Η υδραυλική μετάδοση είναι ένας τρόπος μετατροπής ενέργειας, μετάδοσης και ελέγχου με υγρό υπό πίεση ως μέσο εργασίας. Η υδραυλική αντλία γραναζιών είναι το στοιχείο μετατροπής ενέργειας στο υδραυλικό σύστημα μετάδοσης, που χρησιμοποιείται ευρέως στη μηχανική, την εξόρυξη, τα περονοφόρα και άλλα μηχανήματα.
Συχνά χρησιμοποιείται δυναμική, στατική σφράγιση υδραυλικής αντλίας γραναζιών: δυναμική σφράγιση με περιστροφική μηχανική σφράγιση, ελαστικό στεγανοποιητικό χείλος. Η στατική στεγανοποίηση έχει παρεμβύσματα, στεγανοποιητικά δακτυλίου Ο και στεγανωτικά. Η υδραυλική γραναζωτή αντλία είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη εξωτερική στεγανοποίηση (εσωτερική πίεση) για σφράγιση δακτυλίου Ο, το όριο στεγανοποίησης είναι κυρίως μια επίπεδη επιφάνεια δακτυλίου.
1. Σφράγιση και διαρροή
Η σφράγιση είναι αυστηρά θέμα βαθμού, δεν είναι ποτέ απόλυτο, η τεχνολογία σφράγισης μπορεί να λύσει το πρόβλημα μόνο για την πρόληψη ή τη μείωση της διαρροής. Δεν υπάρχει απόλυτη σφράγιση με τη φυσική έννοια, και οποιοδήποτε κενό, όσο μικρό κι αν είναι, επιτρέπει στο μόριο του υγρού να έχει ένα κανάλι και προς τις δύο κατευθύνσεις, κοινώς γνωστό ως διαρροή. Ο πιο συχνός τρόπος διαρροής στα υδραυλικά συστήματα προκαλείται από τη ροή πίεσης και εμφανίζεται ως υγρό που στάζει ή ρέει.
Η μορφή και το μέγεθος του διακένου σφράγισης ποικίλλει πολύ σε μια ποικιλία συστημάτων στεγανοποίησης και το πάχος του φιλμ της διεπαφής στεγανοποίησης κυμαίνεται από περίπου {{0}}.1μm έως 1mm. Στη σφράγιση επαφής, το διάκενο στεγανοποίησης είναι πολύ μικρό, η διεπαφή στεγανοποίησης είναι σχετικά ολισθαίνουσα, η διεπαφή στεγανοποίησης σχηματίζεται δυναμική μεμβράνη ρευστού, αυτό το δυναμικό πάχος μεμβράνης ρευστού είναι συνήθως 0.1 ~ 1μm, δηλαδή με την τραχύτητα και την τραχύτητα του ισοδύναμου της διεπαφής στεγανοποίησης. Δεδομένου ότι το μέγεθος των μορίων του ελαίου δεν είναι μεγαλύτερο από περίπου 1nm (0,001μm), τα μόρια του ρευστού εξακολουθούν να είναι μικρά σε σχέση με το λεπτότερο δυναμικό φιλμ και η διαρροή είναι αναπόφευκτη.
2. Μηχανισμός σφράγισης δακτυλίου Ο και επιλογή
2.1 Μηχανισμός στεγανοποίησης
Οι σφραγίδες δακτυλίου Ο στην υδραυλική αντλία γραναζιών χρησιμοποιούνται ευρέως, τα υλικά για καουτσούκ (από τη γωνία στεγανοποίησης υγρού για την ανάλυση του μηχανισμού στεγανοποίησης μπορεί επίσης να ονομαστεί ελαστομερές), έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: (1) χαμηλό μέτρο ελαστικότητας Ε και μεγάλη επιμήκυνση θραύσης (100 τοις εκατό ή υψηλότερο), δηλαδή η προσαρμοστική απόδοση από καουτσούκ είναι ισχυρή, μετά την αρχική εγκατάσταση της τάσης επαφής σε αποδεκτό εύρος. (2) Ο υψηλός λόγος Poisson ν με το θεωρητικό όριο κοντά στο 0,5 αντανακλά την ασυμπίεση του καουτσούκ. ③ Χαμηλό μέτρο διάτμησης G, δεν αλλάζει τον όγκο της θήκης είναι εύκολο να αλλάξει το σχήμα, να προσαρμοστεί σε διαφορετικές κοιλότητες.
