¿Cuánto sabe sobre el sellado de cilindros hidráulicos?

Cilindros hidráulicosLograr el movimiento hacia adelante y hacia atrás del vástago del pistón variando la presión en ambos lados. Sin embargo, existe aceite hidráulico en las cámaras izquierda y derecha del cilindro hidráulico. ¿Cómo puede el pistón del cilindro hidráulico mantener tanto el movimiento como el rendimiento de sellado requerido del equipo?

Clasificación de cilindros hidráulicos Los cilindros hidráulicos vienen en muchos tipos:

(1) Según el modo de acción, los cilindros hidráulicos se dividen en dos categorías principales: de simple efecto y de doble efecto. En un cilindro hidráulico de simple efecto, el movimiento en una dirección se logra mediante presión hidráulica, mientras que el movimiento inverso depende de la gravedad o la fuerza del resorte. En un cilindro hidráulico de doble efecto, el movimiento en ambas direcciones depende de la presión hidráulica.

(2) Según las diferentes presiones de funcionamiento, los cilindros hidráulicos se pueden dividir en cilindros hidráulicos de presión media, baja presión, media-alta presión y alta presión. • Para máquinas herramienta, generalmente se utilizan cilindros hidráulicos de presión media y baja, con una presión nominal de 2,5 MPa~6,3 MPa; para vehículos de construcción y aeronaves que requieren tamaño pequeño, peso ligero y alto rendimiento, se utilizan principalmente cilindros hidráulicos de presión media y alta, con una presión nominal de 101 MPa ~ 16 MPa;

Para prensas hidráulicas y maquinaria similar, la mayoría utiliza cilindros hidráulicos de alta presión, con una presión nominal de 25MPa~315MPa.

(3) Según los diferentes tipos estructurales, los cilindros hidráulicos también se clasifican en tipo pistón, tipo émbolo, tipo oscilante, tipo telescópico, etc. Entre ellos, los cilindros hidráulicos tipo pistón son los más utilizados. Los cilindros hidráulicos de tipo pistón tienen diferentes estructuras y modos de movimiento, como vástago simple y vástago doble, tipo cilindro fijo y tipo vástago fijo.

¿Cómo se fuga el cilindro hidráulico?

¿Cómo se fuga el aceite hidráulico en uncilindro hidráulico? Cuando un cilindro hidráulico está funcionando, la presión dentro de la cavidad es mucho mayor que la presión fuera de la cavidad (presión atmosférica); la presión en la cavidad de entrada de aceite es mucho mayor que la presión en la cavidad de retorno de aceite. Por lo tanto, el aceite puede filtrarse a través de la conexión de piezas fijas (una vía), como la conexión entre la tapa del extremo y el cilindro, y el espacio libre entre piezas relativamente móviles (otra vía). Como se muestra en el siguiente diagrama. Las fugas externas no sólo provocan pérdida de aceite y afectan al medio ambiente, sino que también suponen un riesgo de incendio. Las fugas internas harán que el aceite se caliente, reducirán la eficiencia volumétrica del cilindro hidráulico y, en consecuencia, empeorarán el rendimiento de trabajo del cilindro hidráulico. Por lo tanto, se deben minimizar las fugas.

Como se muestra en el diagrama, los cilindros hidráulicos pueden perder aceite hidráulico, principalmente a través de la conexión y la holgura. Esto se puede resumir en cinco categorías principales:

(1) Problemas con la selección de anillos de sellado: con el desarrollo de la tecnología hidráulica, el diseño y la estructura de los dispositivos de sellado se han vuelto más diversos y constantemente surgen nuevos materiales de sellado. Los tipos comunes de anillos de sellado incluyen anillos antipolvo, anillos tipo YX, anillos tipo U, sellos combinados tipo V, anillos Glyd, sellos escalonados y anillos guía de soporte, etc., que son seleccionados principalmente por las unidades de diseño y fabricación, y generalmente no hay problemas. Debido a consideraciones de costo, los materiales de sellado comunes utilizados en el sitio suelen ser caucho de nitrilo, poliuretano de poliéster y caucho de tela tejida, que son materiales de baja calidad y a menudo no cumplen con los requisitos de confiabilidad del sellado a largo plazo. Por lo tanto, mejorar los materiales de sellado es crucial para mejorar el rendimiento del sellado y extender la vida útil de los cilindros hidráulicos.

(2) Almacenamiento del anillo de sellado: los sellos hidráulicos generalmente se guardan en grandes cantidades. El personal de obra debe estandarizar y sistematizar su mantenimiento y almacenamiento para identificar oportunamente problemas y evitar el uso de anillos selladores envejecidos o deteriorados.

(3) Instalación de sellado: Fortalecer la capacitación técnica del personal en sitio. Durante la instalación, asegúrese de que el cilindro hidráulico y los anillos de sellado estén limpios para evitar rayones o una instalación incorrecta. Preste atención a las técnicas de instalación para diferentes tipos de anillos de sellado.

(4) Ajuste del anillo de sellado y la ranura: la calidad del rendimiento del sellado depende no solo del anillo de sellado en sí, sino también del ajuste entre el anillo de sellado y la ranura, y entre el anillo de sellado y la superficie sellada. Si hay errores en las dimensiones de mecanizado de la ranura o desgaste en el cuerpo del cilindro o en el tirante, las dimensiones del anillo de sellado deben ajustarse de acuerdo con las dimensiones reales del ensamblaje. Si la superficie sellada está rayada o es demasiado rugosa, es necesario repararla o reemplazarla.

(5) Problemas de sellado entre la entrada/salida de aceite y la tubería de aceite hidráulico: el uso prolongado de las tuberías de aceite hidráulico puede provocar envejecimiento y una estanqueidad insuficiente en el ajuste entre la entrada/salida y la tubería de aceite, lo que resulta en fugas de aceite.

