Руководство по опорным и уплотнительным кольцам 

Вспомогательное кольцо — это, по сути, жёсткое кольцо, которое фиксирует уплотнительное или пластиковое соединение в нужном положении. Вспомогательные кольца чаще всего используются в сочетании с уплотнительными кольцами, но они также применяются в качестве уплотнений для возвратно-поступательных валов и манжетных уплотнений.

Что такое резервные кольца?

Подпорные кольца обычно связаны с использованием уплотнительных колец. Однако они также используются с различными типами поршневых уплотнений, Т-образными уплотнениями и, реже, U-образными уплотнениями. Основная функция подпорного кольца заключается в минимизации экструзионного пространства между металлическими поверхностями двух компонентов цилиндра, чтобы уплотнение могло функционировать при более высоких давлениях, не повреждая себя при экструзии.

В большинстве случаев плоское уплотнительное кольцо также эффективно предотвращает вдавливание более мягкого уплотнительного материала в зазор при экструзии. Ни один из этих вариантов не имеет явных преимуществ. Кроме того, существует множество различных материалов для уплотнительных колец.

На эффективность резервного кольца во многом влияет материал, из которого оно изготовлено. Используйте материал, который достаточно прочный, чтобы выдерживать экструзию, и достаточно эластичный, чтобы сохранять форму и упрощать установку. Например, резервное кольцо должно расширяться во время установки, но затем возвращаться к прежнему размеру и форме.

Согласно принципу, лежащему в основе вогнутой формы, когда регулятор давления изменяет форму уплотнительного кольца, прилегающего к резервному кольцу, оно отклоняется от зазора для выдавливания за счёт изгиба резервного кольца.

Уплотнительные кольца бывают двух видов. Одно из них имеет две плоские стороны, а другое — одну вогнутую сторону и две плоские стороны, которые поддерживают металлическую поверхность.

Различные формы опорного кольца заключаются в следующем:

• Резервное кольцо с разрезом

Разрезное резервное кольцо или однооборотное резервное кольцо имеет разрез в одной из своих частей. Благодаря этому разрезу оно может быть изготовлено из очень твёрдых материалов, выдерживающих высокое давление. Именно благодаря этому разрезу оно работает лучше, чем сплошное резервное кольцо, когда речь идёт о заполнении зазоров при экструзии под давлением. Оно широко используется в современных гидравлических системах. Однако разрыв посередине может привести к разрыву уплотнительного кольца, что приведёт к износу и может вызвать нежелательные проблемы с герметиком.

• Сплошное опорное кольцо

Эти кольца легко устанавливаются и отличаются от разрезных колец тем, что не имеют разрезов. Благодаря простоте установки они полезны при работе с поршнями, а также со штоками. Обычно они изготавливаются из гибкого материала и могут растягиваться, чтобы поместиться в поршневые втулки. Однако, если они изготовлены из подходящего материала, их можно запрессовать в цельные втулки штоков.

• Опорное кольцо, намотанное по спирали

Из-за высокой стоимости и доступности современные системы почти никогда не используют этот тип резервного кольца. Несмотря на то, что оно нечасто используется, резервное кольцо со спиральной намоткой иногда требуется для выполнения определённых задач. Резервные кольца со спиральной намоткой бывают разных видов в зависимости от устройства.

• Контурные опорные кольца

В приложениях, требующих одновременно статических и динамических решений, используются фигурные резервные кольца. Если эти кольца не закреплены плотно, они полезны. Фигурные поверхности этих колец обеспечивают плотное прилегание к уплотнительному диаметру. Если это возможно, всегда лучше установить два резервных кольца.

Что такое уплотнительные кольца?

Круглая эластичная петля, известная как уплотнительное кольцо, служит в качестве герметика как при статических, так и при динамических операциях. Их основная функция — герметизация различных конструкций, в том числе труб, поршней и цилиндров. Уплотнительные кольца чрезвычайно гибкие и изготавливаются из различных материалов в зависимости от того, как они будут использоваться. Они предотвращают утечку жидкостей или газов, когда находятся между двумя поверхностями.

Уплотнительное кольцо используется в качестве статического уплотнения, которое остаётся на месте для контроля давления или создания вакуума. Уплотнительные кольца оказывают давление на внутреннюю поверхность трубки или трубы, создавая уплотнение. Они являются самонастраивающимися и могут двигаться вращательно или возвратно-поступательно.

Уплотнительные кольца производятся методом экструзии, а также литьём под давлением, прессованием и трансферным формованием. Эластомеры формуются на этапе экструзии при подготовке к формованию.

Различные типы уплотнительных колец включают:

• Витон

Уплотнительные кольца также могут быть изготовлены из синтетического фторполимерного каучука, известного как Viton, который используется в сложных и напряжённых условиях. Они являются предпочтительным вариантом для ситуаций, когда уплотнительное кольцо должно выдерживать высокие температуры и суровые атмосферные условия, которые могут включать в себя наличие кислорода, минерального масла, различных видов топлива, гидравлических масел, химикатов и растворителей. Даже при высоких температурах уплотнительные кольца Viton продолжают отлично работать.

