Quanto você sabe sobre vedação de cilindro hidráulico?

Cilindros hidráulicosobtenha o movimento para frente e para trás da haste do pistão variando a pressão em ambos os lados. Contudo, existe óleo hidráulico nas câmaras esquerda e direita do cilindro hidráulico. Como o pistão no cilindro hidráulico pode manter o movimento e o desempenho de vedação exigido do equipamento?

Classificação de Cilindros Hidráulicos Os cilindros hidráulicos vêm em vários tipos:

(1) De acordo com o modo de ação, os cilindros hidráulicos são divididos em duas categorias principais: ação simples e ação dupla. Em um cilindro hidráulico de ação simples, o movimento em uma direção é obtido pela pressão hidráulica, enquanto o movimento reverso depende da gravidade ou da força da mola. Num cilindro hidráulico de dupla ação, o movimento em ambas as direções depende da pressão hidráulica.

(2) De acordo com as diferentes pressões operacionais, os cilindros hidráulicos podem ser divididos em cilindros hidráulicos de média pressão, baixa pressão, média-alta pressão e alta pressão. • Para máquinas-ferramenta geralmente são utilizados cilindros hidráulicos de média e baixa pressão, com pressão nominal de 2,5MPa~6,3MPa; para veículos de construção e aeronaves que exigem tamanho pequeno, peso leve e alto rendimento, são usados ​​principalmente cilindros hidráulicos de média e alta pressão, com uma pressão nominal de 101MPa ~ 16MPa;

Para prensas hidráulicas e máquinas similares, a maioria usa cilindros hidráulicos de alta pressão, com pressão nominal de 25MPa~315MPa.

(3) De acordo com os diferentes tipos estruturais, os cilindros hidráulicos também são classificados em tipo pistão, tipo êmbolo, tipo oscilante, tipo telescópico, etc. Os cilindros hidráulicos do tipo pistão possuem diferentes estruturas e modos de movimento, como haste de pistão simples e haste de pistão duplo, tipo fixo em cilindro e tipo fixo em haste.

Como o cilindro hidráulico vaza?

Como ocorre o vazamento de óleo hidráulico em umcilindro hidráulico? Quando um cilindro hidráulico está funcionando, a pressão dentro da cavidade é muito maior que a pressão fora da cavidade (pressão atmosférica); a pressão na cavidade de entrada de óleo é muito maior que a pressão na cavidade de retorno de óleo. Assim, o óleo pode vazar através da conexão de peças fixas (um caminho), como a conexão entre a tampa e o cilindro, e a folga entre peças relativamente móveis (outro caminho). Conforme mostrado no diagrama abaixo. O vazamento externo não só causa perda de óleo e afeta o meio ambiente, mas também representa risco de incêndio. O vazamento interno fará com que o óleo aqueça, reduza a eficiência volumétrica do cilindro hidráulico e, conseqüentemente, piore o desempenho de funcionamento do cilindro hidráulico. Portanto, o vazamento deve ser minimizado.

Conforme mostrado no diagrama, os cilindros hidráulicos podem vazar óleo hidráulico, principalmente através da conexão e folga. Isso pode ser resumido em cinco categorias principais:

(1) Problemas com a seleção de anéis de vedação: Com o desenvolvimento da tecnologia hidráulica, o design e a estrutura dos dispositivos de vedação tornaram-se mais diversificados e novos materiais de vedação estão surgindo constantemente. Os tipos comuns de anéis de vedação incluem anéis de poeira, anéis tipo YX, anéis tipo U, vedações combinadas tipo V, anéis Glyd, vedações escalonadas e anéis guia de suporte, etc., que são selecionados principalmente pelas unidades de projeto e fabricação, e geralmente não há problemas. Devido a considerações de custo, os materiais de vedação comuns usados ​​no local são normalmente borracha nitrílica, poliéster poliuretano e borracha de tecido, que são materiais de baixa qualidade e muitas vezes não atendem aos requisitos de confiabilidade de vedação a longo prazo. Portanto, a atualização dos materiais de vedação é crucial para melhorar o desempenho da vedação e prolongar a vida útil dos cilindros hidráulicos.

(2) Armazenamento do anel de vedação: As vedações hidráulicas geralmente são mantidas em grandes quantidades. O pessoal local deve padronizar e sistematizar sua manutenção e armazenamento para identificar prontamente problemas e evitar o uso de anéis de vedação envelhecidos ou deteriorados.

(3) Instalação de vedação: Fortalecer o treinamento técnico do pessoal no local. Durante a instalação, certifique-se de que o cilindro hidráulico e os anéis de vedação estejam limpos para evitar arranhões ou instalação incorreta. Preste atenção às técnicas de instalação dos diferentes tipos de anéis de vedação.

(4) Ajuste do anel de vedação e da ranhura: A qualidade do desempenho da vedação depende não apenas do próprio anel de vedação, mas também do ajuste entre o anel de vedação e a ranhura e entre o anel de vedação e a superfície selada. Caso haja erros nas dimensões de usinagem da ranhura ou desgaste no corpo do cilindro ou tirante, as dimensões do anel de vedação deverão ser ajustadas de acordo com as dimensões reais da montagem. Se a superfície selada estiver arranhada ou muito áspera, ela precisará ser reparada ou substituída.

(5) Problemas de vedação entre a entrada/saída de óleo e o tubo de óleo hidráulico: O uso prolongado de tubos de óleo hidráulico pode levar ao envelhecimento e à estanqueidade insuficiente no encaixe entre a entrada/saída e o tubo de óleo, resultando em vazamento de óleo.

