Происхождение названий и история производства уплотнений Stepseal и Glyd Ring

Предисловие

Динамическое уплотнение является важнейшей частью гидравлических цилиндров. В настоящее время высоконапорные тяжёлые гидравлические цилиндры в основном используют уплотнения Glyd Ring и Stepseal. Эти изделия являлись основной продукцией компании Busak+Shamban (далее — Busak+Shamban). Сегодня многие отечественные предприятия также выпускают эти два типа уплотнений.

В 1990-х годах бывшая Шанхайская компания «Саньсинь Хайли» выступала агентом компании Busak+Shamban. Мы отвечали за техническое обслуживание и продажи в восточном регионе Китая. В этот период мы подготовили руководства и рекламные материалы на китайском языке, зарегистрировали товарные знаки для их продукции и провели технические презентации.

Мы посетили штаб-квартиру компании в Германии, а также её филиалы в Соединённых Штатах Америки и Японии. Мы осмотрели их лаборатории и производственные цеха. В 1996 году во время визита в американский филиал я познакомился с инженерами, которые изначально разработали уплотнения Glyd Ring и Stepseal. Мы обсудили технические вопросы и я многому научился.

Исторически большинство уплотнений получают названия по своей форме. Например, существуют кольцевые уплотнения типа O-образного, Y-образного и U-образного сечений. Однако Glyd Ring и Stepseal являются исключениями. В данной статье представлено всестороннее описание этих уплотнений.

1. Строение и принцип действия

Эти два уплотнения состоят из эластичного тела и уплотнительного кольца. В качестве эластичного тела используется стандартное O-образное кольцо из нитрил-каучука. Также могут применяться X-образные кольца или прямоугольные кольца. Уплотнительное кольцо изготовлено из фторопласта с наполнителем. Его коммерческое зарегистрированное название — Turcon. Оно изготавливается механической обработкой из спечённой трубчатой заготовки.

Кольцо Glyd прошло непрерывное усовершенствование с 1971 по 1992 год. Оно эволюционировало до третьего поколения. Уплотнение Stepseal также со временем улучшалось. После уплотнения Stepseal типа K в 2004 году было представлено уплотнение типа 2K.

Turcon — превосходный уплотнительный материал. Десятилетия эксплуатации подтвердили его высокие герметизирующие свойства и износостойкость. Он основан на ПТФЭ (политетрафторэтилене) и наполнен бронзой, дисульфидом молибдена, графитом или углеродным волокном. Это делает его чрезвычайно стойким к износу. Материал сохраняет жёсткость даже в экстремальных условиях. Он устойчив почти ко всем химическим веществам. Его водопоглощение составляет менее 0,01 %. Кроме того, он обладает низким коэффициентом трения. Статический и динамический коэффициенты трения практически совпадают. Это предотвращает явление «ползучести» (эффект залипания-проскальзывания) в гидравлических цилиндрах.

Уплотнение объединяет эластичное уплотнительное кольцо типа O-образного кольца с уплотнительным кольцом Turcon. O-образное кольцо выполняет функцию статического уплотнения и одновременно создаёт радиальное давление на уплотнительное кольцо, что обеспечивает его эффективную работу. Кольцо Turcon обеспечивает динамическое уплотнение. Такое комбинированное решение использует лучшие свойства обоих компонентов.

Уплотнительное кольцо Glyd Ring применяется для уплотнения между цилиндрической поверхностью гильзы цилиндра и поршнем. Это двухстороннее уплотнение. Уплотнение Stepseal используется для штока поршня. Это одностороннее уплотнение, выполненное в виде ступенчатой конструкции для повышения эффективности уплотнения. При последовательной установке двух уплотнений Stepseal достигается «нулевая утечка».

2. Наименования и стандарты

После того как данные уплотнения стали зрелыми и получили широкое распространение, компания Shamban возглавила разработку немецких и международных стандартов. В начале 90-х годов Комитет по стандартизации гидравлического и пневматического оборудования Китая включил эти уплотнения в свою программу работ. Стандарт был разработан Тяньцзиньским научно-исследовательским институтом инженерной техники и является эквивалентным международному стандарту.

Проект был утверждён в 1994 году. Внедрение началось в апреле 1995 года. Стандарт имеет название GB/T 15242.1-94 на английском языке он называется Гидравлические системы — уплотнения штока и поршня гидроцилиндров для возвратно-поступательного движения коаксиальных уплотнений — размеры и допуски .

