Uszczelki hydrauliczne

Uszczelnienia hydrauliczne w hydraulice siłowej

Uszczelnienia w hydraulice siłowej są bardzo istotnym elementem konstrukcji.

Ich właściwy dobór do aplikacji gwarantuje długą i niezawodną pracę podzespołów.

Uszczelnienia hydrauliczne możemy podzielić według zastosowania oraz z jakiego materiału zostały wykonane.

Podstawowy podział uszczelnień według zastosowania

1. Uszczelnienia statyczne – przeznaczone do pracy w stałych punktach podzespołu hydrauliki siłowej.
2. Uszczelnienia dynamiczne – przeznaczone do pracy w punktach podzespołu gdzie występuje ruch posuwisto-zwrotny lub obrotowy.

Podział uszczelnień ze względu na materiał zastosowany do ich produkcji

1. NBR – kauczuk akrylonitrylo-butadienowy wykorzystywany do produkcji uszczelnień w trzech podstawowych twardościach 70, 80, 90 shora, podstawowy materiał do produkcji oringów oraz pierścieni uszczelniających w kompaktach tłokowych, do zastosowania w temperaturze -40 do +120 C
2. FKM – kauczuk fluorowy znany najczęściej pod nazwą Viton – wysoka odporność chemiczna, do zastosowania w temperaturze -20 do +200 C
3. EPDM – kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy – wysoka odporność chemiczna, do zastosowania w temperaturze -40 do +140 C
4. PU –polipropylen – wysoka odporność mechaniczna, elastyczność i odporność na ścieranie, do zastosowania w temperaturze -30 do +120 C – odporny na wysokie ciśnienia, pozwala na pracę z szybkością przesuwu do 0,5 m/s, obecnie najbardziej popularny materiał na uszczelnienia
5. PTFE – teflon – bardzo wysoka odporność chemiczna, wyjątkowo niski współczynnik tarcia, do zastosowania w temperaturach -200 do +260 C, w połączeniu z modyfikatorami zapewnia odporność na ciśnienia do 600 bar

Uszczelnienia statyczne w siłownikach najczęściej występują na zewnętrznej średnicy dławnicy oraz pod tłokiem jako oring lub pierścień kształtowy z poliuretanu. Ten typ uszczelnień jest również wykorzystywany w uszczelnieniu połączeń gwintowanych i flanszowych.

Uszczelnienia dynamiczne do ruchu posuwisto-zwrotnego najczęściej są wykorzystywane w siłownikach hydraulicznych i pneumatycznych.

Podział uszczelnień hydraulicznych ze względu na funkcję

Uszczelnienia tłokowe – przeznaczone do montażu na tłoku w siłowniku hydraulicznym.

Uszczelnienia tłokowe dzielimy na:

• Wargowe – jednostronnego działania – wykonane z PU – przesuw do 0,5 m/s, ciśnienie do 400bar
• Kompakty tłokowe – dwustronnego działania – przesuw do 0,5 m/s, ciśnienie do 700bar
• Uszczelnienia tłokowe wykonane z modyfikowanego PTFE. Mogą pracować na ciśnieniach do 700 bar i szybkości przesuwu do 5 m/s

Uszczelnienia tłoczyskowe – przeznaczone do montażu w dławnicy siłownika

Uszczelnienia tłoczyskowe dzielimy na:

• Wargowe – najczęściej wykonane z PU, do zastosowania przy przesuwie do 0,5 m/s i ciśnieniu do 400 bar. Uszczelnienia te najczęściej posiadają dwie niesymetryczne wargi, z których dłuższa warga służy do osadzenia w kanale uszczelniającym, natomiast współpracująca z tłoczyskiem krótsza warga pozwala na aktywację ciśnienia uszczelnienia powodując lepszy docisk do powierzchni tłoczyska. Uszczelnienia wargowe występują również w wykonaniu z pierścieniem antywyciskowym uniemożliwiającym nadmierną deformację w czasie pracy.
• Kompatowe – wykonane z dwóch rodzajów materiału, gdzie kształtowy pierścień wewnętrzny wykonany z PU lub PTFE odpowiada za kontakt z tłoczyskiem, a pierścień wewnętrzny wykonany z bardziej elastycznego materiału jakim jest NBR lub FKM zapewnia wstępny docisk i dodatkową aktywację uszczelnienia w trakcie narostu ciśnienia. Do zastosowania przy przesuwie do 5 m/s i ciśnieniu do 700 bar.

Zgarniacze – uszczelnienie montowane w celu zabezpieczenia dławnicy przed zanieczyszczeniami zewnętrznymi

Zgarniacze dzielimy na:

• Miękkie – montowane w zamkniętym kanale uszczelniającym, wykonane z PU
• Twarde – montowane w otwartym kanale, wykonane jako pierścień z NBR wulkanizowany ze stalową obręczą.
• Zgarniacze do szybkich przemieszczeń – montowane w zamkniętym kanale, wykonane z dwóch materiałów, gdzie pierścień wewnętrzny jest wykonany z modyfikowane PTFE, a pierścień zewnętrzny z NBR lub FKM.
• Zgarniacze twarde specjalne – montowane w otwartym kanale, wykonane z NBR wulkanizowanego ze stalą gdzie występuje dodatkowy pierścień wewnętrzny odpowiadający za usuwanie szczególnie trudnych zanieczyszczeń w tym lodu zamarzniętego na tłoczysku.

Pierścienie prowadzące

Równie ważnym elementów w konstrukcji siłowników jak uszczelnienia hydrauliczne, są pierścienie prowadzące nazywane też ślizgowymi.

Przeznaczone są tak do dławnic, jak i tłoków. Uniemożliwiają one kontakt metal-metal, znoszą radialne obciążenia tłoczyska, zapewniają niską ścieralność w trakcie pracy.

• Pierścienie wykonane z żywicy acetalowej o odporności statycznej 40 N/mm2 i dynamicznej 20 N/mm2 przeznaczone do przesuwu 1 m/s
• Pierścienie wykonane z modyfikowanego PTFE o odporności statycznej 25 N/mm2 i dynamicznej 15 N/mm2 przeznaczone do przesuwu do 5 m/s
• Pierścienie wykonane z tkaniny + żywica o odporności statycznej do 100 N/mm2 i dynamicznej 300 N/mm2 przeznaczone do przesuwu do 1 m/s.