Métodos de vedação para cilindros hidráulicos

Os métodos comuns de vedação para cilindros hidráulicos incluem vedação de folga e vedação de anel.

(1) A vedação de lacunas, conforme mostrado na Figura 1, depende de uma folga muito pequena entre as partes relativamente móveis para garantir uma vedação. Várias ranhuras anulares (geralmente 0,5 x 0,5 mm) são feitas no pistão do cilindro hidráulico. A sua função é dupla: em primeiro lugar, reduzir a área de contacto entre o pistão e a parede do cilindro; em segundo lugar, devido à pressão do óleo nas ranhuras anulares, o pistão é posicionado no centro, reduzindo o atrito entre o pistão e a parede do cilindro causado pela pressão lateral e, assim, reduzindo o vazamento. Este método de vedação tem baixo atrito, mas baixo desempenho de vedação e requer alta precisão de usinagem. É adequado para aplicações com pequenas dimensões, baixa pressão e alta velocidade de movimento. O valor da folga pode ser de 0,02 ~ 0,05 mm.

(2)Anéis de vedaçãopodem ser usados ​​tanto para componentes estacionários (estáticos) quanto móveis (dinâmicos) e são atualmente os dispositivos de vedação mais utilizados em sistemas hidráulicos. Os anéis de vedação são feitos de borracha resistente ao óleo (nos últimos anos, náilon ou outros materiais também têm sido usados ​​para melhorar a resistência ao desgaste). Os anéis de vedação são normalmente feitos em formato O, formato Y, formato V, formato L, formato J, formato Yx, etc. Eles têm uma série de vantagens, como fácil fabricação, uso conveniente, vedação confiável e operação confiável sob várias pressões.

① Vedações de anel de vedaçãosão um tipo de elemento de vedação com seção transversal circular e são amplamente utilizados. Os anéis de vedação são instalados em ranhuras e deformados sob a pressão do óleo, fazendo com que se encaixem firmemente na ranhura e na folga para obter um efeito de vedação. O desempenho da vedação aumenta com o aumento da pressão. Suas vantagens são estrutura simples, fácil fabricação, bom desempenho de vedação e baixo atrito; sua desvantagem é que sob alta pressão... 

② Vedações de anel em Y Em circunstâncias normais, as vedações de anel em Y podem ser instaladas diretamente na ranhura sem um anel de suporte para obter um efeito de vedação. Porém, em situações com grandes variações de pressão e altas velocidades de deslizamento, deve ser utilizado um anel de suporte para fixar a vedação. Suas vantagens incluem forte adaptabilidade.

③ As vedações em forma de V são usadas principalmente em cilindros hidráulicos com baixas velocidades de movimento. Eles consistem em anéis de suporte, anéis de vedação e anéis de pressão de formatos variados. Essas vedações possuem uma grande área de contato e bom desempenho de vedação, mas também alto atrito.

④ As vedações Yx têm uma pequena dimensão transversal e estrutura simples; seu comprimento é mais do que o dobro de sua largura. Portanto, mesmo sem um anel de suporte, a vedação não torcerá nem rolará na ranhura. Os lábios internos e externos da vedação têm comprimentos diferentes. O lábio curto é o lábio de trabalho, em contato com a superfície de vedação, resultando em baixo atrito de deslizamento, boa resistência ao desgaste e longa vida útil. O lábio longo tem um ajuste de interferência maior com a superfície imóvel, resultando em alta resistência ao atrito. Isto proporciona à vedação em forma de Y uma boa estabilidade e compensa o desgaste. Esta estrutura proporciona bom desempenho de vedação em ambientes de alta e baixa pressão e em movimentos de alta velocidade. Portanto, os selos em forma de Yx são amplamente utilizados atualmente. (em forma de Y, em forma de V, em Y...) A vedação dos O-rings é obtida através da ação do óleo pressurizado, que aperta seus lábios contra a superfície de vedação. Uma pressão de óleo mais alta resulta em uma melhor vedação. Durante o uso, deve-se prestar atenção à direção de instalação para garantir que abram sob pressão.

Vazamento no cilindro hidráulico

É ideal para umcilindro hidráulicovazar absolutamente nenhum óleo hidráulico? Muitas pessoas acreditam que o vazamento de óleo hidráulico nos cilindros hidráulicos tem muitas desvantagens, então não seria melhor eliminar todos os vazamentos? Na verdade, este não é o caso. Se não houvesse nenhum vazamento, o movimento alternativo da haste do pistão dentro do cilindro não transportaria nenhum óleo, resultando em atrito seco e impactando negativamente o desempenho e a vida útil do cilindro. Além disso, é impossível conseguir uma vedação absoluta num cilindro hidráulico. O movimento alternativo da haste do pistão inevitavelmente transporta algum óleo. No entanto, esse vazamento deve ser minimizado. Portanto, as vedações hidráulicas devem ter vazamento extremamente baixo, excelente desempenho de vedação e melhorar automaticamente seu efeito de vedação com o aumento da pressão do óleo hidráulico. Mesmo sob ambientes de trabalho adversos, como alta pressão e alta temperatura, o vazamento das vedações hidráulicas não deve aumentar significativamente.

Resumo

O cilindro hidráulico é o atuador de um sistema hidráulico e um componente importante do sistema. A qualidade da vedação do cilindro hidráulico afeta diretamente o desempenho de trabalho e a eficiência de todo o sistema. Portanto, devemos garantir que o cilindro hidráulico tenha um bom desempenho de vedação.