Cilindro simple de doble efecto, principios y bases del diseño del sello hidráulico
2023-12-11
En primer lugar, debemos darnos cuenta de la importancia que tiene el sellado de cilindros de simple/doble efecto para la tecnología hidráulica. Se puede decir que no existe tecnología hidráulica sin estanqueidad. Si el sellado no es bueno, la tecnología hidráulica no es buena. El principio rector del diseño de sellos hidráulicos es mirar el sello con una línea en lugar de un punto, pero no se puede.39No ignores el punto y no39No subestimes el sello puntual. La llamada línea es el sistema de sellado. El llamado punto es específico de una determinada posición de sellado. El principio de diseño debe ser una combinación de líneas y puntos; en segundo lugar, se deben entender exactamente las bases para el diseño del sello hidráulico. Sólo con una comprensión precisa de las bases, una consideración integral, sopesando la relación entre estas bases y el diseño del sello, y la relación entre estas bases, se puede seleccionar la estructura del sello o del dispositivo de sellado y la selección del material de estos sellos y dispositivos de sellado. llevarse a cabo; También se debe seleccionar cuidadosamente el tamaño del sello, las piezas relacionadas con el dispositivo de sellado, la precisión de la posición geométrica, la rugosidad de la superficie y el espacio entre las piezas; No debe haber negligencia en los aspectos anteriores, de lo contrario no se puede llamar diseño elaborado y se proporcionará el sello hidráulico. El diseño deja peligros ocultos y existirá la posibilidad de fugas.
(1) Principios de diseño de sellos hidráulicos para cilindros de simple/doble efecto.
El principio del diseño del sello hidráulico se basa en el diseño de la línea (sistema de sellado). El diseño del punto (posición específica del sello) se incluye en el diseño de la línea y debe ser preciso. El diseño de líneas y puntos son inseparables y forman un todo.
El diseño de la línea tiene dos significados: para un dispositivo hidráulico completo, debe ser el diseño de sellado de todo el sistema hidráulico. Si hay una fuga en alguna parte del sistema, todo el sistema de sellado es imperfecto; En segundo lugar, es posible considerar el sellado de un determinado componente en un punto, como el sello en una determinada junta de la tubería, pero si se considera el sello en el cilindro hidráulico, debe ser un concepto cableado. Incluso considerando el sistema de sellado, puede ser que un sistema de sellado esté formado por el sellado de varias posiciones, el sellado del cilindro hidráulico sea efectivo y no haya fugas que excedan la regulación. Puede que no tenga éxito si elige el sello o la forma y estructura del dispositivo de sellado únicamente de acuerdo con la presión nominal del cilindro hidráulico. Si la presión nominal del cilindro hidráulico es PN=50MPa, y la presión de trabajo real es mayor o muy alta o muy baja, como su presión de trabajo PN≥50MPa o. Cuando PN≤50MPa, el diseño anterior puede fallar y se producirán fugas durante todo el proceso del cilindro hidráulico. Por supuesto, en PN=50MPa, el cilindro hidráulico no tendrá fugas. Cada tipo de estructura del sello o dispositivo de sellado tiene su propia área efectiva de sellado por presión óptima, y diferentes tipos de estructura del sello o dispositivo de sellado tienen diferentes áreas efectivas de sellado por presión óptima. Si no se basa en su valor de presión nominal para seleccionar una determinada forma de sello o dispositivo de sellado, sino en función de su valor de presión nominal, y divídalo de presión cero a presión nominal pN=50MPa en varias áreas de presión: baja presión, media y baja presión, media alta presión, alta presión, en relación con su sección de presión, correspondiente a la selección de diferentes formas de sellos o dispositivos de sellado. Se utiliza para seleccionar varios sellos estructurales diferentes (dispositivos de sellado) para formar el sistema de sellado del cilindro hidráulico. En este momento, el cilindro hidráulico no tendrá fugas durante todo el proceso de trabajo, independientemente de la presión baja, media o alta. Cifra1, especialmente la curva característica de sellado sintético3 En esta figura se ilustra completamente: el diseño del sello hidráulico debe seguir el principio del diseño de línea como el diseño de punto líder y preciso, y la combinación de línea y punto. En otras palabras, el diseño del sello hidráulico debe basarse en el sistema de sellado, considerar el rendimiento del sellado y diseñar con los requisitos de la posición del sellado como punto de partida; es decir, seleccionar racionalmente diferentes tipos de sellos o dispositivos de sellado y optimizar su combinación, aprovechar al máximo el mecanismo de sellado y las características de cada tipo de sello y adoptar un método de conexión en serie para lograr una mejor composición. El sistema de sellado, más el tamaño de ranura razonable, rugosidad de la superficie y holgura coincidente de las piezas relevantes. Junto con un proceso de ensamblaje razonable, se puede obtener el rendimiento de sellado esperado y sin efecto de fuga.