Ο μηχανισμός στεγανοποίησης O-ring εξαρτάται από την ελαστικότητα και την ασυμπίεση του υλικού και την παρουσία αρχικής παρεμβολής ή προσυμπίεσης. Στην ελεύθερη κατάσταση, λαμβάνεται υπόψη μόνο η σφράγιση της επιφάνειας συμπίεσης και συμμετρικής εξώθησης. Αφού συναρμολογηθεί ο δακτύλιος Ο στην αυλάκωση στεγανοποίησης, η επιφάνεια επαφής παράγει ένα ορισμένο φορτίο δ0 πριν από την πίεση. Όταν η πίεση εφαρμόζεται ως δP, η πίεση του ρευστού δρα στην εκτεθειμένη επιφάνεια της σφράγισης και προωθεί τη μετατόπιση του δακτυλίου Ο προς την πλευρά χαμηλής πίεσης. Ταυτόχρονα, η ελαστική παραμόρφωση αυξάνεται περαιτέρω και η τάση επαφής στην επιφάνεια του δακτυλίου Ο έχει παραβολική κατανομή.
2.2 Θέματα που χρειάζονται προσοχή για την επιλογή
(1) Οι δακτύλιοι Ο μπορεί να χάσουν την ελαστικότητά τους λόγω θερμικής γήρανσης ή χημικής διάβρωσης και μπορεί επίσης να υποστούν ευθραυστότητα, επιφανειακές ρωγμές, διαστολή ή συστολή, επομένως η επιλογή των δακτυλίων στεγανοποίησης πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη συμβατότητα με το περιβάλλον στεγανοποίησης (συμβουλευτείτε τους προμηθευτές ).
(2) Το κύριο υλικό του καουτσούκ O-ring έχει υψηλή θερμική διαστολή και το πληρωτικό του έχει χαμηλή θερμική διαστολή, σχεδιασμός υψηλής ή χαμηλής θερμοκρασίας, πρέπει να δοθεί προσοχή στην αλλαγή όγκου της αυλάκωσης του δακτυλίου Ο σχετικής και γραμμικής παρεμβολής αλλαγή.
(3) Όταν ο δακτύλιος Ο υποβάλλεται σε τάση εφελκυσμού, εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος χρήσης είναι πολύ υψηλή, θα προκύψει το φαινόμενο Goff-Joule και ο δακτύλιος O έχει μεγαλύτερη τάση να συρρικνώνεται και να διαρρέει εύκολα.
(4) Στην επιφάνεια επαφής ολίσθησης ή στην επιφάνεια επαφής με κακή τραχύτητα επιφάνειας ή στη γύρω περιοχή ανομοιόμορφης κατανομής τριβής, ο δακτύλιος Ο μπορεί να γλιστρήσει σε μια συγκεκριμένη θέση, μια συγκεκριμένη θέση να έχει κολλήσει, με αποτέλεσμα ανεξέλεγκτη στρέψη, οδηγώντας στο σπειροειδές ράγισμα του δακτυλίου Ο, ακόμα κι αν ο δακτύλιος Ο δεν έχει καταστραφεί, θα προκαλέσει επίσης διαρροή. Καλές λύσεις είναι: σφραγίδες με προφίλ κατά της κύλισης, όπως ορθογώνια δαχτυλίδια.
