Per què les aplicacions d'alta-pressió requereixen una selecció d'-anell tòric diferent
Els sistemes de segellat{0}}d'alta pressió exigeixen molt més-anell tòricque les aplicacions estàndard de segellat estàtic. A mesura que augmenta la pressió del sistema, el segell de goma està sotmès a càrregues de compressió més altes, forces d'extrusió més grans i deformacions més greus. Si el material de la junta tòrica, la duresa, el disseny de la ranura o l'espai lliure no s'ajusten correctament a les condicions de funcionament, es pot produir una fallada del segell molt abans que l'equip arribi a la vida útil prevista.
Les aplicacions{0}}típiques d'alta pressió inclouen:
- Cilindres hidràulics
- Bombes{0}}d'alta pressió
- Vàlvules industrials
- Equips de petroli i gas
- Premses hidràuliques
- Màquines d'emmotllament per injecció
- Equips de prova de pressió
- Sistemes de processament químic
Seleccionar una junta tòrica-per a aquests sistemes implica molt més que triar la mida correcta. Els enginyers han d'avaluar simultàniament la pressió, la compatibilitat dels mitjans, la temperatura, l'espai lliure d'instal·lació i el moviment dinàmic.
Entendre la pressió de treball abans de seleccionar una-anella tòrica
El primer paràmetre a determinar és la pressió de funcionament màxima en lloc de la pressió de treball normal. Els pics de pressió durant l'engegada del sistema, la commutació de vàlvules o l'aturada d'emergència poden superar la pressió de funcionament nominal i sempre s'han de tenir en compte.
Les classificacions típiques de pressió inclouen:
| Pressió del sistema | Aplicació típica |
|---|---|
| Per sota de 10 MPa | Equips hidràulics generals |
| 10-25 MPa | Sistemes hidràulics industrials |
| 25-40 MPa | Maquinària pesada |
| Per sobre de 40 MPa | Equips hidràulics i petroliers d'alta-pressió |
A mesura que augmenta la pressió, la possibilitat d'extrusió de l'{0}}O{0}}sobretot és significativament més gran, especialment quan el joc radial entre els components del segellat és excessiu.
Seleccioneu el material correcte per al medi de treball
La compatibilitat dels materials segueix sent un dels criteris de selecció més importants per al segellat d'alta pressió-.
NBR
Recomanat per a:
Oli hidràulic
Oli mineral
Combustible dièsel
Oli lubricant
Fluids a base de petroli-
NBR combina una excel·lent resistència a l'oli amb una alta resistència a la tracció, el que el converteix en un dels materials més utilitzats en sistemes de segellat hidràulic.
FKM
Recomanat per a:
Olis d'alta{0}temperatura
Lubricants sintètics
Combustibles
Equips de processament químic
FKM proporciona una excel·lent resistència a la calor i als productes químics agressius alhora que manté el rendiment de segellat a temperatures elevades.
EPDM
Recomanat per a:
- Aigua
- Vapor
- Glicol
- Líquid de fre
L'EPDM no s'ha d'utilitzar en sistemes hidràulics-basats en petroli perquè l'exposició prolongada al petroli provoca inflor i deteriorament ràpid.
La compatibilitat dels materials sempre s'ha de verificar abans de seleccionar la duresa o les dimensions.
Trieu la duresa adequada
La duresa de l'-oll influeix directament en la resistència a l'extrusió sota pressió.
Els valors de duresa més utilitzats inclouen:
- 70 Shore A – Segellat industrial general
- 80 Shore A – Aplicacions hidràuliques a pressió mitjana-
- 90 Shore A: sistemes d'alta-pressió amb major resistència a l'extrusió
A mesura que augmenta la pressió del sistema, els compostos més tous poden deformar-se a l'espai d'extrusió entre components metàl·lics. Això condueix a mossegar, esquinçar i eventualment fallar el segell.
Tanmateix, seleccionar la duresa més alta no sempre és la millor solució. Els compostos massa durs requereixen una força d'instal·lació més gran i poden reduir l'eficiència del segellat en condicions de baixa-pressió. Per tant, la duresa s'ha de seleccionar segons el nivell de pressió i el disseny de la ranura.
Eviteu l'extrusió de l'-anell tòric
L'extrusió és una de les causes més comunes de fallada en els sistemes de segellat d'alta pressió-.
Quan la pressió interna supera la resistència mecànica de l'elastòmer, una part de l'anell O-es força a entrar a l'espai lliure entre els components d'acoblament. Els cicles de pressió repetits tallen o trenquen gradualment la goma fins que es produeixi una fuita.
Les causes habituals inclouen:
- Buit d'extrusió excessiu
- Material de baixa duresa
- Pics de pressió
- Ranures de segellat gastades
- Pobre tolerància al mecanitzat
Les dimensions adequades de les ranures i els espais lliures controlats són essencials per evitar l'extrusió en aplicacions hidràuliques.
Quan s'han d'utilitzar els anells de seguretat?
Els anells de seguretat són anells de suport rígids instal·lats al costat de l'anell O-per evitar l'extrusió a alta pressió.
Els anells de seguretat es recomanen generalment quan:
- La pressió supera aproximadament 15-20 MPa
- No es poden reduir grans espais d'extrusió
- Hi ha un moviment alternatiu dinàmic
- La pressió fluctua amb freqüència
- Es requereix una llarga vida útil
Depenent de la direcció de la pressió, es poden instal·lar un o dos anells de seguretat per proporcionar suport addicional.
