33-99 No. Rua Mufu E, Distrito de Gulou, Nanjing, China [email protected] | [email protected]
33-99 No. Rua Mufu E, Distrito de Gulou, Nanjing, China [email protected] | [email protected]
A série ISO 3601 trata efetivamente as arruelas de apoio como um tópico separado: o escopo da ISO 3601-4 abrange anéis antiextrusão / arruelas de apoio e lista cinco categorias: T1 (tipo espiral), T2 (tipo com corte angular), T3 (tipo sólido), T4 (tipo com corte angular côncavo) e T5 (tipo sólido côncavo); essas normas para arruelas de apoio complementam-se com as dimensões especificadas na ISO 3601-1 e com as dimensões das ranhuras definidas na ISO 3601-2. O-ring a Trelleborg também considera as arruelas de apoio como um produto estático de vedação independente, observando que são utilizadas em conjunto com O-rings juntas em O e juntas em X para prevenir extrusão em folgas sob condições de trabalho superiores a 5 MPa / 725 psi, oferecendo versões em espiral, com corte, sem corte, em PTFE e em materiais termoplásticos.
Uma arruela de apoio não é uma "junta opcional" — é um elemento antiextrusão dedicado dentro do sistema de vedação de alta pressão, projetado especificamente para controlar a folga de extrusão.
Esta é a primeira classificação, a mais facilmente compreendida pelos clientes.
Tipo |
Estrutura típica |
Condição aplicável |
Foco no design |
Anel de apoio unidirecional |
O anel O coloca um anel de apoio na direção da qual a pressão provém de forma constante, por exemplo, no lado hidráulico unidirecional, no lado do cilindro de óleo unidirecional ou em tampões de vedação estática |
A pressão é contínua de uma única direção, por exemplo, no lado de baixa pressão ou no lado oposto à pressão |
A localização recomendada é o lado onde o anel O tem maior probabilidade de ser extrudido |
Anel de apoio bidirecional |
O anel O possui um anel de apoio em cada lado, por exemplo, em cilindros de óleo bidirecionais, válvulas inversoras, pulsos de pressão ou ferramentas para poços de petróleo subterrâneos |
Inversão da direção da pressão, por exemplo, atuação bidirecional e pulsos de pressão |
A largura da ranhura precisa ser aumentada para evitar compressão excessiva do anel O e dos dois anéis de apoio |
Projeto quase bidirecional |
Teoricamente unidirecional, mas o outro lado mantém o refluxo, o impacto de alívio de pressão ou o pulso reverso |
Máquinas de engenharia, bombas e válvulas, acumuladores, vedação estática fechada |
A avaliação não deve ser baseada na "direção normal de funcionamento", mas no caminho de pressão mais crítico |
Em termos de engenharia, a colocação de anéis de reforço unidirecionais é feita no lado oposto à pressão; quando a pressão alterna de direção, são necessários anéis de reforço duplos. O material básico de vedação da AIR WATER MACH também afirma claramente: uma força bidirecional é aplicada quando a pressão atua simultaneamente de ambos os lados, devendo, portanto, haver anéis de reforço em ambos os lados.
A decisão entre anel de reforço simples ou duplo não depende do nome do produto, mas da possibilidade de inversão da direção da pressão. Sempre que houver refluxo, pulso de pressão ou impacto reverso, o problema deve ser tratado como um caso de antiextrusão bidirecional.
