고압 환경에 적합한 최적의 유압 피스톤 씰 키트 선택 방법

고압 환경에서 유압 실린더가 고장 나면 교체 부품 비용뿐만 아니라 굴삭기, 프레스 또는 중요 사출 성형기의 가동 중단 시간으로 인한 손실까지 발생합니다. 따라서 올바른 유압 실린더를 선택하는 것이 중요합니다.유압 실린더 수리 키트 선택이는 유체 역학, 재료 과학 및 정밀한 공차의 균형을 맞추는 엔지니어링 결정입니다.폴리팩 산업기술 주식회사당사는 15년 이상의 연구 개발 경험과 10,000제곱미터 규모의 시설을 활용하여 이러한 극한의 힘을 견딜 수 있는 씰을 설계합니다.

간략 요약: 적합한 씰 키트 선택하기

• 재료 경도:400bar를 초과하는 시스템에는 경도가 높은 재료(Shore 55D 이상)를 우선적으로 사용하십시오.
• 유체 호환성:시스템이 광물유, 물-글리콜 또는 생분해성 유체를 사용하는지 확인하십시오.
• 격차 분석:압출 간극을 정확하게 측정하십시오. 고압 환경에서는 더 엄격한 공차 또는 백업 링이 필요합니다.
• 프로필 선택:양방향 작동 시 누출 없는 성능을 보장하기 위해 고부하 사이클링에는 복동식 프로파일을 사용하십시오.

유압 피스톤 씰 키트란 무엇입니까?

유압 피스톤 씰 키트는 실린더 헤드를 통한 유체 누출을 방지하고 시스템 압력을 유지하도록 설계된 동적 씰, 정적 O링 및 압출 방지 링의 엄선된 조립체입니다.

시스템에서 유체가 새어 나오는 것을 방지하는 로드 씰과는 달리,고압 유압 실린더 씰피스톤에 있는 부품들은 실린더가 하중을 견딜 수 있는 능력을 담당합니다. 고압 환경(종종 5,000 PSI 또는 350 bar를 초과함)에서는 이러한 키트에 다음과 같은 고급 부품이 포함되어야 합니다.

• 피스톤 슬라이드 링:일반적으로 마찰을 줄이기 위해 PTFE 또는 고급 폴리우레탄을 사용합니다.
• 에너지 공급 장치:슬라이드 링을 보어에 밀착시키는 탄성 요소(O링 또는 쿼드 링).
• 착용 밴드(가이드 링):피스톤과 실린더 벽 사이의 금속 접촉을 방지하기 위해서입니다.
• 백업 링:씰이 틈새로 돌출되는 것을 방지하기 위해서입니다.

주요 선정 기준: STAM 프로토콜

STAM 프로토콜은 속도(Speed), 온도(Temperature), 적용(압력, 매체)(Application (Pressure) and Media)의 약자로, 씰 선택을 위한 업계 표준 프레임워크입니다.

올바른 키트를 선택하려면 시스템의 작동 조건을 다음 네 가지 변수와 비교하여 분석해야 합니다.

1. 속도(속력):고속 피스톤(>0.5m/s)은 상당한 마찰열을 발생시킵니다. 따라서 열을 효과적으로 발산하고 씰 경화를 방지하기 위해서는 PTFE 충전재와 같은 저마찰 소재가 필요합니다.
2. 온도:작동 온도 범위를 확인하십시오. 일반 NBR은 100°C 이상에서 파손되지만 FKM(Viton)은 최대 200°C까지 견딜 수 있습니다. 저온 환경에서는 밀봉재가 취성해지는 것을 방지하기 위해 특수 재질을 사용해야 합니다.
3. 적용(압력):시스템이 충격 하중을 견뎌야 합니까? 굴삭기와 파일 드라이버는 정격 압력을 훨씬 초과하는 압력 급증을 발생시키므로 압출 저항성이 높은 씰이 필요합니다.
4. 메디아:화학적 호환성을 확인하십시오. 내화성 수분-글리콜 유체에 일반 우레탄 실런트를 사용하면 가수분해가 발생하여 실런트가 화학적으로 분해될 수 있습니다.

