33-99No. Mufu E Rd. Gulou District, Nanjing, Kina [email protected] | [email protected]
33-99No. Mufu E Rd. Gulou District, Nanjing, Kina [email protected] | [email protected]
ISO 3601-serien behandlar faktiskt stödringar som ett separat ämne: Omfattningen för ISO 3601-4 är antiextrusionsringar / stödringar och inkluderar fem kategorier: T1 spiralformad typ, T2 vinkelskuren typ, T3 solid typ, T4 vinkelskuren konkava typ, T5 solid konkav typ; dessa stödringsstandarder används tillsammans med ISO 3601-1:s mått och ISO 3601-2:s spårdimensioner. O-ring trelleborg behandlar också stödringar som ett självständigt statiskt tätningsprodukt och påpekar att de används tillsammans med O-säcken och X-ringar för att förhindra extrusion vid luckor under arbetsförhållanden över 5 MPa / 725 psi samt erbjuder spiralformade, skurna, oskurna samt PTFE- och termoplastmaterialversioner.
En stödring är inte en "valfri packning" – den är ett särskilt avsedd antiextrusionselement inom högtryckstätningssystemet som specifikt styr extrusionsluckan.
Detta är den första och lättaste klassificeringen att förstå för kunder.
TYP |
Typisk struktur |
Tillämpningsvillkor |
Designfokus |
Enkelriktad back-up-ring |
O-ring placerar en back-up-ring på den sida där trycket kommer ifrån konsekvent, t.ex. enkelriktad hydraulisk sida, enkelriktad oljecylindersida, statiska tätningspluggar |
Trycket är långvarigt från en riktning, t.ex. lågtryckssidan/respektive tryckmotsatta sidan |
Rekommenderad plats är den sida där O-ringen troligen extruderas mest |
Dubbelriktad back-up-ring |
O-ring har en back-up-ring placerad på varje sida, t.ex. dubbelriktad oljecylinder, växlingsventil, tryckpuls, verktyg för oljeborrhål under jord |
Tryckriktningens omväxling, t.ex. dubbelriktad verkan och tryckpuls |
Rännbredden måste ökas för att undvika överkomprimering av både O-ringen och båda back-up-ringarna |
Kvasi-bidirektionell design |
Teoretiskt enkelriktad, men den andra sidan har bevarat återströmning, tryckavlastningseffekt eller omvänd puls |
Teknisk utrustning, pumpar och ventiler, ackumulatorer, tätningar för stillastående applikationer |
Bedömningen bör inte baseras på "normal driftriktning" utan på den värsta möjliga tryckvägen |
I tekniska termer placeras en enkelriktad tryckstödring på motsatt sida till trycket; när trycket växlar riktning krävs dubbla tryckstödringar. AIR WATER MACH:s grundmaterial för tätningsprodukter anger tydligt: tvåriktad kraft verkar när tryck uppstår från båda sidor samtidigt, och båda sidor bör därför utrustas med tryckstödringar.
Att avgöra om en enkel eller dubbel tryckstödring krävs handlar inte om att studera produktnamnet, utan om om tryckriktningen kan växla. Så länge återströmning, tryckpuls eller omvänd stöt förekommer bör detta behandlas som ett tvåriktat extrusionsmotstånd-problem.