• Силикон

Кварц используется для извлечения элемента кремния, который применяется для производства силикона. Силикон получают путём соединения его с органическими компонентами, такими как метил, фенил или винил. Характеристики силиконового материала определяются наличием этих других компонентов.

Масла, химические вещества, температура, озон, коронное напряжение и кислоты не влияют на силикон. Известно, что низкие температуры не влияют на его эластичность. Типичный диапазон рабочих температур силикона составляет от -60° до 225° C, а специальные версии могут выдерживать температуры от -100° до 300° C.

• Этилен-пропилен (EPDM или EPM)

Этилен и пропилен соединяются для образования терполимера EPDM, который затем вулканизируется с помощью мономера, такого как диолен. Он сохраняет гибкость при низких температурах и устойчив к воздействию озона, ультрафиолетового излучения и атмосферных воздействий.

Благодаря устойчивости к слабым кислотам, щелочам и некоторым растворителям, а также электроизоляционным свойствам, EPDM используется для изготовления уплотнительных колец. Для применения в областях, где требуется герметизация гидравлических жидкостей на основе фосфатных эфиров и тормозных жидкостей на основе гликоля, он доступен в различных цветах. EPDM также используется в ситуациях, когда требуется герметизация горячих жидкостей с температурой до 150 °C.

• Бутадиен-нитрильный каучук (NBR)

NBR также называют Buna-N или акрилонитрил-бутадиеновым каучуком. Это сополимер бутадиена и акрилонитрила на основе синтетического каучука. Количество различных химических веществ, из которых состоит NBR, влияет на его механические свойства и износостойкость. Его устойчивость к воздействию масла или топлива повышается с увеличением количества нитрила. Он выпускается в широком диапазоне цветов и используется в ситуациях, когда присутствуют разбавленные кислоты, щёлочи и соли натрия.

• Политетрафторэтилен (PTFE)

Уплотнительные кольца из политетрафторэтилена, иногда называемые PTFE-кольцами, являются распространённым выбором. Они ценятся за устойчивость к большинству химических веществ, кислот, смазочных материалов и пара и имеют естественный белый оттенок. Они могут работать при температурах от -100 до 500 градусов по Фаренгейту. Несмотря на то, что они прочные и устойчивые к истиранию, их трудно сжать, что приводит к менее надёжному уплотнению.

Для чего используются уплотнительные кольца?

Уплотнительные кольца — один из самых доступных и надёжных способов создания герметичного соединения благодаря их естественной способности возвращаться к первоначальной форме при растяжении.

Канал, через который в противном случае могла бы выходить жидкость или газ, перекрывается с помощью уплотнительных колец. Уплотнительное кольцо вдавливается между двумя поверхностями после того, как его вставляют в канал, чтобы зафиксировать его там. Уплотнительное кольцо застревает при сжатии, перекрывая проход для жидкости или газа, которые вы пытаетесь удержать на месте.

Уплотнительное кольцо прижимается к противоположной стенке канавки, когда система находится под давлением, обеспечивая безупречную герметичность даже при очень высоком или низком давлении. Когда давление сбрасывается, входящие в состав уплотнительных колец эластомеры, которые по своей природе являются упругими и стремятся принять первоначальную форму, возвращаются в исходное положение, обеспечивая герметичность и подготавливая их к следующему циклу.

Разница между опорными кольцами и уплотнительными кольцами

Опорные кольца работают в паре с уплотнительными кольцами, чтобы избежать экструзионных зазоров при чрезвычайно высоких давлениях. Поскольку они изготовлены из более прочного материала, они помогают удерживать эластомерное уплотнение на месте. Их существенная особенность заключается в том, чтобы помогать уплотнительному кольцу в его функционировании.

Опорные кольца изготовлены из более прочного материала, но они все еще достаточно гибкие, чтобы заполнить экструзионный зазор. Они помогают поддерживать эффективность уплотнительных колец, поскольку они имеют тенденцию выдавливаться в зазор сопрягаемых поверхностей под воздействием высокой температуры и давления. Несмотря на то, что уплотнительные кольца были протестированы на герметичность при давлении 5000 фунтов на квадратный дюйм и более, тенденции изменения температуры и давления в существующих жидкостных системах выше и, вероятно, будут продолжать повышаться, что делает все больший акцент на важности резервных колец.

Заключение

Уплотнительные кольца и подпорные кольца являются важными компонентами оборудования во многих отраслях промышленности, поскольку они помогают создавать эффективные уплотнения, препятствующие протеканию жидкостей и газов. В то время как уплотнительные кольца выполняют эту функцию, резервные кольца помогают им в этом процессе. Может быть несколько типов уплотнительных и опорных колец, изготовленных из самых разнообразных материалов, в зависимости от отрасли, в которой их необходимо использовать.

ВСЕГДА С ВАМИ РТИ 100! Производитель РТИ на заказ, по техническому заданию от проектирования до исследований и разработок, от производства до тестирования. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь напрямую с компанией РТИ 100. Электронная почта: tdpoligran@mail.ru