Cilindro de acción simple / doble, principios y base del diseño del sello hidráulico
En primer lugar, debemos darnos cuenta de la importancia del sellado de cilindros de acción simple / doble para la tecnología hidráulica. Se puede decir que no existe tecnología hidráulica sin sellado. Si el sellado no es bueno, la tecnología hidráulica no es buena. El principio rector del diseño del sello hidráulico es mirar el sello con una línea en lugar de un punto, pero no puede ignorar el punto y no subestimar el sello del punto. La llamada línea es el sistema de sellado. El llamado punto es específico para una determinada posición de sellado. El principio de diseño debe ser una combinación de líneas y puntos; en segundo lugar, la base para el diseño del sello hidráulico debe entenderse exactamente. Solo con una comprensión precisa de la base, una consideración integral, sopesando la relación entre estas bases y el diseño del sello, y la relación entre estas bases, puede la selección del sello o la estructura del dispositivo de sellado y la selección del material de estos sellos y dispositivos de sellado. llevarse a cabo; También debe seleccionar cuidadosamente el tamaño del sello, las partes relacionadas con el dispositivo de sellado, la precisión de la posición geométrica, la rugosidad de la superficie y el espacio entre las partes; No debe haber negligencia en los aspectos anteriores, de lo contrario no se puede llamar diseño elaborado, y se le dará el sello hidráulico. El diseño deja peligros ocultos y existirá la posibilidad de fugas.
(1) Principios del diseño del sello hidráulico para cilindros de acción simple / doble
El principio del diseño del sello hidráulico se basa en el diseño de la línea (sistema de sellado). El diseño del punto (posición específica del sello) se incluye en el diseño de la línea y debe ser preciso. El diseño de línea y punto son inseparables y forman un todo.
El diseño de la línea tiene dos significados: para un dispositivo hidráulico completo, debe ser el diseño de sellado de todo el sistema hidráulico. Si hay una fuga en cualquier parte del sistema, todo el sistema de sellado es imperfecto; en segundo lugar, es posible considerar el sellado para un determinado componente. Es un punto, como el sello en una determinada unión en la tubería, pero si se considera el sello en el cilindro hidráulico, debe ser un concepto cableado. Incluso con la consideración del sistema de sellado, puede ser que un sistema de sellado esté formado por el sellado de varias posiciones, el sellado del cilindro hidráulico sea efectivo y no haya fugas que excedan la regulación. Es posible que no tenga éxito si elige el sello o la forma y estructura del dispositivo de sellado solo de acuerdo con la presión nominal del cilindro hidráulico. Si la presión nominal del cilindro hidráulico es PN=50MPa, y la presión de trabajo real es mayor o muy alta o muy baja, como su presión de trabajo PN ≥50MPa o. Cuando PN≤50MPa, el diseño anterior puede fallar y se producirán fugas durante todo el proceso del cilindro hidráulico. Por supuesto, a PN=50MPa, el cilindro hidráulico no tendrá fugas. Cada tipo de estructura del sello o dispositivo de sellado tiene su propia área efectiva de sellado a presión óptima, y los diferentes tipos de estructura del sello o dispositivo de sellado tienen áreas efectivas de sellado a presión óptimas diferentes. Si no se basa en su valor de presión nominal para seleccionar una determinada forma de sello o dispositivo de sellado, sino en función de su valor de presión nominal, y dividirlo de presión cero a presión nominal pN=50MPa en varias áreas de presión: baja presión, media y presión baja, presión media alta, alta presión, en relación con su sección de presión, correspondiente a la selección de diferentes formas de sellos o dispositivos de sellado. Se utiliza para seleccionar una serie de sellos estructurales diferentes (dispositivos de sellado) para formar el sistema de sellado del cilindro hidráulico. En este momento, el cilindro hidráulico no tendrá fugas durante todo el proceso de trabajo, independientemente de la presión baja, media o alta. La Figura 1, especialmente la curva característica de sellado sintético 3 en esta figura, ilustra completamente: el diseño del sello hidráulico debe seguir el principio del diseño de línea como el diseño de punto principal y preciso, y la combinación de línea y punto. En otras palabras, el diseño del sello hidráulico debe basarse en el sistema de sellado. Considere el rendimiento del sellado y el diseño con los requisitos de posición del sellado como punto de partida; es decir, seleccionar racionalmente diferentes tipos de sellos o dispositivos de sellado, y optimizar su combinación, aprovechar al máximo el mecanismo de sellado y las características de cada tipo de sello, y adoptar un método de conexión en serie para lograr una mejor composición El sistema de sellado, más el tamaño razonable de la ranura, rugosidad de la superficie y juego correspondiente de las partes relevantes. Junto con un proceso de montaje razonable, se puede obtener el rendimiento de sellado esperado y ningún efecto de fuga.
