33-99Nr. Mufu E Rd. Dystrykt Gulou, Nanjing, Chiny [email protected] | [email protected]

SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI

Biblioteka

Strona Główna /  Biblioteka

Do jakiego stopnia można dalej podzielić projekt pierścieni wspierających do pracy pod wysokim ciśnieniem

Jul.29.2026

3cd0363054219d6d2a182a92fc61471.png

1. Po pierwsze, podnieść pierścienie wspierające z pozycji „akcesorium uszczelki typu O” do rangi niezależnego obiektu projektowego

Seria norm ISO 3601 rzeczywiście traktuje pierścienie wspierające jako osobny temat: zakres normy ISO 3601-4 obejmuje pierścienie zapobiegające wypchnięciu / pierścienie wspierające i wymienia pięć kategorii: T1 – typ spiralny, T2 – typ skośny, T3 – typ pełny, T4 – typ skośny wklęsły, T5 – typ pełny wklęsły; te normy dotyczące pierścieni wspierających współpracują razem z normą ISO 3601-1 O-kręg wymiary oraz wymiary rowka zgodne z normą ISO 3601-2. Trelleborg traktuje pierścienie wspierające jako niezależny, statyczny produkt uszczelniający, zaznaczając, że są stosowane razem z O-ringi oraz pierścieniami X w celu zapobiegania wypychaniu przy szczelinach przekraczających 5 MPa / 725 psi w warunkach roboczych i oferuje wersje spiralne, cięte, nacięte oraz wykonane z PTFE i materiałów termoplastycznych.

Pierścień wspierający nie jest „dodatkowym uszczelniaczem” — jest dedykowanym elementem zapobiegającym wypychaniu w systemie uszczelniającym wysokociśnieniowym, który kontroluje szczelinę wypychania.

2. Podział ze względu na kierunek ściskania: jednokierunkowe i dwukierunkowe pierścienie wspierające

Jest to pierwszy i najbardziej intuicyjny podział dla klientów.

Typ

Typowa konstrukcja

Warunki zastosowania

Zaprezentuj projekt

Jednokierunkowy pierścień wspierający

Uszczelka O-ring umieszczana jest razem z jednym pierścieniem wspierającym po stronie, z której pochodzi ciśnienie — np. jednokierunkowa strona hydrauliczna, jednokierunkowa strona cylindra olejowego, wtyczki statyczne

Ciśnienie działa długotrwałe z jednego kierunku, np. po stronie niskiego ciśnienia / po stronie przeciwnej do ciśnienia

Zalecane jest umieszczenie po stronie, z której najprawdopodobniej wystąpi wypchnięcie pierścienia O

Dwukierunkowy pierścień wspierający

Pierścień O wyposażony w pierścień wspierający po każdej stronie, np. w dwukierunkowych cylindrach olejowych, zaworach odwracających, impulsach ciśnienia lub narzędziach do otworów naftowych

Zmiana kierunku działania ciśnienia, np. przy dwukierunkowym sterowaniu lub impulsach ciśnienia

Szerokość rowka musi zostać zwiększona, aby uniknąć nadmiernego ściśnięcia pierścienia O oraz obu pierścieni wspierających

Projekt quasi-dwukierunkowy

Teoretycznie jednokierunkowy, ale po przeciwnej stronie występuje zachowana przepływ zwrotny, uderzenie spadku ciśnienia lub impuls odwrotny

Maszyny inżynieryjne, pompy i zawory, akumulatory, uszczelnienia statyczne bliskie

Ocena nie powinna opierać się na „kierunku normalnej pracy”, lecz na najbardziej niekorzystnej ścieżce ciśnienia

Z punktu widzenia inżynierii umiejscowienie pierścienia wspierającego działającego w jednym kierunku odbywa się po przeciwnej stronie ciśnienia; gdy kierunek ciśnienia zmienia się naprzemiennie, konieczne są dwa pierścienie wspierające.

Ocena, czy wymagany jest pojedynczy czy podwójny pierścień wspierający, nie polega na analizie nazwy produktu, lecz na stwierdzeniu, czy możliwa jest zmiana kierunku działania ciśnienia. Wystarczy obecność przepływu zwrotnego, impulsów ciśnienia lub uderzenia od strony przeciwnej, aby problem traktować jako dwukierunkową ochronę przed wypchnięciem.