Métodos de sellado para cilindros hidráulicos.

Los métodos de sellado comunes para cilindros hidráulicos incluyen el sellado de espacios y el sellado de anillos.

(1) El sellado de espacios, como se muestra en la Figura 1, se basa en un espacio muy pequeño entre las piezas relativamente móviles para garantizar un sellado. En el pistón del cilindro hidráulico se realizan varias ranuras anulares (generalmente de 0,5 x 0,5 mm). Su función es doble: en primer lugar, reducir la superficie de contacto entre el pistón y la pared del cilindro; en segundo lugar, debido a la presión del aceite en las ranuras anulares, el pistón se coloca en el centro, lo que reduce la fricción entre el pistón y la pared del cilindro causada por la presión lateral y, por lo tanto, reduce las fugas. Este método de sellado tiene baja fricción pero un rendimiento de sellado deficiente y requiere una alta precisión de mecanizado. Es adecuado para aplicaciones con pequeñas dimensiones, baja presión y alta velocidad de movimiento. El valor del espacio libre puede ser de 0,02 a 0,05 mm.

(2)Anillos de selladoSe pueden utilizar tanto para componentes estacionarios (estáticos) como móviles (dinámicos), y actualmente son los dispositivos de sellado más utilizados en sistemas hidráulicos. Los anillos de sellado están hechos de caucho resistente al aceite (en los últimos años, también se ha utilizado nailon u otros materiales para mejorar la resistencia al desgaste). Los anillos de sellado generalmente se fabrican en forma de O, forma de Y, forma de V, forma de L, forma de J, forma de Yx, etc. Tienen una serie de ventajas como fácil fabricación, uso conveniente, sellado confiable y operación confiable bajo diversas presiones.

① Sellos de junta tóricaSon un tipo de elemento de sellado con sección transversal circular y se utilizan ampliamente. Las juntas tóricas se instalan en ranuras y se deforman bajo la presión del aceite, lo que hace que encajen firmemente contra la ranura y el espacio para lograr un efecto de sellado. El rendimiento de sellado aumenta al aumentar la presión. Sus ventajas son una estructura simple, fácil fabricación, buen rendimiento de sellado y baja fricción; su desventaja es que bajo alta presión... 

② Sellos de anillo en Y En circunstancias normales, los sellos de anillo en Y se pueden instalar directamente en la ranura sin un anillo de soporte para lograr un efecto de sellado. Sin embargo, en situaciones con grandes cambios de presión y altas velocidades de deslizamiento, se debe utilizar un anillo de soporte para fijar el sello. Sus ventajas incluyen una gran adaptabilidad.

③ Los sellos en forma de V se utilizan principalmente en cilindros hidráulicos con velocidades de movimiento bajas. Se componen de anillos de soporte, anillos de obturación y anillos de presión de diferentes formas. Estos sellos tienen una gran área de contacto y un buen rendimiento de sellado, pero también una alta fricción.

④ Los sellos Yx tienen una dimensión de sección transversal pequeña y una estructura simple; su largo es más del doble de su ancho. Por lo tanto, incluso sin un anillo de soporte, el sello no se torcerá ni rodará en la ranura. Los labios interior y exterior de la junta tienen longitudes diferentes. El labio corto es el labio de trabajo, en contacto con la superficie de sellado, lo que resulta en una baja fricción de deslizamiento, buena resistencia al desgaste y una larga vida útil. El labio largo tiene un ajuste de interferencia mayor con la superficie inmóvil, lo que da como resultado una alta resistencia a la fricción. Esto confiere a la junta en forma de Y una buena estabilidad y compensa el desgaste. Esta estructura proporciona un buen rendimiento de sellado tanto en entornos de alta como de baja presión y en movimientos de alta velocidad. Por lo tanto, actualmente se utilizan ampliamente los sellos en forma de Yx. (En forma de Y, en forma de V, Y...) El sellado de las juntas tóricas se consigue mediante la acción del aceite a presión, que aprieta sus labios contra la superficie de sellado. Una mayor presión de aceite da como resultado un mejor sellado. Durante el uso, se debe prestar atención a la dirección de instalación para garantizar que se abran bajo presión.

Fuga del cilindro hidráulico

¿Es ideal para uncilindro hidráulico¿No pierde absolutamente nada de aceite hidráulico? Mucha gente cree que las fugas de aceite hidráulico en los cilindros hidráulicos tienen muchos inconvenientes, entonces, ¿no sería mejor eliminar todas las fugas? En realidad, este no es el caso. Si no hubiera ninguna fuga, el movimiento alternativo del vástago del pistón dentro del cilindro no sacaría aceite, lo que provocaría una fricción seca y afectaría negativamente el rendimiento y la vida útil del cilindro. Además, es imposible lograr una estanqueidad absoluta en un cilindro hidráulico. El movimiento alternativo del vástago del pistón inevitablemente arrastra algo de aceite. Sin embargo, esta fuga debe minimizarse. Por lo tanto, los sellos hidráulicos deben tener fugas extremadamente bajas, un excelente rendimiento de sellado y mejorar automáticamente su efecto de sellado al aumentar la presión del aceite hidráulico. Incluso en entornos de trabajo hostiles, como alta presión y alta temperatura, las fugas de los sellos hidráulicos no deberían aumentar significativamente.

Resumen

El cilindro hidráulico es el actuador de un sistema hidráulico y un componente importante del sistema. La calidad del sello del cilindro hidráulico afecta directamente el rendimiento de trabajo y la eficiencia de todo el sistema. Por lo tanto, debemos asegurarnos de que el cilindro hidráulico tenga un buen rendimiento de sellado.