De fem ISO 3601-4-kategorierna kan enkelt omvandlas till en klassificering som kunder lätt förstår:
ISO/teknisk term |
Kinesisk benämning |
Fördel |
Svaghet |
Typisk kundscenario |
T1 Spiralformad typ |
Spiralformad backring |
Enkel installation, lämpar sig för slutna spår, lindningsriktning, hydraulisk dynamisk tätning vid ändyta |
Kompression kan orsaka lokal tunnning; anläggningsmaskiner, oljepumpar, standardutbyte, på-plats-spårbildning |
På-plats-spårbildning |
T2-vinkelskuren typ |
Vinkelskuren öppen ring / öppen ring |
Lätt att montera, lägre kostnad än oskuren |
Kan bli en lokal svag punkt vid skärningen |
Material av högre kvalitet ersätter svaga punkter; material med hög modul är bättre; PEEK öppningspressurresistent |
T3-hel typ |
Hel stödring / oskuren ring |
Sammanhängande, starkast motextrusionskapacitet, ingen risk för skärning |
Kräver öppen monteringsmiljö; svårt att installera i slutna spår |
Statisk tätning för högt tryck, fläns, ändlock eller reciproceringstätning |
T4 vinkelskuren konkav typ |
Vinkelskuren konkav / specialformad öppen skuren ring |
Konkav yta passar bättre till O-ring och ger mer tillförlitlig stöd |
Krav på bearbetningsriktning är mer exakta |
Högt tryck, större extrusionsglapp, trycksvängningar |
T5 solid konkav typ |
Solid konkav stödring / specialformad solid ring |
Kontinuerligt stöd i kombination med O-ring, lämplig för krävande driftsförhållanden |
Monteringen är begränsad, högre kostnad än öppen skuren |
Olja och gas, högtrycksstatisk tätning, nyckelstödring |
Eclipses produktmaterial klassificerar också fasta, öppna och spiralformade back-up-ringar ur ett ingenjörsperspektiv: fasta back-up-ringar är lämpliga för spår där installationsförhållandena tillåter det; öppna back-up-ringar kan monteras i slutna spår genom vinkelskärning; spiralformade back-up-ringar använder en överlappande lindningsstruktur och är vanliga i PTFE-material.
Nyckelbedömning: fasta back-up-ringar prioriterar lösningen av "antiextrusionskontinuitet"; öppna back-up-ringar prioriterar lösningen av "monteringsmöjlighet"; spiralformade back-up-ringar prioriterar lösningen av "montering i slutna spår"; specialformade back-up-ringar prioriterar lösningen av "otillräcklig O-ring-stödyta vid högt tryck."
Vad kunder med högt tryck verkligen bryr sig om är inte "om en back-up-ring finns eller inte", utan om back-up-ringen kan blockera extrusionskanalen.
Typ av tvärsnitt |
Designlogik |
Tillämpningsvillkor |
Rektangulär / platt back-up-ring |
Fungerar som en styv stöd mellan O-ring och extrusionsklarans |
Vanliga högtryckshydrauliksystem, standardurtag |
Konkav back-up-ring |
Passar tätt mot O-ringens cirkulära yta och ökar stödbredden |
Högtrycksstatisk tätning, O-ring i relativt låg hårdhet, tryckpuls |
Kilformad back-up-ring |
Kompenserar radially efter påverkan av tryck, bryter aktivt över superhögtryck och stora extrusionsklaranser |
Oljeborrhål, metallkomponenter som inte kan modifieras med hårdhet |
Back-up-ring av dubbelmaterialkomposit |
PEEK ger styvhet, PTFE är i kontakt med O-ring, minskar hård bit |
Högt tryck + dynamiskt, ökad risk för öppen skärning |
Säkringsring + guidring i samdesign |
Guidningsfriktionens förskjutning och slitage, säkringsringen kontrollerar extrusion |
Oljecylinder, tungt byggnadsarbetsfordon, långsamma växlingsrörelser |
Kileformade säkringsringar är särskilt lämpliga för scenarier där båda ändarna utsätts för tryck. Parker de relaterade materialen för kileformade säkringsringar från Eclipse noterar att dess kilstruktur ger radial kompensation under kompression, tillämpbar på två arbets-scenarioer; i vardera riktningen konfigureras en uppsättning kileformade säkringsringar, vilket förhindrar att statiska tätningselastomeren extruderas. Eclipse högtrycksfall visar att vid 15 000 psi, 300 °F och stora extrusionsglapp förbättrades tryckhållningsförmågan med fyllt PTFE-kileformad säkringsring kombinerad med PEEK-kileformad säkringsring.
