Уплотнители, применяемые в гидроприводах

Во избежание утечек в гидроприводе применяют различные уплотнители. К качеству уплотнителей должны предъявляться определенные требования, и необходимо их правильное использование в зависимости от величины давления.

Утечки могут быть наружные и внутренние. Наружные утечки не допускаются, так как приводят к нерациональному расходу жидкости и загрязнению рабочего места. Внутренние утечки допускаются лишь в очень незначительных размерах. Большие внутренние утечки приводят к снижению мощности и нарушению режима работы всей гидросистемы.

Хорошая герметичность в гидроприводе обычно обеспечивается специальными уплотняющими деталями, так называемыми уплотнителями. Обеспечить герметичность в гидроприводе без специальных уплотнителей, т.е. при помощи тщательной пригонки деталей, очень трудно и экономически нецелесообразно. Поэтому для создания высокой герметичности между подвижными и неподвижными частями гидропривода (например, между стенками цилиндра и поршня или плунжера) применяют поршневые кольца и манжеты.

Поршневые кольца из металла используют для уплотнения поршней гидродвигателей и поршневых насосов при давлениях до 50 МПа.

Поршневые кольца изготовляют из чугуна марки СЧ21-40. Недостаток поршневых колец заключается в том, что они имеют стыки и не могут обеспечить полной герметичности: кроме того, они требуют точной обработки внутренней поверхности цилиндра. Эта поверхность должна быть зеркальной. Число колец зависит от величины давления и диаметра цилиндра.

Для уплотнения поршня, а также штока большое применение в гидроприводе получили манжеты. Манжеты создают высокую герметичность и имеют продолжительный срок службы. Одна манжета способна дать хорошие уплотнения при давлении до 30 МПа и скорости до 6 м/с. Если скорость превышает 6 м/с, то необходимо устанавливать две манжеты.

Манжеты с кольцами елочного типа применяют при давлениях до 20 МПа.

При давлении до 5 МПа устанавливают одно среднее кольцо, если давление более высокое, то на каждые 5 МПа добавляют по одному кольцу.

Наша промышленность выпускает манжеты V-образной формы А-56-2, чашечные А-55-1, с лепестками треугольного сечения А-58-1 и др.

Манжеты изготовляют из кожи и синтетического каучука, а также из резиновых материалов в сочетании с тканью (рис. 10.14, а). В последнее время манжеты выполняют из фторопласта-4 или в комбинации фторопласта с резиной. Фторопласт-4 хорошо работает при температуре от -200 до +250 °С.

Рис. 10.14. Уплотнители, применяемые в гидроприводах

Эти уплотнения просты в изготовлении, имеют небольшую массу, создают малую силу трения и обеспечивают хорошую герметичность. Важным преимуществом колец перед манжетами является то, что кольца уплотняют поршень при его перемещении в обоих направлениях в то время как манжеты только в одном. Поэтому при возвратно-поступательном движении поршня устанавливают две манжеты (рис. 10.14, б, в).

Деформация колец круглого сечения при разных давлениях (рис. 10.14, г) бывает различной. Так как при давлении более 10 МПа кольцо вдавливается в зазор, то во избежание этого ставят защитные шайбы. Если давление действует с одной стороны, то защитную шайбу ставят одну (с одной стороны уплотняющего кольца). Если давление действует попеременно с двух сторон, то защитные шайбы ставят с двух сторон кольца.

Трубопроводы

В гидроприводах станков и машин применяют стальные бесшовные и реже медные трубы. Медные трубы легче гнутся, поэтому их обычно используют при монтаже гидропривода в труднодоступных местах.

Однако, как показывают данные последних исследований, медные трубы применять не рекомендуется, так как рабочая жидкость, совершая движение при больших скоростях и давлениях внутри медных труб быстро теряет свое качество.

При давлениях в системе 1 МПа употребляют водо- газопроводные (газовые) трубы; для давлений =1-2,5 МПа - сварные усиленные или бесшовные трубы с нормальной толщиной стенки; для давлений >2,5 МПа - усиленные бесшовные трубы. Для давлений МПа применяют гладкие трубы, сварные внахлестку. Длина труб 4-7 м. Стальные бесшовные холоднотянутые трубы в гидроприводах обычно имеют диаметр 4-50 мм (ГОСТ 8734-58) и др.

РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СИЛОВОГО ОРГАНА В ГИДРОПРИВОДАХ