การออกแบบไฮดรอลิกกระบอกคู่รักษาการเดี่ยว
2023-12-11
ก่อนอื่น เราต้องตระหนักถึงความสำคัญของการซีลกระบอกสูบแบบแสดงเดี่ยวหรือสองครั้งกับเทคโนโลยีไฮดรอลิก อาจกล่าวได้ว่าไม่มีเทคโนโลยีไฮดรอลิกใดที่ไม่มีการปิดผนึก ถ้าซีลไม่ดีเทคโนโลยีไฮดรอลิกไม่ดี หลักการออกแบบซีลไฮดรอลิกคือการดูซีลด้วยเส้นแทนจุด แต่คุณสามารถ39;อย่าละเลยประเด็นและอย่า39;อย่าดูถูกการประทับตราจุด เส้นที่เรียกว่าคือระบบปิดผนึก จุดที่เรียกว่ามีเฉพาะสำหรับตำแหน่งการปิดผนึกที่แน่นอน หลักการออกแบบต้องเป็นการผสมผสานระหว่างเส้นและจุด ประการที่สอง จะต้องเข้าใจพื้นฐานสำหรับการออกแบบซีลไฮดรอลิกอย่างชัดเจน มีเพียงความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับพื้นฐาน การพิจารณาที่ครอบคลุม การชั่งน้ำหนักความสัมพันธ์ระหว่างพื้นฐานเหล่านี้กับการออกแบบซีล และความสัมพันธ์ระหว่างพื้นฐานเหล่านี้ จึงสามารถเลือกโครงสร้างซีลหรืออุปกรณ์ปิดผนึกและการเลือกวัสดุของซีลและอุปกรณ์ปิดผนึกเหล่านี้ได้ จะดำเนินการ; ควรเลือกขนาดของซีล ชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ซีล ความแม่นยำของตำแหน่งทางเรขาคณิต ความหยาบของพื้นผิว และช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนอย่างระมัดระวัง ไม่ควรมีความประมาทเลินเล่อในด้านข้างต้นมิฉะนั้นจะเรียกว่าการออกแบบที่ซับซ้อนไม่ได้และจะได้รับซีลไฮดรอลิก การออกแบบทำให้เกิดอันตรายที่ซ่อนอยู่และอาจเกิดการรั่วไหลได้
(1) หลักการออกแบบซีลไฮดรอลิกสำหรับกระบอกสูบแบบทางเดียวหรือทางคู่
หลักการออกแบบซีลไฮดรอลิกขึ้นอยู่กับการออกแบบไลน์ (ระบบซีล) การออกแบบจุด (ตำแหน่งซีลเฉพาะ) รวมอยู่ในการออกแบบเส้นและควรมีความแม่นยำ การออกแบบเส้นและจุดแยกจากกันไม่ได้และรวมกันเป็นหนึ่งเดียว
การออกแบบเส้นมีสองความหมาย: สำหรับอุปกรณ์ไฮดรอลิกเต็มรูปแบบ ควรเป็นการออกแบบการปิดผนึกของระบบไฮดรอลิกทั้งหมด หากมีการรั่วในส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบ แสดงว่าระบบซีลทั้งหมดไม่สมบูรณ์ ประการที่สอง พิจารณาการซีลส่วนประกอบบางอย่างได้ เป็นจุดๆ เช่น ซีลที่ข้อต่อบางจุดในท่อ แต่ถ้าพิจารณาซีลในกระบอกไฮดรอลิกก็ต้องเป็นแบบมีสาย แม้จะพิจารณาถึงระบบซีลก็อาจเป็นไปได้ว่าระบบซีลนั้นเกิดจากการซีลหลายตำแหน่ง การซีลกระบอกไฮดรอลิกก็มีประสิทธิภาพและจะไม่มีการรั่วไหลเกินข้อกำหนด อาจไม่ประสบความสำเร็จหากคุณเลือกซีลหรือรูปแบบและโครงสร้างของอุปกรณ์ซีลตามแรงดันที่กำหนดของกระบอกไฮดรอลิกเท่านั้น หากแรงดันที่กำหนดของกระบอกไฮดรอลิกคือ PN=50MPa และแรงดันใช้งานจริงจะสูงกว่าหรือสูงมากหรือต่ำมาก เช่น แรงดันใช้งานPN≥50MPa หรือ. เมื่อPN≤50MPa การออกแบบข้างต้นอาจล้มเหลวและการรั่วไหลจะเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการทั้งหมดของกระบอกไฮดรอลิก แน่นอนที่ PN=50MPa กระบอกไฮดรอลิกจะไม่รั่วซึม โครงสร้างแต่ละประเภทของซีลหรืออุปกรณ์ปิดผนึกมีพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพในการปิดผนึกด้วยแรงดันที่เหมาะสมที่สุด และโครงสร้างที่แตกต่างกันของซีลหรืออุปกรณ์ปิดผนึกก็มีพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพในการปิดผนึกด้วยแรงดันที่เหมาะสมที่สุดที่แตกต่างกัน หากไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่าความดันที่กำหนดให้เลือกรูปแบบของซีลหรืออุปกรณ์ปิดผนึกบางรูปแบบ แต่ขึ้นอยู่กับค่าความดันที่กำหนด และหารจากความดันศูนย์ถึงความดันที่กำหนด pN=50MPa แบ่งออกเป็นพื้นที่แรงดันต่างๆ: แรงดันต่ำ, แรงดันปานกลางและต่ำ, แรงดันสูงปานกลาง, แรงดันสูง สัมพันธ์กับส่วนแรงดัน ซึ่งสอดคล้องกับการเลือกซีลหรืออุปกรณ์ปิดผนึกรูปแบบต่างๆ ใช้เพื่อเลือกซีลโครงสร้างต่างๆ (อุปกรณ์ซีล) เพื่อสร้างระบบซีลของกระบอกไฮดรอลิก ขณะนี้กระบอกไฮดรอลิกจะไม่รั่วซึมตลอดกระบวนการทำงาน ไม่ว่าจะมีแรงดันต่ำ แรงดันปานกลาง หรือแรงดันสูงก็ตาม รูป1โดยเฉพาะเส้นโค้งลักษณะการซีลสังเคราะห์3 ในรูปนี้ แสดงให้เห็นอย่างครบถ้วน: การออกแบบซีลไฮดรอลิกจะต้องเป็นไปตามหลักการออกแบบเส้นซึ่งเป็นการออกแบบจุดนำที่แม่นยำและแม่นยำ และการผสมผสานระหว่างเส้นและจุด กล่าวอีกนัยหนึ่ง การออกแบบซีลไฮดรอลิกควรขึ้นอยู่กับความคิดของระบบซีล พิจารณาประสิทธิภาพการซีล และการออกแบบโดยต้องมีตำแหน่งการซีลเป็นจุดเริ่มต้น นั่นคือเลือกประเภทของซีลหรืออุปกรณ์ปิดผนึกอย่างมีเหตุผลและปรับการผสมผสานให้เหมาะสม ใช้กลไกการปิดผนึกและลักษณะของซีลแต่ละประเภทอย่างเต็มที่ และใช้วิธีการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อให้ได้องค์ประกอบที่ดีขึ้น ระบบการปิดผนึกบวกกับ ขนาดร่องที่เหมาะสม ความหยาบของพื้นผิว และระยะห่างที่เหมาะสมของชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง เมื่อประกอบเข้ากับกระบวนการประกอบที่เหมาะสม ก็จะได้ประสิทธิภาพการซีลตามที่คาดหวังและไม่มีผลกระทบจากการรั่วซึม
1. เส้นโค้งการซีลของโอริง2. เส้นโค้งการซีลของ Stem Seal3. เส้นโค้งลักษณะการซีลสังเคราะห์
รูปที่.1 แผนผังแสดงการซ้อนทับของเส้นโค้งการปิดผนึกของซีลก้านและโอริง
(2) พื้นฐานของการออกแบบซีลไฮดรอลิกของกระบอกสูบแบบออกฤทธิ์เดี่ยวหรือคู่
พื้นฐานของการออกแบบซีลไฮดรอลิกคือเงื่อนไขการทำงานประการแรก ซีลต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของสภาพการทำงาน รูปร่างและโครงสร้างของซีลหรืออุปกรณ์ปิดผนึกและวัสดุที่ทำขึ้นต้องสอดคล้องกับสภาพการทำงาน ด้วยวิธีนี้เท่านั้นจึงจะสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของการออกแบบซีลไฮดรอลิกได้: ป้องกันสุญญากาศ ของเหลวในโพรงจะไหลจากด้านแรงดันสูงไปยังด้านแรงดันต่ำข้ามขอบเขตของช่องปิดซึ่งเรียกว่าการรั่วไหล
สภาพการทำงานทั่วไป ได้แก่ ความดัน ความเร็ว ปานกลาง และอุณหภูมิ ที่ตั้งด้านสิ่งแวดล้อม หมายถึง มหาสมุทร ผืนดิน ท้องฟ้า เขตร้อน เขตอบอุ่น และเขตหนาว ภายนอกอาคาร ภายในสะอาด เต็มไปด้วยฝุ่น ก๊าซกัดกร่อน หรือเฉพาะอากาศ เป็นต้น