3. Podział ze względu na kształt konstrukcyjny: z wycięciem otwartym, spiralny, pełny, specjalnego kształtu

Pięć kategorii z normy ISO 3601-4 można łatwo przekształcić w klasyfikację zrozumiałą dla klientów:

Termin ISO/inżynieryjny

Wyrażenie chińskie

Zalety

Słabość

Typowy scenariusz klienta

T1 – typ spiralny

Pierścień wspierający spiralny

Łatwa instalacja, stosowalna w zamkniętych rowkach, kierunek nawijania, dynamiczne uszczelnienie hydrauliczne na powierzchni czołowej

Ściskanie może powodować lokalne przetłuszczenie; maszyny inżynieryjne, pompy olejowe, standardowa wymiana, otwieranie rowka w miejscu montażu

Otwieranie rowka w miejscu montażu

Typ T2 z cięciem pod kątem

Pierścień z cięciem pod kątem / pierścień z cięciem otwartym

Łatwy w montażu, tańszy niż pierścień bez cięcia

Miejsce cięcia może stanowić lokalny punkt osłabienia

Materiały wysokiej klasy zastępujące miejsca osłabienia; materiały o wyższym module są lepsze; PEEK odporny na ciśnienie otwarcia

Typ T3 pełny

Pełny pierścień wspornikowy / pierścień bez cięcia

Ciągła, najwyższa odporność na wypchnięcie, brak ryzyka przecięcia

Wymaga otwartych warunków montażu; zamknięte żłobki utrudniają montaż

Statyczne uszczelnienie wysokociśnieniowe, kołnierzowe, końcowe lub do ruchu posuwisto-zwrotnego

Typ T4 – kątowy cięty, wklęsły

Kątowy cięty, wklęsły / pierścień o specjalnym kształcie z otwartym cięciem

Powierzchnia wklęsła lepiej dopasowuje się do uszczelki typu O-ring i zapewnia lepsze podparcie

Wymagania dotyczące kierunku obróbki są bardziej precyzyjne

Wysokie ciśnienie, większa szczelina wypchnięcia, wahania ciśnienia

Typ T5 – wklęsły, pełny

Wklęsły, pełny pierścień wspierający / pierścień pełny o specjalnym kształcie

Ciągłe wsparcie i połączenie z pierścieniem uszczelniającym typu O-ring, stosowane w wymagających warunkach pracy

Montaż jest ograniczony, koszt wyższy niż przy wersji z otwartym cięciem

Przemysł naftowy i gazowy, statyczne uszczelnienie wysokociśnieniowe, kluczowy pierścień wspierający

Materiały produktów Eclipse klasyfikowane są również pod kątem inżynierskim na stałe, z otwartym cięciem oraz spiralne pierścienie wspierające: stałe pierścienie wspierające nadają się do rowków, w których warunki montażu to pozwalają; pierścienie wspierające z otwartym cięciem mogą być montowane w zamkniętych rowkach poprzez cięcie pod kątem; spiralne pierścienie wspierające mają strukturę nakładających się spirali i są powszechne w materiałach z PTFE.

Kluczowy kryterium oceny: stałe pierścienie wspierające priorytetowo rozwiązują problem „ciągłości ochrony przed wypchnięciem”; pierścienie wspierające z otwartym cięciem priorytetowo rozwiązują problem „możliwości montażu”; spiralne pierścienie wspierające priorytetowo rozwiązują problem „montażu w zamkniętym rowku”; niestandardowe pierścienie wspierające priorytetowo rozwiązują problem „niewystarczającej powierzchni podparcia uszczelki typu O-ring przy wysokim ciśnieniu.”

4. Podział według kształtu przekroju poprzecznego: płaskie, wklęsłe, klinowe oraz złożone pierścienie wspierające

To, czego naprawdę chcą wymagający klienci pod wysokim ciśnieniem, to nie pytanie «czy pierścień wspierający istnieje, czy nie», lecz czy pierścień wspierający skutecznie zablokuje kanał wypchnięcia.