Urvalet av material för högtrycksback-up-ring är i princip en avvägning mellan låg friktion, hårdhet, elasticitetsmodul, temperaturmotstånd, motstånd mot medium, kostnad och monteringsmöjligheter.
Material |
Fördel |
Risk/Begränsning |
Användningsområde |
PTFE polytetrafluoroeten |
Låg friktion, god kemisk motstånd, lämplig för dynamiska tätningsringar och korrosiva medier |
Mjukare, lätt att öppna eller linda, begränsad motstånd mot extrusion; kan tillverkas som öppna eller spiralformade back-up-ringar |
Högtryckspassage för dynamisk låg-friktions-tätningsfunktion, gasolpumpar, komplettering av standard-O-ringar |
Fylld PTFE |
Glasfiber, kolfiber och bronsfyllnad påverkar friktion, slitage och slagmotstånd; efter fyllning förbättras slit- och slagmotståndet |
Fyllnadens kvalitet påverkar vissa kemiskt korrosiva medier |
Kemiskt motståndskraftiga medier |
PA/Nylon |
Hårdare än PTFE, bättre motstånd mot extrusion, lägre kostnad än PEEK |
Absorberar vatten och dimensionerna förändras, tål inte överdrivet höga temperaturer i maskinteknik, vanliga hydrauliksystem, vatten-glykol och liknande högtryckssystem med olja |
Högre tryck än vanliga projekt |
PEEK polyetheretherketon |
Hög styvhetsmodul, hög hårdhet, hög motstånd mot extrusion, lämplig för extrema förhållanden |
Hög kostnad, strikta krav på bearbetning och dimensioner, saknar PTFE:s kallflödeskompensation; öppen-skuren PEEK kan bita O-ringens skärkant |
Olja och gas, hög temperatur och högt tryck, stort extrusionsutrymme, nyckelutrustning |
POM/Acetal, TPE etc. |
Kan användas som specifikt material för mellantryck eller anpassade lösningar |
Kräver bedömning av medium, temperatur och tryck |
Icke-standard tätning, specialprojekt för kunder |
Offentliga tillverkardata ger typiska materialgränser som referens: Avancerad EMC beskriver PEEK som lämpligt för högt tryck och höga temperaturer samt nylon som lämpligt för billigare produkter, exempelomfång upp till 20 000 psi och 500 °F; PTFE betonar låg friktion, kemisk motstånd och högre temperaturgränser, medan fyllt PTFE har bättre motstånd mot kallflöde än ofyllt PTFE. Freudenberg noterar också att PEEK har PTFE-liknande kemisk motstånd men bättre mekaniska egenskaper, kontinuerlig driftstemperatur kan nå 260 °C och används ofta tillsammans med högtrycks-O-ringar.
PEEK kan inte enkelt användas enligt standardmåtten för PTFE. Gallagher/Eclipse-data visar att PEEK har hög elasticitetsmodul och inte kan kalla deformera sig för att kompensera för måttavvikelser som PTFE gör, vilket kräver mer exakta mått, avfasning, övergångsring av PTFE eller kombinerad strukturbehandling; öppen-sågad PEEK kan fortfarande bita i O-ringens packning på grund av skärkanten under tryckcykling eller dynamisk drift.
Tätningsfel vid högt tryck beror vanligtvis inte enbart på att "trycket är för högt", utan på:
Tryck × extrusionsglipa × O-ringens hårdhet × materialmodulen × dynamisk excentricitet
Av dessa faktorer är extrusionsglipan den som lättast underskattas.
Extrusionsglipan bör utvärderas utifrån det värsta tänkbara tillfället.
