로드 씰: 유압 시스템의 유형 및 응용 분야

로드 씰: 유압 시스템의 유형 및 응용 분야

로드 씰이란 무엇이며 유압 시스템에서 로드 씰이 중요한 이유는 무엇입니까?

로드 씰은 유압 실린더의 로드 글랜드에 장착되는 동적 씰로, 피스톤 로드가 왕복 운동을 하는 동안 가압 유체가 실린더 밖으로 누출되는 것을 방지합니다. 모든 유압 시스템에서 로드 씰은 누출 제어, 시스템 효율, 사용 수명 및 유지보수 주기에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 로드 씰을 선택하면 가동 중단 시간을 줄이고, 에너지 효율을 향상시키며, 주변 부품을 오염 및 유체 손실로부터 보호할 수 있습니다.

일반적인 로드 씰 유형 및 각 로드 씰 유형을 사용하는 위치

다양한 압력, 속도, 온도 및 오염 수준에 맞는 여러 가지 로드 씰 디자인이 있습니다. 일반적인 로드 씰은 다음과 같습니다.

• U컵(립) 로드 씰:일반적으로 고무 또는 폴리우레탄 재질로 제작되며, 압력에 따라 작동하는 단일 밀봉 립이 있습니다. 중압 및 저속에서 중속까지의 속도 적용 분야에 적합합니다. 일반 산업용 및 이동식 유압 장치에 널리 사용됩니다.
• V-링(V-씰):자가발전이 필요한 곳에 사용되는 적층형 고무/금속 링입니다. 고행정 적용 분야와 설치 용이성이 중요한 곳에 유용합니다.
• PTFE(테프론) 로드 씰:마찰이 적고 내화학성이 뛰어나며 광범위한 온도에서 안정적입니다. 스틱슬립 현상을 피해야 하거나 부식성 유체와 고온이 존재하는 경우에 이상적입니다. 엘라스토머 에너자이저와 함께 사용되는 경우가 많습니다.
• 폴리우레탄 막대 씰(PU):높은 내마모성과 우수한 인장 강도를 지녔으며, 고압, 고마모 환경에 적합합니다. 엘라스토머보다 강성이 뛰어나며 일부 화학 물질에 민감합니다.
• 스프링 활성화 막대 씰:PTFE 또는 폴리머 본체와 스프링이 결합되어 접촉을 유지합니다. 다양한 온도/압력에서 낮은 마찰과 일관된 밀봉이 필요할 때 효과적입니다.
• 복합 및 하이브리드 로드 씰:엘라스토머, PTFE, 백업 링을 결합하여 마찰, 압출 저항성, 마모 수명의 균형을 맞춥니다. 까다로운 모바일 및 산업용 유압 장치에 사용됩니다.
• 와이퍼/먼지 씰(스크레이퍼):주요 로드 씰은 아니지만, 먼지를 제거하고 오염 물질이 글랜드로 유입되는 것을 방지하는 데 필수적입니다. 연마 입자를 차단하여 로드 씰 수명을 연장합니다.

로드 씰의 재료 선택: 작동 조건에 맞는 로드 씰 선택

로드 씰을 선택할 때는 재료 선택이 매우 중요합니다. 가장 일반적인 재료와 그 특징은 다음과 같습니다.

• NBR(니트릴):우수한 내마모성과 내유성을 갖추고 있어 일반 유압 오일에 널리 사용됩니다. 온도 범위는 약 -30°C ~ +100°C입니다. 다양한 표준 용도에 비용 효율적입니다.
• FKM(비톤):우수한 고온 및 내화학성을 지닙니다. 고온(최대 200°C) 및 부식성 유체에 적합합니다.
• PU(폴리우레탄):매우 높은 내마모성과 높은 압력에 적합합니다. 케톤과 같은 일부 매체에 대한 내화학성은 낮습니다.
• PTFE:마찰이 적고, 온도 범위가 넓으며, 내화학성이 뛰어나지만 탄성이 낮아 엘라스토머 에너자이저와 함께 자주 사용됩니다.
• EPDM:물/글리콜 기반 유체 및 증기에 적합하지만 미네랄 오일에는 적합하지 않습니다.
• FFKM(퍼플루오로엘라스토머):극한의 환경(고비용)에서도 사용 가능한 최고 수준의 내화학성 및 내열성을 갖추고 있습니다.
• 실리콘:고온/저온에서의 성능은 우수하지만 폴리우레탄이나 PTFE에 비해 내마모성이 약합니다.

