerušení |
Typ pohybu |
Vratný, rotační a kmitavý pohyb odpovídají různým konfiguracím záložních kroužků |
Zda je drážka uzavřená |
Určuje, zda je možné instalovat těsnění ve formě pevného kroužku, otevřeného kroužku nebo spirálového kroužku |
Materiál a tvrdost O-kroužku |
Určuje odolnost podporovaného objektu proti vyšlapání |
Rozměry a tolerance hřídele / díry / drážky |
Určuje skutečnou maximální mezeru pro vyšlapání |
Zda je přítomen vodící kroužek |
Ovlivňuje excentricitu a boční zatížení |
Zda existují požadavky na certifikaci |
Průmyslové odvětví ropného a plynárenského průmyslu, potravinářství, leteckého a vesmírného průmyslu či vojenství může vyžadovat certifikáty materiálů |
Vítejte v HOVOO, čínské továrně na pečlivky. Výroba PU, gumiakových a PTFE pečlivek. Pečlivky zahrnují O-ring, pístovou pečlivku, válcovou pečlivku, Gray ring a plynovou pečlivku.
EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
