로드 스크레이퍼 씰이 유압 실린더의 오염을 방지하는 방법

저는 유압 시스템, 재료 선정 및 오염 제어 분야에서 오랜 경험을 가진 씰 제조 컨설턴트입니다. 이 글에서는 로드 스크레이퍼 씰(흔히 와이퍼 또는 더스트 링이라고 함)이 유압 실린더의 오염을 방지하는 방법, 올바른 설계 및 설치의 중요성, 그리고 실린더 수명 연장 및 가동 중지 시간 단축을 위한 씰 선택 및 유지 관리 방법에 대해 설명합니다. 업계 표준 및 권위 있는 자료를 참고하여 유지보수 엔지니어와 설계팀이 검증하고 활용할 수 있는 실질적인 권장 사항을 제시합니다.

유압 시스템의 오염 메커니즘 이해

오염물질의 종류와 그 영향

유압 시스템은 일반적으로 입자 오염(먼지, 오물, 금속 마모 입자), 수분 유입 및 화학 오염(변질된 유체, 호환되지 않는 첨가제)으로 인해 손상됩니다. 5~10µm 크기의 미세 입자는 실린더 로드와 씰에 마모를 일으키고, 로드-씰 접합면의 피로를 가속화하며, 누출을 유발할 수 있습니다. ISO 4406 청정도 코드는 유압유의 입자 오염을 정량화하고 여과 전략을 수립하는 데 널리 사용됩니다.ISO 4406).

오염물질이 실린더에 유입되는 경로

오염물질은 일반적으로 유압 실린더의 동적 로드 인터페이스, 손상되거나 없는 스크레이퍼, 로드 후퇴 중 또는 벤트 및 브리더 시스템을 통해 유입됩니다. 외부 오염물질은 로드 표면에 부착되어 글랜드 영역으로 이동합니다. 효과적인 스크레이퍼 씰이 없으면 입자가 로드 씰을 통과하여 유압유를 오염시키고 시스템 전체의 마모를 가속화합니다.유압 실린더).

씰, 베어링 및 유체에 미치는 영향

일단 내부로 유입된 입자는 커넥팅 로드 씰, 피스톤 씰 및 베어링 표면을 마모시켜 간극 증가와 누출 경로 확대를 초래합니다. 오염된 유체는 또한 윤활유의 효과를 저하시키고 필터 부하를 증가시켜 유지보수 비용을 높이고 치명적인 고장 위험을 초래합니다. 따라서 커넥팅 로드 계면에서의 오염 제어는 가장 중요한 방어선입니다.

로드 스크레이퍼 씰의 설계 및 기능

로드 스크레이퍼 씰(와이퍼)이란 무엇입니까?

로드 스크레이퍼 씰(흔히 와이퍼 또는 더스트 링이라고 함)은 유압 실린더의 글랜드에 장착되어 로드가 후퇴할 때 로드에 묻은 먼지, 습기 및 이물질을 제거합니다. 주요 기능은 오염물질이 로드에 부착되어 씰 챔버로 유입되는 것을 방지하는 것입니다. 스크레이퍼 씰은 단순한 단일 립 와이퍼일 수도 있고, 와이핑 립, 더스트 립, 유체 처리를 위한 보조 링이 결합된 다중 요소 어셈블리일 수도 있습니다.

소재, 프로필, 그리고 그것들이 중요한 이유

로드 스크레이퍼 씰에 일반적으로 사용되는 재료로는 폴리우레탄(PU), 니트릴(NBR), 수소화 니트릴(HNBR) 및 고온 또는 내화학성이 요구되는 FKM과 같은 특수 엘라스토머가 있습니다. 마찰을 최소화하고 수명이 길어야 하는 경우에는 열가소성 수지와 PTFE 충전 부품이 사용됩니다. 재료 선택 시에는 내마모성, 로드 표면에 밀착되는 유연성, 그리고 환경 화학 물질에 대한 내성을 균형 있게 고려해야 합니다. 밀봉 프로파일(단일 립, 이중 립, 각진 립, 복합 프로파일)은 로드의 마찰과 마모를 최소화하면서 오염 물질을 얼마나 효과적으로 차단하는지를 결정합니다.