«Glyd Ring» и «Stepseal» — зарегистрированные товарные наименования. Иногда, исходя из области их применения, их просто называют «комбинированными поршневыми уплотнениями» или «комбинированными уплотнениями штока».

Английское наименование «Glyd Ring» изначально подразумевает конструкцию в виде скользящего кольца, а «Stepseal» — ступенчатую конструкцию. Говорят, что китайские названия («Гэ-лай» и «Сы-тэ») были заимствованы по принципу фонетической транслитерации гонконгскими агентами с использованием кантонского произношения. Эти названия стали общепринятыми и используются до сих пор. Они существенно отличаются от официальных наименований, закреплённых в стандартных документах на продукцию.

3. История производства

В 1952 году американская компания W.S. Shamban начала разработку уплотнительных материалов на основе ПТФЭ для аэрокосмической отрасли. Была зарегистрирована торговая марка Turcon. Компания первой внедрила запатентованные уплотнения Stepseal и Glyd Ring. Сегодня эти названия известны каждому проектировщику гидроцилиндров.

В 1992 году немецкая компания Busak приобрела компанию W.S. Shamban. Чтобы сохранить оба бренда, новая компания получила название Busak+Shamban (B+S). Она превратилась в международного поставщика высококачественных уплотнений и опорных устройств.

B+S владеет 11 лабораториями разработки материалов и 17 конструкторскими центрами по всему миру. У компании имеется 6 центров исследований и разработок и 80 заводов. B+S является лидером в аэрокосмической отрасли, строительной технике, металлургии и судостроении.

Busak+Shamban на протяжении многих лет тесно сотрудничает с китайскими заказчиками. После вступления Китая во Всемирную торговую организацию компания увеличила объёмы инвестиций. С 2000 года она открыла представительства в Ухане, Шанхае, Даляне, Гуанчжоу, Сиане и Чэнду. Компания предоставляет передовые решения в области уплотнений по всей территории Китая.

В 2003 году компания Busak+Shamban вошла в состав Trelleborg AB — шведской публичной компании. В апреле 2004 года компания официально сменила название на Trelleborg Sealing Solutions.

4. Заключение

Большинство компаний гидравлической и пневматической отрасли Китая являются небольшими или средними. Многие из них принадлежат семьям. Им часто не хватает капитала, технического потенциала и современного менеджмента. Эти компании конкурируют за сегмент низкобюджетного рынка. Их продукция слишком однородна. В периоды замедления рынка они вступают в ценовую войну. Более дешёвая продукция означает снижение прибыли. Это затрудняет выход на высокотехнологичный сегмент рынка.

Ша Баосэнь, председатель Ассоциации, считает, что единственный путь выхода — это реорганизация. Независимо от того, будет ли она осуществляться путём объединений или слияний, реструктуризация необходима. Продукция для систем жидкостного и газового привода (гидравлика, пневматика, уплотнения) представляет собой базовые компоненты. Для их производства требуются крупномасштабные мощности и широкий ассортимент. Одна небольшая компания не может добиться успеха самостоятельно.

Такие промышленные гиганты, как Bosch Rexroth, Parker, Eaton и Moog, подтверждают это. Это крупные корпоративные группы с множеством специализированных заводов. Данная отрасль является капиталоёмкой и технологически насыщенной. Для получения прибыли необходим масштаб производства. Поэтому слияния и реструктуризация неизбежны.

С 2009 года спрос в отрасли вырос. Министерство промышленности и информационных технологий разработало план по модернизации базовых компонентов. Основными проблемами являются недостаток инноваций и низкие инвестиции в исследования и разработки (R&D). Структура продукции неоптимальна.

Стране необходимо ускорить развитие базовых отраслей промышленности. Необходимо решить проблему машиностроительной отрасли, которая характеризуется как «крупная, но не сильная». Следует прекратить зависимость от зарубежных поставок ключевых компонентов. Отрасль должна реализовать «План по корректировке и оживлению машиностроения». Необходимо устранить «узкие места», связанные с импортом высокотехнологичной продукции. С появлением в 2010 году новых правительственных указаний относительно слияний отрасль может получить новые возможности для развития.