Typ przekroju poprzecznego

Logika projektu

Warunki zastosowania

Prostokątny / płaski pierścień wspierający

Działa jako sztywna podpora między uszczelką typu O-ring a szczeliną wypchnięcia

Typowe zastosowania w układach hydraulicznych pod wysokim ciśnieniem oraz standardowe rowki

Wklęsły pierścień wspierający

Dopasowuje się ściśle do okrągłej powierzchni uszczelki typu O-ring i zwiększa szerokość obszaru podparcia

Statyczna uszczelka pod wysokim ciśnieniem; uszczelka typu O-ring o stosunkowo niskiej twardości przy impulsach ciśnienia

Klinowy pierścień wspierający

Kompensuje radialnie po załączeniu ciśnienia, aktywnie mostuje warunki nadwyższego ciśnienia oraz duże szczeliny wypchnięcia

Wiertnica na ropę, metalowe części, których twardości nie można modyfikować

Dwuskładnikowy kompozytowy pierścień wspierający

PEEK zapewnia sztywność, PTFE styka się z uszczelką typu O-ring, zmniejszając ryzyko nadmiernego docisku

Wysokie ciśnienie + ruchomy układ – większe ryzyko wycięcia otwartego

Wspólne projektowanie pierścienia wspierającego i prowadzącego

Prowadzenie powoduje nierównomierne tarcie i zużycie; pierścień wspierający kontroluje wypychanie materiału uszczelniającego

Cylinder olejowy, ciężkie maszyny inżynieryjne, długotrwałe ruchy posuwisto-zwrotne

Pierścienie wspierające klinowe są szczególnie odpowiednie w przypadkach, gdy oba końce są ściskane. Parker powiązane materiały pierścieni wspierających klinowych: ich struktura klinowa generuje kompensację radialną pod wpływem ściskania; stosowane w dwóch scenariuszach roboczych – w obu kierunkach montuje się osobny zestaw pierścieni wspierających klinowych, co zapobiega wypychaniu elastomeru uszczelki statycznej. Przypadek Eclipse dotyczący wysokiego ciśnienia wykazał, że przy 15 000 psi i temperaturze 300°F przy dużym szczelinie wypychania zastosowanie wypełnionego PTFE pierścienia wspierającego klinowego w połączeniu z pierścieniem wspierającym klinowym z PEEK poprawiło nośność ciśnieniową.

bfe4319e14052ebede5b067dc310f31.png

5. Podział według materiału: PTFE, PA/nylon, PEEK stanowią rdzeń

Wybór materiału pierścienia wspierającego pod wysokim ciśnieniem to zasadniczo kompromis między niskim tarciem, twardością, modułem sprężystości, odpornością na temperaturę, odpornością na medium robocze, kosztem oraz łatwością montażu.

Materiał

Zalety

Ryzyko/ograniczenie

Przeznaczenie

PTFE – politetrafluoroetylen

Niskie tarcie, dobra odporność chemiczna, odpowiedni do uszczeleń dynamicznych i agresywnych mediów

Miękki, łatwy do rozwinięcia lub nawinięcia; ograniczona odporność na wypchnięcie; może być wykonywany jako pierścień wspierający z cięciem otwartym lub spiralny

Uszczelnienie dynamiczne o niskim tarciu przy wysokim ciśnieniu, pompy olejowe i gazowe, uzupełnienie standardowych pierścieni O-ring

Wypełnionego PTFE

Wypełniacze takie jak włókno szklane, włókno węglowe i proszek brązowy wpływają na tarcie, zużycie oraz odporność na uderzenia; po wypełnieniu poprawia się odporność na zużycie i uderzenia

Jakość wypełniacza wpływa na odporność wobec niektórych agresywnych mediów chemicznych

Odporność na media chemiczne

PA/nylon

Twardszy niż PTFE, lepsza odporność na wypychanie, niższy koszt niż PEEK

Wchłania wodę, co powoduje zmiany wymiarów; nieodpowiedni do maszyn inżynieryjnych pracujących w nadmiernie wysokich temperaturach; stosowany w typowych układach hydraulicznych, cieczach wodno-glikolowych oraz podobnych olejach o wysokim ciśnieniu

Wyższe ciśnienie niż w typowych projektach

PEEK – polieteroeteroketon

Wysoki moduł sprężystości, duża twardość, wysoka odporność na wypychanie; odpowiedni do warunków ekstremalnych

Wysoki koszt, ścisłe wymagania dotyczące obróbki i wymiarów; brak kompensacji przepływu zimnego charakterystycznego dla PTFE; PEEK z otwartym cięciem może uszkodzić uszczelkę pierścieniową na krawędzi cięcia

Przemysł naftowy i gazowy, wysoka temperatura i wysokie ciśnienie, duże luzy wypychające, kluczowe urządzenia

POM / acetal, TPE itp.