로드 씰을 선정할 때는 유체 적합성, 온도, 압력, 슬라이딩 속도, 로드 표면 마감, 그리고 오염 물질의 존재 여부를 고려해야 합니다. 최적의 솔루션은 종종 저마찰 PTFE 접촉 표면과 화학적 적합성을 위해 선택된 엘라스토머 에너자이저를 결합한 복합 설계입니다.

로드 씰의 설계 고려 사항 및 설치 모범 사례

로드 씰의 성능은 재질뿐 아니라 설계 및 설치에도 크게 좌우됩니다. 주요 고려 사항은 다음과 같습니다.

• 글랜드 및 홈 치수:올바른 홈 너비, 깊이 및 허용 오차는 압출을 방지하고 씰의 적절한 압축을 보장합니다.
• 막대의 표면 마감 및 경도:일반적으로 많은 씰의 이상적인 표면 마감은 Ra가 0.2~0.8µm입니다. 막대 경도(경화 크롬 도금 표면)는 마모를 줄이고 긁힘을 방지합니다.
• 윤활 및 초기 적응:적절한 윤활은 마찰과 열 발생을 줄여줍니다. 일부 씰은 적절한 길들이기 기간이 필요합니다.
• 백업 링:부드러운 씰 요소의 압출을 방지하기 위해 고압 조건(재료에 따라 200~300bar 이상)에서 백업 링을 사용합니다.
• 조립 기술:설치 중 씰이 말리거나, 비틀거나, 흠집이 생기지 않도록 주의하세요. 장착이 용이하도록 로드 나사산과 모서리 모서리에 보호 슬리브를 사용하세요.
• 환경적 고려사항:미립자 오염에 노출될 가능성이 있는 경우 와이퍼/방진재를 추가하십시오. 실외 시스템의 경우 화학 물질 노출 및 자외선 차단 조치를 취하십시오.

일반적인 로드 씰 고장 모드 및 이를 방지하는 방법

일반적인 실패 모드를 이해하면 다음과 같은 목표 지향적 예방이 가능합니다.

• 연마:오염 물질이나 부적절한 와이퍼로 인해 발생합니다. 예방: 여과 기능을 개선하고, 스크레이퍼를 추가/교체하고, 내마모성 소재(PU 또는 강화 PTFE)를 사용하세요.
• 압출:고압으로 인해 씰 재질이 글랜드 갭에 끼어들 수 있습니다. 예방: 백업 링을 사용하고 압출 갭을 줄입니다. 더 단단하거나 강화된 씰을 선택합니다.
• 열적 저하:과열은 엘라스토머의 특성을 저하시킵니다. 예방: 고온용 소재(FKM, FFKM)를 선택하고 윤활 및 시스템 설계를 통해 열 발생을 제어하십시오.
• 화학 공격:부적합한 유체로 인한 팽창 또는 취성. 예방: 화학적 적합성 표를 확인하고 내성이 강한 재질(필요에 따라 PTFE, FFKM, FKM)을 선택하십시오.
• 롤링 또는 변위:홈 설계 또는 설치가 부적절하면 씰이 글랜드에서 밀려 나옵니다. 예방 조치: 홈 툴링, 조립 및 직교 단면을 올바르게 조정하십시오.

산업별 응용 분야: 로드 씰이 가장 중요한 곳

로드 씰은 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 일반적인 적용 분야와 해당 씰의 주요 초점은 다음과 같습니다.

• 모바일 유압 장치(건설, 농업):먼지, 습기, 높은 듀티 사이클 때문에 견고하고 내마모성이 뛰어난 로드 씰과 효과적인 와이퍼가 필요합니다.
• 산업용 유압 장치(공작기계, 프레스):일관된 압력과 속도에서 정밀한 밀봉, 낮은 누출, 긴 수명에 중점을 둡니다.
• 항공우주:엄격한 품질 및 추적성 요구 사항을 충족하는 가볍고 마찰이 적은 막대형 씰입니다.
• 석유 및 가스:고압, 고온 막대형 씰은 종종 FFKM/금속 보강과 엄격한 테스트가 필요합니다.
• 선박:염분이 있는 환경에서의 내식성과 성능, 재료 적합성과 마모 방지가 핵심입니다.