1. Curva de sellado de junta tórica2. Curva de sellado del sello del vástago3. Curva característica de sellado sintético
Higo.1 Diagrama esquemático de superposición de las curvas de sellado del sello del vástago y la junta tórica.
(2) La base del diseño del sello hidráulico del cilindro de simple/doble efecto.
La base del diseño del sello hidráulico son, en primer lugar, las condiciones de trabajo. El sello debe cumplir con los requisitos de las condiciones de trabajo. La forma y estructura de la junta o del dispositivo de sellado y los materiales fabricados con ellos deben corresponder a las condiciones de trabajo. Sólo de esta manera será posible lograr el propósito del diseño del sello hidráulico: evitar la estanqueidad. El fluido en la cavidad fluye desde el lado de alta presión al lado de baja presión a través del límite de la cavidad cerrada, lo que se denomina fuga.
Las condiciones de trabajo comunes incluyen presión, velocidad, medio y temperatura; la ubicación ambiental se refiere al océano, tierra, cielo, zona tropical, templada y frígida; Lugares exteriores, interiores, limpios y polvorientos, llenos de gases corrosivos o solo con aire, etc.
Aquí hay algunos puntos que deben enfatizarse. Los elementos anteriores son todos factores que deben considerarse en el diseño de sellos hidráulicos. Descuidar cualquiera de ellos puede llevar al fracaso del diseño. En segundo lugar, la presión, la temperatura y la velocidad nunca deben entenderse desde un punto de vista estático. Hay que abordarlo desde un punto de vista dinámico, que sea suficiente para sus cambios como base para el diseño. Por lo tanto, el sello hidráulico diseñado debe cumplir con los requisitos de todo su proceso de cambio. Por ejemplo, la presión es el principal valor del parámetro del diseño del sello hidráulico. Si la presión nominal de un sistema hidráulico es40Mpa, es suficiente como diseño de sello estático. Sin embargo, como diseño de sello dinámico, se selecciona una determinada forma de sello estructural. Aunque puede garantizar que el cuerpo ejecutivo del sistema, como un cilindro hidráulico, no tenga fugas a una presión de p=40MPa, la presión del sistema a menudo se procesa a presión cero (a veces este proceso es muy corto), pero siempre existe) es posible alcanzar40MPa, entonces este actuador antes40MPa, tiene presión cero, baja presión, baja presión, etc., y el cilindro hidráulico puede tener fugas a baja presión, y cuando se diseña el sello hidráulico, es particularmente dinámico Para sellar, el proceso de cambiar la presión del líquido Se debe considerar el medio desde presión cero hasta presión nominal (especialmente presión por encima de presión media y alta). Para garantizar un buen sellado sin fugas, es posible elegir varios tipos diferentes de sellos o varios juegos de sellos o el dispositivo de sellado cumple con el diseño del sello hidráulico. Por ejemplo, en el ámbito internacional se utilizan juntas de tres o cinco componentes para cilindros hidráulicos. La velocidad del trabajo también debe abordarse desde una perspectiva cambiante. Los cambios de velocidad afectan la fricción entre las partes móviles relativas, la resistencia a la fricción, el desgaste de los sellos e incluso el arranque y muchas otras influencias. La temperatura también es una cantidad variable, un parámetro variable. Tiene una gran influencia en el material de sellado del sello hidráulico. Algunos equipos hidráulicos funcionarán a decenas de grados bajo cero Celsius y luego funcionarán a decenas de grados por encima de cero Celsius o incluso cientos de grados. Algunos materiales de sellado pueden soportar una cantidad tan grande. Rango de cambio de temperatura. Aunque algunos materiales de sellado tienen muchas propiedades excelentes, como resistencia al aceite, resistencia al desgaste y alta resistencia mecánica, tienen resistencia a bajas temperaturas. Por ejemplo, los sellos de poliuretano, cuando la temperatura excede80, no se adaptará. El rendimiento del sellado se deterioró y no se puede utilizar. Por lo tanto, el rango de temperatura también es un parámetro variable que debe considerarse en el diseño de sellos hidráulicos. Además, aunque la carga puede reflejarse mediante la presión, la presión no puede reflejar completamente el impacto de la carga sobre el sello. Por lo tanto, se debe comprender y analizar la carga real al diseñar el sello. Tales consideraciones, como el cambio del valor de la carga, el cambio de dirección, su respectiva amplitud y frecuencia de cambio y el tiempo ocupado por la fase de cambio, definitivamente mejorarán y perfeccionarán la confiabilidad del sello hidráulico diseñado.
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