Ущільнюючі системи гідроциліндрів розвиваються і удосконалюються насамперед в частині підвищення надійності і довговічності роботи. Розвиток ведеться за кількома напрямками: розробка та застосування нових матеріалів, удосконалення профілів і розробка систем ущільнень для найбільш відповідальних і навантажених циліндрів.
Прагнучи запропонувати своїм клієнтам сучасну і якісну продукцію, що максимально відповідає актуальним умовам експлуатації гідрофікованої спецтехніки, фахівці компанії "ЕрДжіСі-трейд" постійно відстежують світові тренди галузі та впроваджують кращі рішення і технології в свою виробничу програму.
Відомо, що основними сучасними матеріалами для виробництва ущільнень служать термоеластопласти, або термопластичні еластомери (ТЕП).
При експлуатації ці матеріали мають властивості еластомерів, а переробляються як термопласти. Це високотехнологічний і дуже велике коло матеріалів з таким же великим діапазоном властивостей [1].
Основні вимоги, яким повинні задовольняти матеріали ущільнень гідроциліндрів:
• стійкість до впливу гідравлічних робочих рідин, перш за все маслобензостійкість;
• високі еластичні властивості в робочому діапазоні температур, т. Е. Низька залишкова деформація після зняття навантаження;
• робочі температури повинні перекривати діапазон роботи гідравліки, а це від -40 ° С до пікових +100 -110 ° С;
• достатня твердість (90-95 ед.по Шору, шкала А), перш за все для екструзійному стійкості;
• висока абразивна зносостійкість для надійної роботи при наявності в гідрожідкості частинок абразиву;
• технологічність переробки для зниження собівартості виготовлення.
З усього різноманіття ТЕП даним вимогам найбільше задовольняють поліефірні і поліуретанові. Ще зовсім недавно поліуретанові ТЕП не могли конкурувати з поліефірними ТЕП по робочим температур.
Але в останні роки з'явилися марки термопластичних поліуретанів (ТПУ) з розширеним робочим температурним діапазоном. Всі провідні виробники ущільнень для гідроциліндрів застосували ці матеріали в своїх виробничих програмах. На діаграмі (рис. 1) показані порівняльні характеристики поліефірних і поліуретанових ТЕП.
Мал. 1. Порівняння поліуретанових і поліефірних ТЕП.
Максимальна оцінка 10 балів, і кожне коло діаграми відповідає одному балу. Як бачимо, ТПУ за сумою показників перевершують поліефірні ТЕП.
Застосовуваний поліуретан більш вимогливий як до режимам лиття та їх стабільності, так і до якості ливарного оснащення в порівнянні з використовувалися поліефіром. Це перш за все відноситься до термостатування ливарної форми, системи упорскування і якості виготовлення формотворчих. Термопласт автомат повинен забезпечувати високу повторюваність встановлених режимів лиття і на відміну від машин загального призначення забезпечувати більш точне лиття.
При освоєнні нового матеріалу всі ці складові якості виливків були доведені до необхідного рівня.
Проектування і виготовлення пресформ для лиття під тиском виконано фахівцями компанії із застосуванням сучасних підходів [2, 3]. Були придбані ліцензії та закуплені програмні комплекси 3D-проектування Autodesk Inventor. Прес-форми проектувалися і виготовлялися на базі общепріменітельних нормалізованих деталей (плити, направляючі, виштовхувачі і т. Д.). Була відпрацьована оптимальна з точки зору фінансових і тимчасових витрат технологія виготовлення формотворчих високої точності (6 квалітет).
Все це дозволило істотно скоротити освоєння виробництва нових видів ущільнень гідроциліндрів і оперативно реагувати на вимоги ринку.
Основна тенденція розвитку сучасного об'ємного гідроприводу - істотне зростання інтенсивності його роботи, а значить, і збільшення робочих тисків, швидкостей і температур.
Задовольнити ці вимоги одиночний ущільнювальний елемент в більшості випадків не в змозі. Одне з найбільш ефективних рішень для забезпечення безперебійної роботи гідроциліндра в умовах високих навантажень - використання системи ущільнень. Такий підхід широко використовують провідні виробники ущільнень.
Як правило, системи ущільнень застосовують для ущільнення штока, оскільки вимоги до герметичності ущільнень поршня все-таки трохи нижче і тут вище допускаються перетікання. На рис. 2 показана загальна структурна схема системи ущільнень для штока гідроциліндра.
Мал. 2. Варіант структурної схеми високонадійній системи ущільнень штока.
Сучасна високонадійна система штокової ущільнень має два ешелони ущільнювальної оборони - первинне і вторинне ущільнення. Первинне (або буферне) ущільнення безпосередньо сприймає високий тиск. Тому воно, як правило, виготовляється з матеріалу з більш високою твердістю або має захисне кільце для запобігання екструзії. Для дуже високих тисків застосовують і те й інше. Необхідно відзначити, що первинне ущільнення повинно допускати деяку перетікання робочої рідини для забезпечення змащення вторинного ущільнення.
Вторинне ущільнення, "другий ешелон ущільнювальної оборони", має забезпечувати високий ущільнюючий ефект, високу зносостійкість, а також хороший зворотний насосний ефект (зворотне всмоктування) при низькому тиску.
Залежно від типу вторинного ущільнюючого елемента грязес'емнік односпрямованого або двонаправленого дії доповнює систему, забезпечуючи найвищу ступінь надійності при роботі, необхідне змащення ущільнювальної системи та довговічність застосовуваних ущільнюючих елементів.
Компанія "ЕрДжіСі-трейд" серйозно працює в цьому напрямку. Всі ущільнення нової лінійки можуть бути використані як в якості одиничних ущільнень, так і в складі системи ущільнень для досягнення максимального ущільнювального ефекту, підвищення надійності та ресурсу агрегату.
Первинні (буферні) ущільнення RGCTM із захисним кільцем противодавления серії RB доповнили ряд високошвидкісних первинних ущільнень R2, R3 і R4. Посадочні місця ущільнень RB, R2 (ісп.1), R3 відповідають міжнародному стандарту штокової ущільнень ISO 7425/2, а ущільнень R4 - ISO 5597.
Штокова манжета RG01 є оптимальним вторинним ущільненням. У той же час допускається її використання в якості одиничного ущільнення при низьких робочих тисках. RG17 на відміну від RG01 переважно застосовується в якості одиничного ущільнення, особливо в високонавантажених гідроциліндрах.
До наявної лінійці грязес'емнік додався грязес'емнік WRS, а також освоєно виробництво грязес'емнік WR з нового матеріалу - поліуретану. Надалі планується освоєння грязес'емнік двосторонньої дії, який дозволить розширити можливі варіанти комбінацій систем ущільнень з розширенням діапазону робочих умов їх застосування. Впевнені, що виробники гідроциліндрів, ремонтники гідроприводів по достоїнству оцінять нашу нову продукцію.
Г. А. Смирнов,
к. т. н. головний технічний спеціаліст
ТОВ "ЕрДжіСі-трейд"