Może być stosowany jako materiał przeznaczony do konkretnych zastosowań średniego ciśnienia lub niestandardowych rozwiązań

Wymaga analizy medium, temperatury i ciśnienia

Nie standardowe uszczelnianie, projekty specjalne dla klientów

Dane publiczne producenta podają typowe granice materiału jako odniesienie: Advanced EMC opisuje PEEK odpowiedni do wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury, a nylon odpowiedni do produktów o niższych kosztach, np. do 20 000 psi i 500 ° F; PTFE podkreśla niskie tarcie, odpor Freudenberg zauważa również, że PEEK ma odporność chemiczną podobną do PTFE, ale lepsze właściwości mechaniczne, ciągła temperatura pracy może osiągnąć 260 °C i jest często stosowana przy wysokim ciśnieniu pierścienia O.

PEEK nie może być stosowany po prostu zgodnie ze standardowymi wymiarami dla PTFE. Dane firmy Gallagher/Eclipse wskazują, że PEEK ma wysoki moduł sprężystości i nie wykazuje zjawiska przepływu plastycznego w temperaturze otoczenia, które kompensowałoby odchylenia wymiarowe tak jak PTFE, co wymaga dokładniejszych wymiarów, zaokrąglenia krawędzi, pierścienia wspornego przejściowego z PTFE lub zastosowania złożonej struktury; otwarty przekrój PEEK może nadal uszkadzać uszczelkę typu O-ring z powodu ostrej krawędzi tnącej podczas cykli ciśnienia lub pracy dynamicznej.

6. Podział według „szczeliny wypychania”: kluczowa zmienna w projektowaniu pierścieni wspornych do zastosowań wysokociśnieniowych

Awaria uszczelnienia przy wysokim ciśnieniu zwykle nie wynika po prostu z „zbyt wysokiego ciśnienia”, lecz z:

Ciśnienie × szczelina wypychania × twardość uszczelki typu O-ring × moduł materiału × mimośród dynamiczny

Spośród tych czynników szczelinę wypychania najczęściej niedoszacowuje się.

Szczelinę wypychania należy oceniać w najbardziej niekorzystnym stanie.

Nie należy ograniczać się tylko do nominalnego luzu widocznego na rysunku; należy także uwzględnić:

  • Maksymalne/minimalne skumulowane tolerancje wału, otworu i rowka.
  • Nachylenie tłoka lub wałka zaworu.
  • Zużycie pierścienia radialnego zwiększa luz.
  • Odkształcenie sprężyste części metalowych pod wpływem ciśnienia.
  • Różnica rozszerzalności cieplnej spowodowana temperaturą.
  • Dynamiczne, posuwisto-zwrotne obciążenie boczne.
  • Fazowanie krawędzi rowka, zadziory, ostre narożniki.

Globalowy przewodnik wyboru uszczelek O-Ring wymienia również ciśnienie, temperaturę, zgodność chemiczną, luz wypychania, warunki pracy dynamiczne/statyczne oraz twardość materiału jako kluczowe czynniki wpływające na dobór pierścieni wspierających; zaznacza także, że większe luzy zwykle wymagają silniejszych i bardziej odpornych pierścieni.

7. Luz wypychania można sklasyfikować w ten sposób

Stan luzu wypychania

Tendencja projektowa

Mały luz, umiarkowane ciśnienie

Wystarczający jest płaski pierścień wspierający z PTFE lub PTFE wypełnionego

Umiarkowana szczelina, wyższe ciśnienie

Wypełnione PTFE, PA/nylon, wklęsły pierścień wspierający

Większa szczelina, wyższe ciśnienie, wyższa temperatura

PEEK, wklęsły pierścień wspierający, kompozyt PEEK + PTFE

Bardzo duża szczelina, trudne do modyfikacji sprzęty

Wedge’owy pierścień wspierający, podzielony na wiele segmentów wedge’owych pierścieni wspierających, funkcja prowadzenia, która w przeciwnym razie byłaby przeciążona

Wyraźna dynamiczna ekscentryczność

Należy najpierw zoptymalizować pas prowadzący, a dopiero potem projektować pierścienie wspierające; w przeciwnym razie pierścień wspierający będzie pełnił funkcję prowadzenia

Pierścienie wspierające nie służą do „kompensowania wszystkich wad rowka”. Projekt uszczelnienia wysokociśnieniowego powinien najpierw ograniczać szczelinę wypychania, a następnie wykorzystywać pierścień wspierający do zwiększenia zapasu bezpieczeństwa.