로드 씰 및 더스트 링과의 통합

로드 스크레이퍼 씰은 메인 로드 씰 및 더스트 링/단면 스프링과 함께 작동합니다. 일반적인 글랜드 구조는 바깥쪽에 와이퍼가 있고, 그 안쪽에 로드 씰, 그리고 백업 부품 및 베어링이 있습니다. 와이퍼는 로드 씰을 심각한 오염으로부터 보호하여 로드 씰이 유체 누출 방지 및 압력 차이 처리 기능에 집중할 수 있도록 합니다.

로드 스크레이퍼 씰이 유압 실린더 내부의 오염을 방지하는 방법

주요 메커니즘: 제거, 배제 및 유지

막대형 스크레이퍼는 세 가지 상호 보완적인 작용을 통해 오염을 방지합니다.

• 닦기: 유연한 립이 로드에 접촉하여 매번 후퇴 동작 시 부착된 입자와 습기를 기계적으로 제거합니다.
• 차단 효과: 립 형상과 방사형 예압은 물 튀김이나 낮은 압력 차이가 있더라도 입자 유입을 막는 장벽을 형성합니다.
• 잔류/배수: 일부 스크레이퍼 설계에는 제거된 이물질을 포집하여 씰 챔버에서 멀리 배출하는 채널 또는 홈이 포함되어 있어 입자가 로드 씰 쪽으로 다시 이동하지 않도록 합니다.

입자 포집 및 유체 전달 고려 사항

효율적인 로드 와이퍼는 입자를 포집하여 유체 통로로 유입되는 것을 방지합니다. 스크레이퍼 트랩의 성능이 제한적일 경우, 입자가 트랩 캐비티에 갇혔다가 나중에 떨어져 나갈 수 있는데, 이는 설계상의 위험 요소입니다. 최적의 설계 방안으로는 이물질 홈을 설계하거나 이물질 차단 챔버가 있는 다중 립 스크레이퍼를 사용하는 것이 있습니다. 유체 이송(물 및 오염물질 배출) 시 이물질이 다시 유입되는 침전조가 생기지 않도록 해야 하며, 글랜드에서 멀리 떨어진 곳으로 제어된 배수가 이상적입니다.

정성적 성능 비교

아래는 로드 인터페이스에서 작동하는 일반적인 밀봉 요소에 대한 실제 비교입니다. 값은 일반적인 설계 및 업계 관행을 기반으로 한 정성적 평가입니다.

이러한 상대적 등급은 일반적인 엔지니어링 지침 및 제조업체 데이터시트와 일치합니다. 로드 씰을 보호하기 위해 스크레이퍼를 선택 및 설치해야 하며, 그렇지 않으면 로드 씰이 조기에 마모됩니다.기계식 밀봉 개념).

스크레이퍼 효율을 극대화하기 위한 유지보수, 점검 및 모범 사례

설치 요령 및 표면 준비

올바른 설치는 매우 중요합니다. 로드 표면 마감(일반적으로 많은 로드 씰의 목표 조도 Ra는 0.2~0.8µm)을 검사하고, 크롬 도금 상태를 확인하며, 장착 전에 로드에 버가 없는지 확인하는 것이 좋습니다. 스크레이퍼는 올바른 방향(와이퍼 립이 바깥쪽을 향하도록)으로 설치해야 하며, 글랜드 간극은 제조업체 권장 사항을 준수하여 과도한 감쇠나 립 접힘 현상을 방지해야 합니다.

모니터링 및 테스트 - 입자 수 측정 및 육안 검사

ISO 4406 규격에 따라 입자 계수기를 이용한 정기적인 유체 분석은 오염 제어에 대한 객관적인 증거를 제공합니다. 입자 수 추이를 분석하면 스크레이퍼와 필터의 효율성을 확인할 수 있습니다. 또한, 정기 유지보수 시 와이퍼 립의 균열, 박힌 이물질, 마모 여부를 육안으로 검사합니다. 립이 매끄럽게 굳거나, 경화되었거나, 찢어진 경우 즉시 교체해야 합니다. 손상된 와이퍼는 오염 여부를 배제할 수 없습니다.