재료과학: 폴리우레탄 vs PTFE 씰

열가소성 폴리우레탄(TPU)은 일반적으로 고압 저항성과 인성이 뛰어나며, PTFE는 낮은 마찰과 고속 회전이 요구되는 응용 분야에 필수적입니다.

절충점을 이해하기폴리우레탄 vs. PTFE 씰장수에 매우 중요합니다:

• 열가소성 폴리우레탄(TPU):폴리팩의 첨단 TPU 컴파운드는 탁월한 내마모성과 인열 강도를 제공합니다. 압력 하에서 변형에 대한 저항력이 다른 어떤 엘라스토머보다 뛰어나기 때문에 무거운 하중을 견디는 데 있어 "표준"으로 인정받고 있습니다.
• PTFE(테플론) 충전재 함유:순수 PTFE는 고압에 사용하기에는 너무 부드럽기 때문에 청동, 탄소 또는 유리로 보강됩니다. 이러한 보강재는 압축 강도를 증가시킵니다. PTFE는 정지 마찰로 인해 발생하는 실린더의 불규칙한 움직임인 "스틱-슬립" 현상을 방지하는 데 필수적입니다.

기계 설계에 따르면 유압 응용 분야에서 정밀 제어를 위해서는 스틱-슬립 현상을 최소화하는 것이 매우 중요합니다. 불규칙적인 움직임은 진동을 유발하고 씰과 실린더 보어 모두에 조기 마모를 일으킬 수 있기 때문입니다.

씰 프로필: 단동식 vs. 복동식

복동식 씰은 양방향(확장 및 수축)에서 압력을 견딜 수 있도록 설계되어 대부분의 고하중 이동식 기계 및 산업용 프레스에 표준으로 사용됩니다.

적절한 프로필을 선택하는 것은 재질을 선택하는 것만큼 중요합니다.

• 복동 피스톤 씰 프로파일:이러한 피스톤은 일반적으로 중앙에 에너지 공급 장치가 있는 슬라이드 링을 특징으로 합니다. 피스톤 헤드의 공간을 절약하기 때문에 단일 홈을 공유하여 효율성이 높습니다.
• 단동 씰:이러한 씰은 한 방향으로만 압력을 가합니다. 주로 중력 복귀 실린더(예: 덤프트럭 호이스트)에 사용됩니다. 복동식 실린더에 단동식 씰을 사용하면 복귀 행정 시 즉시 바이패스가 발생합니다.

크기 및 간격 분석: 돌출 방지

피스톤 씰 압출 저항은 압출 간극의 크기 및 시스템 압력에 대한 씰 재질의 경도에 의해 결정됩니다.

고압 유압 시스템에서 가장 흔한 고장 유형은 압출입니다. 이는 압력으로 인해 씰 재질이 피스톤과 실린더 보어 사이의 작은 틈으로 밀려 들어가면서 발생합니다. 피스톤이 움직이면 이 압출된 재질이 잘려 나가면서 결국 치명적인 고장을 일으킵니다.

이를 방지하려면 엄격한 하우징 설계 기준을 준수해야 합니다. ISO 5597:2018에 명시된 바와 같이 시스템 압력이 증가함에 따라 허용 압출 간격이 감소합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

• 100 Bar에서:0.4mm 정도의 간격은 허용될 수 있을 것 같습니다.
• 400 바에서:간격을 0.15mm 미만으로 줄여야 하며, 그렇지 않으면 압출 방지(백업) 링을 사용해야 합니다.

적절한 사이즈를 확보하기 위한 단계:

1. 측정하다실린더 보어직경을 정확하게 측정하십시오.
2. 측정하다피스톤 홈지름.
3. 간극을 계산합니다. (내경 - 피스톤 외경) / 2.
4. 압력에 따른 간격이 제조업체 허용치를 초과하는 경우, 견고한 백업 링이 포함된 키트를 선택하십시오.