As cinco categorias ISO 3601-4 podem ser convertidas numa classificação que os clientes possam facilmente compreender:
Termo ISO/Engenharia |
Expressão chinesa |
Vantagem |
Fraqueza |
Cenário típico do cliente |
T1 Tipo espiral |
Anel de apoio em espiral |
Instalação fácil, aplicável a sulcos fechados, direção de enrolamento, vedação hidráulica dinâmica da face final |
A compressão pode tornar-se localmente fina; máquinas de engenharia, bomba de óleo, substituição padrão, abertura de sulcos no local |
Abertura de sulcos no local |
Tipo T2 com corte angular |
Anel de corte angular aberto / anel aberto |
Fácil de montar, custo inferior ao do anel sem corte |
Pode tornar-se um ponto fraco local no corte |
Material de alta qualidade para substituir pontos fracos; material de alto módulo é preferível; resistente à pressão de abertura em PEEK |
Tipo T3 sólido |
Anel de apoio sólido / anel sem corte |
Contínuo, maior capacidade antiextrusão, sem risco de corte |
Requer condição de montagem aberta; não é facilmente instalável em ranhuras fechadas |
Junta estática de alta pressão, flange, tampa final ou junta alternativa |
Tipo T4 com corte angular e superfície côncava |
Anel côncavo com corte angular / anel aberto de forma especial |
Superfície côncava ajusta-se melhor à junta em O, oferecendo suporte mais adequado |
Requisitos mais precisos quanto à direção de usinagem |
Alta pressão, maior folga de extrusão, flutuação de pressão |
Tipo T5 sólido côncavo |
Anel de apoio côncavo sólido / anel sólido de forma especial |
Suporte contínuo e combinação com junta em O, aplicável em condições operacionais exigentes |
Montagem restrita, custo superior ao do tipo com corte aberto |
Petróleo e gás, vedação estática de alta pressão, anel de apoio principal |
Os materiais de produto da Eclipse também classificam, do ponto de vista de engenharia, anéis de apoio sólidos, de corte aberto e espirais: os anéis de apoio sólidos são adequados para canaletas cujas condições de instalação o permitem; os anéis de apoio de corte aberto podem ser montados em canaletas fechadas mediante corte angular; os anéis de apoio espirais utilizam uma estrutura de bobina sobreposta e são comuns em material PTFE.
Critério-chave: os anéis de apoio sólidos priorizam a resolução da "continuidade antiextrusão"; os anéis de apoio de corte aberto priorizam a resolução da "capacidade de montagem"; os anéis de apoio espirais priorizam a resolução da "montagem em canaleta fechada"; os anéis de apoio de formato especial priorizam a resolução da "área insuficiente de suporte da junta tórica sob alta pressão."
O que realmente importa aos clientes de alta pressão não é "se existe ou não um anel de apoio", mas sim se o anel de apoio consegue bloquear o canal de extrusão.
Tipo de seção transversal |
Lógica de design |
Condição aplicável |
Anel de apoio retangular / plano |
Atua como um suporte rígido entre a junta tórica e a folga de extrusão |
Hidráulica comum de alta pressão, ranhuras padrão |
Anel de apoio côncavo |
Encaixa-se firmemente na superfície circular da junta tórica, aumentando a largura de suporte |
Junta estática de alta pressão, junta tórica com dureza relativamente baixa, pulsação de pressão |
Anel de apoio em forma de cunha |
Compensa radialmente após ser pressurizado, ponte ativa para pressões superaltas e grandes folgas de extrusão |
Poços de petróleo, peças metálicas cuja dureza não pode ser modificada |
Anel de apoio composto de dois materiais |
O PEEK fornece rigidez, o PTFE entra em contato com a junta tórica, reduzindo mordida excessiva |
Alta pressão + dinâmico, risco de corte aberto maior |
Anel de apoio + anel-guia projetados em conjunto |
Desvio de atrito e desgaste do anel-guia; o anel de apoio controla a extrusão |
Cilindro hidráulico, máquinas de engenharia pesadas, recíproca de longo curso |
Anéis de apoio em forma de cunha são especialmente adequados para cenários com compressão em ambas as extremidades. PARKEIRO os materiais relacionados aos anéis de apoio em forma de cunha da Eclipse indicam que sua estrutura em cunha gera compensação radial sob compressão, aplicável a dois cenários operacionais: em cada direção, configura-se um conjunto de anéis de apoio em forma de cunha, impedindo assim a extrusão do elastômero da vedação estática. O caso de alta pressão da Eclipse mostra que, a 15.000 psi e 300 °F, em condições de grande folga de extrusão, a combinação de anel de apoio em forma de cunha de PTFE preenchido com anel de apoio em forma de cunha de PEEK melhorou a capacidade de suportar pressão.