Els materials que s'utilitzen habitualment per als anells de seguretat inclouen PTFE, PTFE farcit i plàstics d'enginyeria{0}}d'alta resistència a causa de la seva excel·lent resistència al desgast i estabilitat dimensional.
El disseny de ranures és tan important com la selecció del material
Fins i tot un compost d'elastòmer premium no pot compensar una ranura de segellat mal dissenyada.
Els factors clau del disseny de la ranura inclouen:
- Amplada de la ranura
- Profunditat de solc
- Acabat superficial
- Relació de compressió
- Joc radial
- Dimensions del xamfrà
Una compressió insuficient pot provocar fuites, mentre que una compressió excessiva augmenta la fricció i accelera la presa de compressió. El mecanitzat de precisió és cada cop més important a mesura que augmenta la pressió de funcionament.
Els estàndards internacionals com AS568, ISO 3601 i DIN 3771 proporcionen directrius dimensionals per a moltes aplicacions estàndard de juntes tòriques.
Considereu el segellat dinàmic i estàtic per separat
La selecció de l'anell tòric d'-alta pressió-també depèn de si el segell roman estacionari o es mou durant el funcionament.
Segellat estàtic
Alguns exemples inclouen:
Brides de canonada
Tapes de vàlvules
Tapes finals
Recipients a pressió
Els segells estàtics generalment experimenten menys desgast i permeten una gamma més àmplia d'opcions de material.
Segellat dinàmic
Alguns exemples inclouen:
Cilindres hidràulics
Pistons
Vares recíproques
Eixos giratoris
Els segells dinàmics requereixen una consideració addicional de la fricció, la resistència al desgast, la lubricació i la generació de calor. En aquestes aplicacions, la selecció del material i l'acabat superficial tenen una influència directa en la vida útil del segell.
Efectes de la temperatura sota alta pressió
La pressió i la temperatura sovint augmenten simultàniament durant el funcionament de l'equip.
Les temperatures elevades redueixen la duresa del cautxú i la resistència a la tracció, fent que l'extrusió sigui més probable sota càrregues elevades.
Per exemple:
- NBR s'utilitza habitualment fins a aproximadament 120 graus.
- FKM manté un rendiment estable a temperatures properes als 200 graus.
- L'EPDM funciona bé en entorns d'aigua calenta i vapor, però no és adequat per a olis de petroli.
La selecció d'un material basat únicament en la pressió sense tenir en compte la temperatura pot escurçar significativament la vida útil del segellat.
La precisió de fabricació és important
La coherència dimensional és cada cop més important en sistemes d'alta pressió-.
Els factors crítics de fabricació inclouen:
- Control de flaix
- Precisió del motlle
- Tolerància de-secció transversal
- Llisament de la superfície
- consistència composta
- Rendiment del conjunt de compressió
Les variacions en el-diàmetre de la secció transversal o la duresa entre els lots de producció poden afectar la força de segellat i augmentar el risc de fuites sota pressió.
Per als projectes hidràulics industrials, la qualitat de producció constant és sovint tan important com la selecció del material.
Anells t-personalitzats per a aplicacions d'alta-pressió
Molts sistemes-d'alta pressió requereixen solucions de segellat personalitzades en lloc de mides de catàleg estàndard.
La personalització pot incloure:
- Diàmetres interiors no-estàndards
- Seccions transversals especials
- Compostos{0}}d'alta duresa
- Formulacions de materials per a productes químics agressius
- Toleràncies dimensionals ajustades
- Embalatge personalitzat per a la producció OEM
Chaoyue fabrica juntes O-per a aplicacions industrials exigents de segellat, com ara equips hidràulics d'alta pressió, sistemes d'energia de fluids i conjunts mecànics personalitzats. A més dels materials estàndard de NBR, FKM, EPDM, silicona i HNBR, Chaoyue admet el desenvolupament de compostos personalitzats, l'emmotllament de precisió i la producció basada en dibuix-per satisfer diferents nivells de pressió, temperatures de funcionament i mitjans de segellat requerits pels clients OEM.
Errors comuns a l'hora de seleccionar juntes tòriques-d'alta pressió-
Diversos errors de selecció continuen provocant fallades prematures de segellat en equips industrials.
Escollir el material només en funció del preu
Un elastòmer de -cost més baix pot fallar ràpidament si és incompatible amb el fluid de funcionament o la temperatura.
Ignorant els pics de pressió
Els pics de pressió transitoris sovint superen la pressió de funcionament normal i sempre s'han d'incloure al marge de disseny.
Utilitzant la duresa estàndard per a cada aplicació
Un anell AO-70 Shore pot funcionar bé en el segellat general, però pot extreure en condicions hidràuliques d'alta-pressió.
Descuidant l'espai d'extrusió
Fins i tot el material correcte pot fallar si un espai lliure excessiu permet que el cautxú es deformi sota pressió.
Precisió de mecanitzat de ranures per alt
Les dimensions incorrectes de la ranura redueixen l'eficiència del segellat independentment de la qualitat de l'-anell tòric.
Mitjançant l'avaluació conjunta de la pressió, el medi, la temperatura, la duresa, el disseny de ranures i la precisió de fabricació, els enginyers poden millorar significativament la fiabilitat del segellat i reduir els costos de manteniment en sistemes d'alta pressió-.