Titta inte bara på den nominella spelen på ritningen; ta också hänsyn till:
Global O-Rings urvalsguide anger också tryck, temperatur, kemisk kompatibilitet, extrusionsklyfta, dynamiska/statiska arbetsförhållanden och materialhårdhet som viktiga faktorer vid urvalet av back-up-ringar och påpekar att större klyftklyftor vanligtvis behöver starkare och mer stöd
Extrusionsskillnadstillstånd |
Designutveckling |
Liten lucka, måttligt tryck |
PTFE eller fylld PTFE-platta reservring är tillräcklig |
Mässigt mellanrum, högre tryck |
Fylld PTFE, PA/Nylon, konkav back-up ring |
Större lucka, högre tryck, högre temperatur |
PEEK, konkav back-up ring, PEEK + PTFE komposit |
Mycket stort luckor, svårare att modifiera hårdvara |
Knäbackaringsring, splittrade till flera knäbackaringsringar, skulle annars vara överbelastade ledningsfunktion |
Synlig dynamisk excentricitet |
Prioriterar optimering av ledningsbandet, sedan utforma backup-ringar; annars backup-ringen kommer att bära genomförda guide funktion |
Bakringsringar används inte för att "upprepa alla spårproblem". Högtrycksförseglingskonstruktionen bör först kontrollera extruderingsskillnaden och sedan använda reservringen för att förbättra säkerhetsmarginalen.
Kundtyp |
Fokusera på bekymmer |
Rekommenderad riktning |
Högtryckskunder |
Tryck, rotationshastighet, vägledningsskador, oljetemperatur, installationsskydd |
Fokus på enriktad/tvåriktad back-up ring, öppen back-up ring, fylld PTFE, PA, PEEK |
Olje- och gaskunder |
Hög temperatur, högt tryck, tryckpåverkan, frätande medel, certifiering, icke-standardiserad spricka |
Fokus på PEEK, konkav back-up ring, tvåväg back-up ring, speciell formad ring, stor extruderingsspärr |
Kunderna för maskineri |
Stötbelastning, förorening av leravatten, underhållsbekvämlighet, kostnad |
Fokusera på solid eller öppen skiva, PA/Nylon, fylld PTFE, ledningsring och stödringskompatibilitet |
Pump- och ventilkunder |
Statisk tätning, dynamisk ventilspindel, ofta öppning/stängning, trycktoppar |
Fokusera på solid ring, PEEK, konkav ring, motstånd mot tryck i båda riktningar |
Kemikalie-kunder |
Mediekompatibilitet, temperatur, låg läckage |
Fokusera på PTFE, fylld PTFE och PEEKs kemisk motstånd samt dimensionsstabilitet |
Vid offertförfrågningar till kunder ska man inte bara fråga "hur högt tryck". För högtrycksstödringar bör man åtminstone ställa dessa frågor:
Parameter |
Varför det är viktigt |
Driftstryck / topptryck |
Avgör om enkel eller dubbel back-up-ring krävs samt om PEEK krävs |
Tryktriktning |
Avgör om back-up-ringen ska vara enriktad eller tvåriktad |
Extrusionsglipan |
Avgör back-up-ringens material, tvärsnitt och antal |
Temperaturintervall |
Avgör om PTFE, PA eller PEEK är lämpligt |
Media |
Avgör kemisk kompatibilitet mellan material |
Statisk tätning/dynamisk tätning |
Avgör friktion, slitage och risken för öppen skärning |
Rörelseform |
Reciprocering, rotation och oscillation motsvarar olika back-up-ringkonfigurationer |
Om spåret är stängt |
Avgör om en solid, öppen skärande eller spiralformad ring kan monteras |
O-ringens material och hårdhet |
Avgör den stödda komponentens motstånd mot extrudering |
Axelns/bohringens/spårets mått och toleranser |
Avgör det faktiska maximala extruderingsgapet |
Om det finns en guidring |
Påverkar excentriciteten och sidobelastningen |
Om det finns certifieringskrav |
Olja och gas, livsmedel, luft- och rymdfart, militär kan kräva materialcertifikat |
Välkommen till Hovoo, en kinesisk tätningsfabrik. Produktion av PU, gummi och PTFE tätningar. Tätningarna inkluderar O-ring, kolv tätning, stang tätning, grå ring och gas tätning.
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