A seleção do material para anéis de apoio de alta pressão é essencialmente uma compensação entre baixo atrito, dureza, módulo, resistência à temperatura, resistência aos meios, custo e facilidade de instalação.
Material |
Vantagem |
Risco/Limitação |
Cenário Apropriado |
PTFE politetrafluoroetileno |
Baixo atrito, boa resistência química, adequado para vedação dinâmica e meios corrosivos |
Mais macio, fácil de abrir ou enrolar, resistência à extrusão limitada; pode ser fabricado como anéis de apoio cortados ou em espiral |
Passagem de alta pressão para vedação dinâmica de baixo atrito, bombas de óleo e gás, complemento padrão para anéis O |
PTFE preenchido |
Fibra de vidro, fibra de carbono e enchimento de bronze afetam o atrito, o desgaste e a resistência ao impacto; após o enchimento, melhora a resistência à abrasão e ao impacto |
A qualidade do enchimento afeta alguns meios corrosivos químicos |
Meios resistentes a produtos químicos |
PA/Náilon |
Mais duro que o PTFE, melhor capacidade antiextrusão e menor custo que o PEEK |
Absorve água e sofre alterações dimensionais; não é tolerante a máquinas de engenharia com temperaturas excessivamente elevadas, hidráulica comum, glicol aquoso e óleos similares de alta pressão |
Pressão mais elevada que em projetos típicos |
PEEK (polieterétercetona) |
Módulo elevado, dureza elevada, elevada capacidade de resistência à extrusão; adequado para condições extremas |
Custo elevado; exigências rigorosas quanto à usinagem e às dimensões; não apresenta compensação de fluência a frio como o PTFE; bordos cortados de PEEK podem danificar a junta tórica na região do corte |
Petróleo e gás, altas temperatura e pressão, grandes folgas de extrusão, equipamentos críticos |
POM/acetal, TPE, etc. |
Pode ser utilizado como material específico para aplicações de média pressão ou em soluções personalizadas |
Exige avaliação cuidadosa do fluido, da temperatura e da pressão |
Selagem não padrão, projetos especiais para clientes |
Dados públicos dos fabricantes fornecem limites típicos de materiais como referência: a EMC Avançada descreve o PEEK como adequado para altas pressões e altas temperaturas, e o Nylon como adequado para itens de menor custo; exemplo de faixa até 20.000 psi e 500 °F; o PTFE enfatiza baixo atrito, resistência química e limites superiores de temperatura, enquanto a resistência ao escoamento a frio do PTFE preenchido é melhor do que a do PTFE preenchido. A Freudenberg também observa que o PEEK possui resistência química semelhante à do PTFE, mas com melhores propriedades mecânicas; sua temperatura contínua de operação pode atingir 260 °C e é frequentemente utilizado com alta pressão em juntas toroidais.
O PEEK não pode ser simplesmente utilizado por dimensões padrão de PTFE. Os dados do Gallagher / Eclipse apontam que o PEEK tem alto módulo e não compensará o fluxo de frio para compensar o desvio de dimensão como o PTFE, exigindo uma dimensão mais precisa, um camfer, um anel de backup de transição PTFE ou um tratamento de estrutura combinada; o PE
A falha da vedação de alta pressão não é geralmente simplesmente devida a "pressão demasiado elevada", mas devido a:
Pressão × espaçamento de extrusão × dureza do anel O × módulo do material × excentricidade dinâmica
Entre estes, a lacuna de extrusão é mais facilmente subestimada.
A lacuna de extrusão deve ser avaliada de acordo com o pior caso.
Não basta olhar para a distância nominal no desenho; considere também:
O guia de seleção de O-Rings da Global também lista pressão, temperatura, compatibilidade química, folga de extrusão, condições de trabalho dinâmicas/estáticas e dureza do material como fatores-chave na seleção de anéis de apoio, observando que folgas maiores normalmente exigem suporte mais robusto e mais intenso.