교체 주기 및 문제 해결

교체 주기는 작업 강도, 환경, 로드 속도 및 스트로크 빈도에 따라 달라집니다. 먼지가 많은 환경에서 작동하는 고하중 이동 장비의 경우, 스크레이퍼는 매 서비스 주기마다 점검해야 하며, 더 자주 교체해야 할 수도 있습니다. 일반적인 증상에 대한 문제 해결:

• 로드 씰 마모가 빠르게 진행되는 경우, 와이퍼가 손상되었거나 제대로 작동하지 않는지 확인하십시오.
• 유체 오염 증가 — 스크레이퍼 배수 상태를 확인하고 이물질이 갇힌 곳이 있는지 점검하십시오.
• 과도한 마찰 또는 로드 긁힘 현상 발생 시, 로드 표면 마감 상태와 스크레이퍼 재질이 로드 표면과 호환되는지 확인하십시오.

적합한 로드 스크레이퍼 씰 선택: 실용적인 선택 기준

환경에 맞는 소재를 선택하세요

내마모성, 내열성 및 내화학성을 고려하여 엘라스토머를 선택하십시오. 마모가 심한 환경에서는 폴리우레탄 스크레이퍼가 우수한 내마모성을 제공하며, 고온 또는 화학적으로 부식성이 강한 환경에서는 FKM 또는 PTFE 부품이 더 적합할 수 있습니다. 오일과 열에 동시에 노출되는 환경에서는 복합 HNBR 소재를 고려하십시오.

오염 위험도에 따른 프로필 선택

먼지가 적은 실내 환경에서는 간단한 단일 립 와이퍼를 사용할 수 있지만, 먼지가 많은 실외 환경에서는 다중 요소 스크레이퍼 또는 먼지 링 및 보호 부츠가 결합된 스크레이퍼를 사용해야 합니다. 로드 반전이 잦고 미세한 연마 먼지가 발생하는 환경에서는 글랜드 내부로 입자가 전단되는 것을 최소화하기 위해 이물질 배출 채널과 마찰이 적은 표면을 갖춘 설계를 사용해야 합니다.

제조업체 및 표준과 협력

소재 개발 능력과 시험 장비를 갖춘 씰 공급업체를 선정하십시오. O링에 대한 ISO 3601과 같은 산업 표준 및 ISO 4406의 청결도 지침은 성능 사양을 명시하고 오염 수준을 검증하는 데 유용한 참고 자료입니다. 일반적인 O링 표준 정보는 다음에서 확인할 수 있습니다.O링(위키백과)조달 관련 세부 사항은 ISO 문서를 참조하십시오.

폴리팩: 엔지니어링 밀봉 솔루션 및 당사와 파트너십을 맺어야 하는 이유

폴리팩은 유압 씰 및 오일 씰 전문 제조업체이자 공급업체로, 씰 생산, 씰링 재료 개발, 특수 작업 조건에 맞는 맞춤형 씰링 솔루션을 제공합니다. 2008년 설립 이후, 당사는 브론즈 충진 PTFE, 탄소 충진 PTFE, 흑연 PTFE, MoS₂ 충진 ​​PTFE, 유리 충진 PTFE 등 다양한 첨가제가 함유된 PTFE 씰 생산을 시작했으며, 현재는 NBR, FKM, 실리콘, EPDM, FFKM 소재의 O링을 제공하고 있습니다.

당사의 맞춤형 고무 링 및 O링 공장은 10,000제곱미터가 넘는 부지에 8,000제곱미터의 생산 공간을 갖추고 있습니다. 업계 최고 수준의 생산 및 시험 설비를 보유하고 있으며, 국내외 대학 및 연구 기관과 장기적인 협력 관계를 유지하고 있습니다. 이러한 연구 개발 및 시험 역량을 통해 유압 실린더의 오염 방지에 필수적인 내마모성, 저마찰 및 긴 수명을 갖춘 로드 스크레이퍼 씰을 최적화할 수 있습니다.

로드 스크레이퍼 밀봉 전략과 관련된 폴리팩의 핵심 제품에는 O링, 로드 씰, 피스톤 씰, 엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링 및 더스트 링이 포함됩니다. 당사의 경쟁력은 다음과 같습니다.

• 마모성이 강하거나 화학적으로 부식성이 강한 환경에 적합한 특수 화합물을 개발할 수 있는 재료 과학 역량.
• 업계 표준을 준수하는 자체 테스트 및 품질 보증 시스템을 갖추고 있습니다.
• 고객 맞춤형 설계 및 신속한 프로토타입 제작을 통해 고유한 로드 직경, 표면 마감 및 글랜드 형상에 맞출 수 있습니다.

