В связи с ростом экологических требований к современной технике обязывает отечественных производителей гидроцилиндров все большее внимание уделять таким показателям как герметичность, КПД, плавность, бесшумность движения, а так же учитывать показатели безотказности и долговечности.
Гидроцилиндры с уплотнениями подверженные быстрому износу требуется подвергать длительной и трудоемкой работе, требующей операций с замасленными деталями, а так же специальной оснастки.
Имеющаяся литература, справочники по уплотнениям и каталоги производителей не содержат обоснований оптимальности предлагаемых конструкций ни с технической стороны, ни с экономической.
На рабочих поверхностях штоков и гильз гидроцилиндра трудно обеспечить и поддерживать высокую частоту и отсутствие микродефектов в виде пор, раковин, рисок, забоин, следов коррозии и сломов хромового покрытия.
Фрикционный поток прилипших к штоку гидроцилиндра молекул рабочей жидкости требует установки перед уплотнением грязезащитных элементов, замедляющий износ уплотнений и попадание грязи в рабочие плоскости гидроцилиндра.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЫБОР ТИПА И РАЗМЕРЫ СЕЧЕНИЯ УПЛОТНЕНИЙ:
- Допустимые люфты в опорах штока и поршня
- Ограниченность мест размещения уплотнения с малой разницей в диаметрах поршня и штока.
- Степень загрязненности и тип рабочей жидкости
- Температурный диапазон работоспособности гидроцилиндров
- Рабочая и максимальная скорости штока
- Режимы работы гидроцилиндра по частоте периодичности ходов.
Сложнее исключить гидродинамические утечки в виде капель с быстродвижущегося штока.
Для экскаваторов обычно допускаются перетечки по уплотнению поршня в объеме до нескольких см?/мин, что позволяет использовать наиболее износостойкие твердые разрезные уплотнения типа поршневых колец.
Характеристики подвижных уплотнений гидроцилиндра определяются применяемыми в них материалами.
Традиционно — резина, которая относится к дешевым и технологичным материалам. Если давление более 10 МПа резиновые уплотнения штока требуют антиэкструзионной защиты с помощью защитных колец из более жестких материалов, что усложняет и удорожает конструкцию.
Полиуретановые уплотнения обладают большей износостойкостью и анти-экструзионной стойкостью, пониженным коэффициентом трения.
Уплотнение поршня резиновое имеет ресурс в 3-4 раза меньший по сравнению с полиуретановым.
Ряд полужестких пластмасс по сравнению с предыдущими материалами имеют высокий модуль упругости, они работоспособны при давлении до 40 МПа без дополнительной защиты.
Рабочие кромки Хайтрел позволяют достигнуть самой высокой герметичности, однако они чувствительны к микродефектам поверхности штока, как правило, они снабжаются поджимными кольцами из резины или стали.
При выборе оптимальной конструкции уплотнения штока поршня, других узлов гидроцилиндра, необходимо стремиться к их надежности.