ต่อไปนี้เป็นประเด็นที่ควรเน้นย้ำ รายการข้างต้นล้วนเป็นปัจจัยที่ต้องพิจารณาในการออกแบบซีลไฮดรอลิก การละเลยสิ่งเหล่านี้อาจทำให้การออกแบบล้มเหลว ประการที่สอง ไม่ควรเข้าใจความดัน อุณหภูมิ และความเร็วจากมุมมองคงที่ จะต้องได้รับการจัดการจากมุมมองแบบไดนามิกซึ่งเพียงพอสำหรับการเปลี่ยนแปลงเป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบ ดังนั้นซีลไฮดรอลิกที่ออกแบบจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ความดันเป็นค่าพารามิเตอร์หลักของการออกแบบซีลไฮดรอลิก ถ้าพิกัดแรงดันของระบบไฮดรอลิกเป็น40Mpa ก็เพียงพอแล้วสำหรับการออกแบบซีลแบบคงที่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการออกแบบซีลแบบไดนามิก จึงมีการเลือกรูปแบบซีลโครงสร้างบางรูปแบบ แม้ว่าจะสามารถมั่นใจได้ว่าตัวผู้บริหารในระบบ เช่น กระบอกไฮดรอลิก จะไม่รั่วที่ความดัน p= ก็ตาม40MPa แรงดันของระบบมักจะถูกประมวลผลโดยแรงดันเป็นศูนย์ (บางครั้งกระบวนการนี้สั้นมาก) แต่มีอยู่เสมอ) สามารถเข้าถึงได้40MPa แล้วตัวกระตุ้นนี้มาก่อน40MPa มีแรงดันเป็นศูนย์ แรงดันต่ำ แรงดันต่ำ ฯลฯ และกระบอกไฮดรอลิกอาจรั่วที่แรงดันต่ำ และเมื่อมีการออกแบบซีลไฮดรอลิก จะมีไดนามิกเป็นพิเศษ สำหรับการปิดผนึกกระบวนการเปลี่ยนความดันของของเหลว ควรพิจารณาสื่อจากแรงดันศูนย์ไปจนถึงแรงดันพิกัด (โดยเฉพาะแรงดันที่สูงกว่าแรงดันปานกลางและสูง) เพื่อให้แน่ใจว่ามีการซีลที่ดีไม่มีการรั่วไหลสามารถเลือกซีลได้หลายประเภทหรือซีลหลายชุด หรืออุปกรณ์ซีลที่ตรงตามการออกแบบซีลไฮดรอลิก ตัวอย่างเช่น ซีลสามองค์ประกอบหรือห้าองค์ประกอบใช้สำหรับกระบอกไฮดรอลิกในระดับสากล ความเร็วของงานต้องได้รับการปฏิบัติด้วยมุมมองที่เปลี่ยนแปลงไป การเปลี่ยนแปลงความเร็วส่งผลต่อแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่โดยสัมพัทธ์ ความต้านทานแรงเสียดทาน การสึกหรอของซีล แม้กระทั่งการสตาร์ทเครื่อง และอิทธิพลอื่นๆ อีกมากมาย อุณหภูมิยังเป็นปริมาณที่แปรผันได้ ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่แปรผันได้ มีอิทธิพลอย่างมากต่อวัสดุปิดผนึกในซีลไฮดรอลิก อุปกรณ์ไฮดรอลิกบางชนิดจะทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียสหลายสิบองศา แล้วจึงทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่าศูนย์องศาเซลเซียสหลายสิบองศาหรือหลายร้อยองศาด้วยซ้ำ วัสดุซีลบางชนิดสามารถทนต่อปริมาณมากได้ ช่วงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ แม้ว่าวัสดุซีลบางชนิดจะมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมหลายประการ เช่น ทนทานต่อน้ำมัน ทนทานต่อการสึกหรอ และความแข็งแรงเชิงกลสูง แต่ก็มีความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำ เช่น ซีลโพลียูรีเทน เมื่ออุณหภูมิสูงเกิน80มันจะไม่ปรับตัว ประสิทธิภาพการ กระบวนการซีล เสื่อมลงและไม่สามารถใช้งานได้ ดังนั้นช่วงอุณหภูมิจึงเป็นตัวแปรตัวแปรที่ต้องพิจารณาในการออกแบบซีลไฮดรอลิกด้วย นอกจากนี้ แม้ว่าแรงกดจะสามารถสะท้อนกลับได้ด้วยความดัน แต่ความดันก็ไม่สามารถสะท้อนแรงกดบนซีลได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นจึงต้องเข้าใจและวิเคราะห์ภาระจริงเมื่อออกแบบซีล เช่นการเปลี่ยนแปลงค่าของโหลด การเปลี่ยนทิศทาง ความกว้างและความถี่ของการเปลี่ยนแปลงตามลำดับ และเวลาที่ใช้ในขั้นตอนการเปลี่ยนแปลง การพิจารณาดังกล่าวจะปรับปรุงและทำให้ความน่าเชื่อถือของซีลไฮดรอลิกที่ออกแบบได้สมบูรณ์แบบอย่างแน่นอน
Prev : ปัญหาสามประการของระบบไฮดรอลิก
Next : สาเหตุของความล้มเหลวของแหวนซีลรูปตัว Y