만성적인 오염이나 특수한 작동 조건에 직면했을 경우, 폴리팩과 협력하면 스크레이퍼 프로파일과 컴파운드를 맞춤 설정하여 오염 방지 성능을 향상시키고 씰 수명을 연장할 수 있습니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

1. 로드 스크레이퍼 씰과 로드 씰의 차이점은 무엇입니까?

로드 스크레이퍼(와이퍼)는 주로 로드가 후퇴할 때 외부 오염 물질을 제거하는 역할을 하며, 압력을 견디도록 설계된 것은 아닙니다. 로드 씰(1차 씰)은 가압 상태에서 유압유가 누출되는 것을 방지합니다. 이 둘은 상호 보완적인 역할을 하며, 스크레이퍼는 마모성 입자로부터 로드 씰을 보호합니다.

2. 손상된 스크레이퍼가 유압 시스템 고장을 일으킬 수 있습니까?

예. 스크레이퍼가 찢어지거나 굳어지면 오염 물질을 제대로 제거하지 못해 입자가 씰 챔버로 유입되어 로드 씰과 피스톤 씰을 마모시킵니다. 이는 누출과 베어링 마모를 가속화하고, 해결하지 않으면 시스템 고장으로 이어질 수 있습니다.

3. 로드 스크레이퍼는 얼마나 자주 점검하거나 교체해야 합니까?

점검 빈도는 작동 조건에 따라 다릅니다. 먼지가 많은 열악한 환경에서는 정기 점검(예: 매월 또는 분기별) 시마다 점검하십시오. 교체 주기는 다양하므로, 단순히 달력상의 시간이 아닌 관찰된 마모량을 기준으로 교체 계획을 세우십시오. 시스템의 청결도를 추적하기 위해 입자 수(ISO 4406)를 기록하십시오.

4. 스크레이퍼 성능을 검증하기 위한 실험실 테스트 또는 표준이 있습니까?

모든 스크레이퍼 설계에 적용되는 단일한 국제 표준은 없지만, ISO 3601(O링 씰) 및 ISO 4406(유체 청결도)과 같은 관련 표준은 시험 가능한 측정 기준을 제공합니다. 제조업체는 또한 마모, 압출 및 수명 주기 테스트를 수행하므로 공급업체에 테스트 프로토콜과 결과를 요청하십시오.

5. 먼지가 많은 실외 환경에서 스크레이퍼 씰에 가장 적합한 재질은 무엇입니까?

폴리우레탄은 내마모성과 인열 강도가 우수하여 마모가 심한 옥외 환경에 일반적으로 사용됩니다. 고온 환경이나 화학적으로 부식성이 강한 환경에서는 HNBR 또는 특수 엘라스토머가 더 적합할 수 있습니다. 재질은 항상 특정 작동 온도, 유체 호환성 및 마모 위험도를 고려하여 선택해야 합니다.

6. 새로운 스크레이퍼 설계가 오염을 줄였는지 어떻게 확인할 수 있습니까?

입자 계수기와 ISO 4406 규정을 사용하여 유체 청정도의 기준치를 측정합니다. 새로운 스크레이퍼를 설치한 후 동일한 작동 조건에서 샘플링을 반복합니다. 입자 계수 외에도 로드에 대한 육안 검사와 주기적인 씰 마모 분석을 실시합니다.

연락처 및 다음 단계

로드 스크레이퍼 씰 선택, 실린더 글랜드 설계 평가 또는 재료 테스트에 도움이 필요하시면 언제든지 문의해 주세요. 폴리팩은 오염을 줄이고 실린더 수명을 연장하는 맞춤형 솔루션과 종합적인 테스트 기능을 제공합니다. 폴리팩에 연락하여 상담, 샘플 요청 또는 다양한 제품군(O-링, 로드 씰, 피스톤 씰, 엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링, 더스트 링)을 확인해 보세요. 긴급한 경우, 로드 마감, 글랜드 도면 및 작동 조건에 대한 기술 검토를 요청하시면 최적화된 스크레이퍼 씰을 추천해 드립니다.

제품 상세 정보, 맞춤 설계 또는 기술 상담이 필요하시면 폴리팩 엔지니어링 팀에 문의하시거나 제품 페이지를 방문하여 샘플 및 CAD 도면을 요청하십시오.