Estado da Folga de Extrusão |
Tendência de Projeto |
Folga pequena, pressão moderada |
O anel de reserva plano de PTFE ou de PTFE preenchido é suficiente |
Espaçamento moderado, pressão superior |
PTFE, PA/Nylon, anel de reserva côncavo |
Espaço maior, pressão maior, temperatura maior |
PEEK, anel de apoio côncavo, PEEK + composto PTFE |
Espaço muito grande, mais difícil de modificar hardware |
Anel de apoio de cunha, anéis de apoio de cunha divididos em múltiplos, função de guia que de outra forma seria sobrecarregada |
Excentricidade dinâmica óbvia |
Priorizar a otimização da banda de guia, em seguida, projetar anéis de backup; caso contrário, o anel de backup terá a função de guia realizada |
Os anéis de reserva não são usados para "compensar todos os problemas de sulco". O projecto de vedação de alta pressão deve primeiro controlar a lacuna de extrusão, e depois utilizar o anel de apoio para melhorar a margem de segurança.
Tipo de cliente |
Ênfase Principal |
Direção Recomendada |
Clientes hidráulicos de alta pressão |
Pressão, velocidade de movimento alternado, desgaste do guia, temperatura do óleo, proteção durante a instalação |
Ênfase em anéis de apoio unidirecionais/bidirecionais, anéis de apoio com corte aberto, PTFE preenchido, PA, PEEK |
Clientes de óleo e gás |
Alta temperatura e alta pressão, impacto de pressão, meios corrosivos, certificação, ranhura não padronizada |
Ênfase em PEEK, anéis de apoio côncavos, anéis de apoio bidirecionais, anéis de formato especial, grande folga de extrusão |
Clientes de máquinas de engenharia |
Cargas de impacto, contaminação por lama e água, facilidade de manutenção, custo |
Foco em anel sólido ou de corte aberto, PA/Nylon, PTFE preenchido, compatibilidade com faixa-guia e anel de apoio |
Clientes de bombas e válvulas |
Junta estática, dinâmica no haste de válvula, abertura/fechamento frequente, picos de pressão |
Foco em anel sólido, PEEK, anel côncavo, resistência à pressão em ambas as direções |
Clientes do setor químico |
Compatibilidade com o meio, temperatura, baixa vazão |
Foco em PTFE, PTFE preenchido e PEEK, resistência química e estabilidade dimensional |
Ao elaborar orçamentos para clientes, não pergunte apenas "qual a pressão". Para anéis de apoio de alta pressão, pelo menos esses campos devem ser solicitados:
Parâmetro |
Por que é importante |
Pressão de trabalho / pressão de pico |
Determina se são necessários anéis de apoio simples ou duplos, e se é necessário PEEK |
Direção da pressão |
Determina o anel de apoio unidirecional ou bidirecional |
Folga de extrusão |
Determina o material do anel de apoio, a seção transversal e a quantidade |
Faixa de Temperatura |
Determina se PTFE, PA ou PEEK são aplicáveis |
Mídia |
Determina a compatibilidade química do material |
Selagem estática/selagem dinâmica |
Determina o atrito, o desgaste e o risco de corte aberto |
Tipo de movimento |
Movimento alternado, rotativo e oscilatório correspondem a diferentes configurações de anéis de apoio |
Se o sulco está fechado |
Determina se o anel em espiral, sólido ou com corte aberto é instalável |
Material e dureza do anel em O |
Determina a capacidade antiextrusão do objeto suportado |
Dimensões e tolerâncias do eixo/alojamento/sulco |
Determina a folga máxima real de extrusão |
Se há um anel-guia |
Afeta a excentricidade e a carga lateral |
Se há requisitos de certificação |
Óleo e gás, alimentos, aeroespacial e militar podem exigir certificados de material |
Bem-vindo à HOVOO, uma fábrica de selos chinesa. Produção de selos de PU, borracha e PTFE. Os selos incluem O-ring, selo de pistão, selo de haste, anel cinza e selo de gás.
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