8. Podział według warunków pracy zastosowania: hydrauliczne, naftowe i gazowe, maszyny inżynieryjne – różne obszary zainteresowania

Typ klienta

Obszar zainteresowania

Zalecane działania

Klienci systemów hydraulicznych wysokociśnieniowych

Ciśnienie, prędkość ruchu posuwisto-zwrotnego, zużycie prowadnic, temperatura oleju, ochrona przy montażu

Zwracamy uwagę na pierścienie wsporcze jednokierunkowe/dwukierunkowe, pierścienie wsporcze z wycięciem otwartym, wypełniony PTFE, PA, PEEK

Klienci branży naftowej i gazowej

Wysoka temperatura i ciśnienie, uderzenia ciśnieniowe, medium korozyjne, certyfikacja, niestandardowe rowki

Zwracamy uwagę na materiał PEEK, pierścienie wsporcze wklęsłe, pierścienie wsporcze dwukierunkowe, pierścienie o nietypowym kształcie, duże luzy wyciskowe

Klienci branży maszyn inżynieryjnych

Obciążenia udarowe, zanieczyszczenie błotem i wodą, wygoda konserwacji, koszty

Skupienie się na pierścieniach pełnych lub z wycięciem otwartym, PA/nylonie, PTFE wypełnionym, zgodności pierścieni prowadzących i wspierających

Klienci pomp i zaworów

Uszczelnienie statyczne, dynamiczne na trzpieniu zaworu, częste otwieranie/zamykanie, szczytowe ciśnienia

Skupienie się na pierścieniach pełnych, PEEK-u, pierścieniach wklęsłych, odporności dwukierunkowej na ciśnienie

Klienci branży chemicznej

Zgodność ze środkami roboczymi, temperatura, niskie wycieki

Skupienie się na odporności chemicznej i stabilności wymiarowej PTFE, PTFE wypełnionego oraz PEEK-u

9. Lista parametrów doboru

Przy przygotowywaniu ofert dla klientów nie pytaj tylko „jakie jest ciśnienie”. Przy wysokociśnieniowych pierścieniach wspierających należy przynajmniej zapytać o następujące dane:

Parametry

Dlaczego to ważne?

Ciśnienie robocze / ciśnienie szczytowe

Określa, czy są potrzebne pierścienie wsporcze pojedyncze czy podwójne oraz czy wymagany jest PEEK

Kierunek działania ciśnienia

Określa kierunek działania pierścienia wsporczego: jednokierunkowy lub dwukierunkowy

Przerwa ekstruzji

Określa materiał pierścienia wsporczego, jego przekrój poprzeczny oraz liczbę pierścieni

Zakres temperatur

Określa, czy nadają się PTFE, PA lub PEEK

Głoska bezdźwięczna

Określa zgodność chemiczną materiału

Uszczelka statyczna/uszczelka dynamiczna

Określa tarcie, zużycie oraz ryzyko pęknięcia przy otwartym cięciu

Rodzaj ruchu

Ruch posuwisto-zwrotny, obrotowy i wahadłowy odpowiadają różnym konfiguracjom pierścieni wsporczych

Czy rowek jest zamknięty

Określa, czy można zainstalować pierścień stały, otwarty lub spiralny

Materiał i twardość uszczelki typu O-ring

Określa zdolność obiektu wspieranego do odporności na wypchnięcie

Wymiary i dopuszczalne odchylenia wału/otworu/rowka

Określa rzeczywistą maksymalną przerwę wypchnięcia

Czy istnieje pierścień prowadzący

Wpływ na ekscentryczność i obciążenie boczne

Czy istnieją wymagania certyfikacyjne

Przemysł naftowy i gazowy, spożywczy, lotniczy oraz wojskowy mogą wymagać certyfikatów materiałów