(5) Η διαρροή της αντλίας λαδιού μετάδοσης κίνησης μόλις ξεκίνησε το χειμώνα σε περιοχές χαμηλής θερμοκρασίας υποδηλώνει ότι η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού Tg των σφραγίδων είναι υψηλή, ειδικά για στεγανοποιήσεις με ενώσεις υψηλής περιεκτικότητας σε φθόριο. Σε αυτή την κρίσιμη θερμοκρασία, το O-ring μοιάζει περισσότερο με δέρμα παρά με καουτσούκ και η στατική πίεση των υγρών δεν μπορεί να μεταδοθεί, οδηγώντας σε διαρροή.
(6) Η ορθογώνια περιοχή του αυλακιού εγκατάστασης του δακτυλίου Ο πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το 25 τοις εκατό της διατομής του δακτυλίου Ο (εκτός από τη στεγανοποίηση υπό κενό, θα πρέπει να είναι 100 τοις εκατό). Αφού εγκατασταθεί ο δακτύλιος Ο στην αυλάκωση στεγανοποίησης, η τελική όψη του δακτυλίου Ο γενικά υπόκειται σε παραμόρφωση συμπίεσης 8 τοις εκατό ~ 30 τοις εκατό. Η αρχική συμπίεση κατά τη στατική σφράγιση είναι 15 τοις εκατό ~ 30 τοις εκατό, δηλαδή, η τιμή πλήρωσης της δεξαμενής πρέπει να είναι 70 ~ 85 τοις εκατό. Στη δυναμική στεγανοποίηση (υδραυλική) αρχική συμπίεση 10 τοις εκατό ~ 18 τοις εκατό . Πρέπει να σημειωθεί ότι η στατική σφράγιση παίρνει τη μεγαλύτερη τιμή ρυθμού συμπίεσης, επειδή το συνθετικό καουτσούκ συμπιέζεται σε χαμηλή θερμοκρασία, επομένως η προσυμπίεση του στατικού δακτυλίου στεγανοποίησης πρέπει να θεωρείται ότι αντισταθμίζει τη συμπίεσή του σε χαμηλή θερμοκρασία.
(7) Υπό υψηλή πίεση, ο δακτύλιος Ο στην αυλάκωση πιέζεται από το υγρό προς την πλευρά χωρίς πίεση, η οποία γίνεται ένα κατά προσέγγιση ορθογώνιο και συμπιέζεται στο κενό στο άκρο χαμηλής πίεσης. Όταν υπάρχει παλμός πίεσης, ο δακτύλιος Ο μπορεί να συνεχίσει να είναι ελαφρώς αποκολλημένος. Προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος εξώθησης και να διασφαλιστεί το μικρό διάκενο της κύριας επιφάνειας στεγανοποίησης, είναι καλύτερο να συναρμολογηθεί ο δακτύλιος κατά της εξώθησης με μεγαλύτερη αντοχή μεταξύ του δακτυλίου Ο και του διακένου εξώθησης, κοινώς γνωστό ως "δακτύλιος συγκράτησης" ή "ράβδος συγκράτησης". Όπως: η εσωτερική σφράγιση στην πλευρική πλάκα ή στο χιτώνιο της αντλίας γραναζιών, το αξονικό διάκενο είναι βέβαιο, όταν η πίεση του υγρού είναι υψηλή, το αποτέλεσμα της πρόληψης της ζημιάς εξώθησης του δακτυλίου Ο είναι σημαντικό.
3. Συμπέρασμα
Αν και το O-ring δεν είναι η κορυφαία τεχνολογία, αλλά είναι μια από τις βασικές τεχνολογίες στην υδραυλική γραναζωτή αντλία, καθορίζει την ασφάλεια, την αξιοπιστία και την ανθεκτικότητα της υδραυλικής αντλίας γραναζιών. Στη μείωση της διαρροής, τη μείωση της φθοράς, τη βελτίωση της αξιοπιστίας και της σταθερότητας, την παράταση της διάρκειας ζωής των πλεονεκτημάτων της στεγανοποίησης δακτυλίου O στην αναντικατάστατη θέση της αντλίας υδραυλικού γραναζιού.