1. Curva de sellado de la junta tórica 2. Curva de sellado del sello del vástago 3. Curva característica de sellado sintético
Fig.1 Diagrama esquemático de superposición de curvas de sellado del sello del vástago y junta tórica
(2) La base del diseño de sello hidráulico de cilindro de acción simple / doble
La base del diseño del sello hidráulico son, en primer lugar, las condiciones de trabajo. El sello debe cumplir con los requisitos de las condiciones de trabajo. La forma y estructura del sello o del dispositivo de sellado y los materiales fabricados con ellos deben corresponder a las condiciones de trabajo. Solo de esta manera puede ser posible lograr el propósito del diseño del sello hidráulico: prevenir la estanqueidad El fluido en la cavidad fluye desde el lado de alta presión hacia el lado de baja presión a través del límite de la cavidad cerrada, lo que se llama fuga.
Las condiciones de trabajo comunes incluyen presión, velocidad, medio y temperatura; la ubicación ambiental se refiere al océano, la tierra, el cielo, las zonas tropicales, templadas y frías; exteriores, interiores, limpios y polvorientos, llenos de gas corrosivo o solo aire Lugares, etc.
Aquí hay algunos puntos que deben enfatizarse. Los elementos anteriores son todos factores que se deben considerar en el diseño de sellos hidráulicos. Descuidar cualquiera de ellos puede provocar fallas en el diseño. En segundo lugar, la presión, la temperatura y la velocidad nunca deben entenderse desde un punto de vista estático. Debe tratarse desde un punto de vista dinámico, que es suficiente para sus cambios como base para el diseño. Por lo tanto, el sello hidráulico diseñado debe cumplir con los requisitos de todo su proceso de cambio. Por ejemplo, la presión es el valor del parámetro principal del diseño del sello hidráulico. Si la presión nominal de un sistema hidráulico es 40Mpa, es suficiente como diseño de sello estático. Sin embargo, como diseño de sello dinámico, se selecciona una cierta forma de sello estructural. Aunque puede garantizar que el cuerpo ejecutivo del sistema, como un cilindro hidráulico, no tenga fugas a una presión de p=40MPa, la presión del sistema a menudo se procesa mediante presión cero (a veces este proceso es muy corto). siempre existe) es posible alcanzar 40MPa, luego este actuador antes de 40MPa, tiene presión cero, baja presión, baja presión, etc., y el cilindro hidráulico puede tener fugas a baja presión, y cuando se diseña el sello hidráulico, es particularmente dinámica Para el sellado, se debe considerar el proceso de cambiar la presión del medio líquido de presión cero a presión nominal (especialmente la presión por encima de la presión media y alta). Para asegurar un buen sellado sin fugas, es posible elegir varios tipos diferentes de sellos o varios juegos de sellos o el dispositivo de sellado cumple con el diseño de sello hidráulico. Por ejemplo, los sellos de tres o cinco componentes se utilizan para cilindros hidráulicos a nivel internacional. La velocidad del trabajo también debe tratarse con una perspectiva cambiante. Los cambios en la velocidad afectan la fricción entre las partes móviles relativas, la resistencia a la fricción, el desgaste de los sellos e incluso el arranque y muchas otras influencias. La temperatura también es una cantidad variable, un parámetro variable. Tiene una gran influencia en el material de sellado del sello hidráulico. Algunos equipos hidráulicos funcionarán a decenas de grados bajo cero Celsius y luego funcionarán a decenas de grados por encima de cero Celsius o incluso cientos de grados. Algunos materiales de sellado pueden soportar una cantidad tan grande. Rango de cambio de temperatura. Aunque algunos materiales de sellado tienen muchas propiedades excelentes, como resistencia al aceite, resistencia al desgaste y alta resistencia mecánica, tienen resistencia a bajas temperaturas. Por ejemplo, sellos de poliuretano, cuando la temperatura supera los 80, no se adaptará. El rendimiento de sellado está deteriorado y no se puede utilizar. Por lo tanto, el rango de temperatura también es un parámetro variable que debe considerarse en el diseño de sellos hidráulicos. Además, aunque la carga puede reflejarse por la presión, la presión no puede reflejar completamente el impacto de la carga en el sello. Por lo tanto, la carga real debe entenderse y analizarse al diseñar el sello. Como el cambio del valor de la carga, el cambio de dirección, su respectiva amplitud y frecuencia de cambio y el tiempo que ocupa la fase de cambio, tal consideración definitivamente mejorará y perfeccionará la confiabilidad del sello hidráulico diseñado.