전문가 팁: 피해야 할 흔한 선택 실수 3가지

1. 압력 급증 무시하기:최대 충격 압력(예: 5000 PSI)이 아닌 공칭 압력(예: 3000 PSI)을 기준으로 씰을 선택하면 조기 파열로 이어질 수 있습니다.
2. 표면 마감을 간과하지 마세요:고압 밀봉에는 특정 표면 조도(Ra 0.1~0.4µm)가 필요합니다. 내경이 너무 매끄러우면 오일막을 유지하지 못해 마찰이 발생하고, 너무 거칠면 밀봉재에 마모를 일으키는 줄처럼 작용합니다.
3. OEM 부품과 애프터마켓 부품의 혼합 사용:새 씰과 마모된 실린더 홈 사이의 공차가 맞지 않으면 즉시 고장이 발생할 수 있습니다. 폴리팩은 애프터마켓 키트가 OEM 사양을 충족하거나 능가하는 장착성을 보장합니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

고압 유압 피스톤 씰에 가장 적합한 재질은 무엇입니까?

• 고품질 열가소성 폴리우레탄(TPU)은 강도와 ​​압출 저항성 덕분에 고압 저항에 일반적으로 가장 적합합니다.
• 청동이 함유된 PTFE는 마찰이 적고 고속이 요구되는 고압 응용 분야에 탁월합니다.
• 최종 선택은 특정 압력 등급(bar/PSI)과 유체 유형에 따라 달라집니다.

싱글액션 실링 키트가 필요한지, 더블액션 실링 키트가 필요한지 어떻게 알 수 있나요?

• 유압 실린더가 확장 및 수축 스트로크를 모두 구동하는 경우, 반드시 복동식 씰이 필요합니다.
• 중력이나 스프링에 의해 실린더가 원래 위치로 되돌아가는 경우, 단동식 씰로도 충분합니다.
• 피스톤 설계를 확인하십시오. 복동 피스톤은 일반적으로 양방향 밀봉을 위한 뚜렷한 형상을 가지고 있습니다.

고압 환경에서 유압 피스톤 씰이 고장나는 원인은 무엇입니까?

• 압출:과도한 압력이나 큰 틈새로 인해 밀봉재가 틈새 안으로 밀려들어갑니다.
• 열 분해:마찰로 인해 열이 발생하고, 이 열이 밀봉재를 경화시켜 균열을 일으킵니다.
• 디젤 효과:실린더 내부에서 압축된 공기 방울이 폭발하면서 밀봉재를 태워버립니다.

피스톤 씰 대신 O링을 사용할 수 있을까요?

• 아니요, 일반적으로 O링만으로는 고압 피스톤의 동적 밀봉에 적합하지 않습니다.
• 이 제품들은 홈에서 굴러다니고 나선형으로 휘어지기 쉬워 순식간에 파손됩니다.
• O링은 일반적으로 정적 밀봉(예: 피스톤 헤드 아래) 또는 PTFE 피스톤 씰의 가압재로 사용됩니다.

유압 피스톤 씰 키트는 얼마나 자주 교체해야 합니까?

• 사용 주기에 따라 다르지만, 일반적으로 3,000~5,000시간 작동마다 점검합니다.
• 실린더 부하가 서서히 감소하는 현상(실린더 드리프트)이나 외부 누출이 발견되면 즉시 교체하십시오.
• 예방 정비 일정에 따라 주요 정비 시 부품 교체가 이루어지는 경우가 많습니다.

결론

고압 환경에 적합한 유압 피스톤 씰 키트를 선택하려면 재질, 압력 등급 및 정확한 크기 사이의 균형을 맞춰야 합니다. 고품질의 내수분해성 재질에 투자하면 값비싼 가동 중단을 방지하고 중장비의 안전을 확보할 수 있습니다. 키트 선택을 확정하기 전에 압출 간극과 온도 범위를 반드시 확인하십시오.

귀사의 구체적인 요구 사항을 논의하고 15년 이상의 밀봉 기술 전문성을 활용하려면 지금 바로 폴리팩 산업 기술 주식회사에 문의하십시오.