일반적인 로드 씰 재료 및 유형 비교

아래 표는 일반적인 로드 씰 재질과 대표적인 성능 특성에 대한 실제 비교를 제공합니다. 값은 일반적인 범위이므로 특정 제품에 대해서는 제조업체의 데이터시트를 참조하십시오.

테이블 범위에 대한 출처: Parker, SKF, Trelleborg 등의 제조업체 데이터시트와 씰 핸드북(아래 출처 참조).

Polypac: 맞춤형 막대 씰 및 막대 씰을 위해 Polypac과 협력해야 하는 이유

Polypac은 씰 생산, 씰 소재 개발 및 맞춤형 생산을 전문으로 하는 과학 및 기술 유압 씰 제조업체이자 오일 씰 공급업체입니다.밀봉 솔루션특수한 작업 조건을 위해.

폴리팩의 맞춤형 고무 링 및 오링 공장은 10,000제곱미터가 넘는 부지에 위치하고 있으며, 8,000제곱미터 규모의 공장을 보유하고 있습니다. 당사의 생산 및 시험 장비는 업계 최고 수준입니다. 중국 최대 규모의 씰 생산 및 개발 기업 중 하나로서, 당사는 국내외 여러 대학 및 연구 기관과 장기적인 소통과 협력 관계를 유지하고 있습니다.

2008년에 설립된 Polypac은 청동 충진 PTFE, 탄소 충진 PTFE, 흑연 PTFE, MoS2 충진 PTFE, 유리 충진 PTFE 등 충진 PTFE 씰을 제조하는 것으로 시작했습니다. 현재는 NBR, FKM, 실리콘, EPDM, FFKM 등 다양한 소재로 제작된 O-링을 포함하여 제품 라인을 확장했습니다.

Polypac의 로드 씰 및 관련 제품의 장점

Polypac의 역량과 막대형 씰 주제를 통합하면 구매자에게 여러 가지 이점이 있습니다.

• 재료 전문성:Polypac은 PTFE 컴파운드와 광범위한 엘라스토머 포트폴리오(NBR, FKM, 실리콘, EPDM, FFKM)를 충진한 역사를 가지고 있어 주어진 유체, 온도, 압력에 맞는 재료를 정확하게 선택할 수 있습니다.
• 맞춤형 솔루션:특수한 작업 조건(연마 환경, 고압, 극한 온도)은 맞춤형 PTFE 블렌드, 복합 디자인 또는 스프링 활성화 씰을 사용하여 해결할 수 있습니다.
• 고급 장비 및 규모:대규모 공장 면적과 현대적인 테스트/생산 장비를 통해 일관성, 리드타임, 품질 관리가 개선되었습니다.
• R&D 파트너십:대학 및 연구 기관과의 지속적인 협력을 통해 재료 및 디자인의 지속적인 개선이 지원됩니다.
• 제품 범위:Polypac은 O-링, 로드 씰, 피스톤 씰을 공급합니다.엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링 및 먼지 링 - 전체 가능실린더 밀봉 시스템단일 공급업체로부터.

올바른 로드 씰을 선택하고 Polypac을 사용하는 방법

막대형 씰을 선택할 때는 다음 사항을 평가하고 공급업체에 테스트 데이터와 샘플을 문의하세요.

• 작동 압력 및 피크 압력 스파이크
• 유체 유형 및 화학적 호환성
• 온도 범위 및 열 사이클링
• 로드 속도 및 왕복 운동 프로파일
• 오염 위험 및 스크레이퍼/와이퍼 필요성
• 공간 제약 및 홈 설계

Polypac은 재료 데이터시트, 시제품 제작 및 내구성 시험 결과를 제공하여 제품 선정을 지원합니다. 특수 용도의 경우, Polypac의 맞춤형 PTFE 블렌드와 엘라스토머 컴파운드는 씰 수명을 연장하고 시스템 유지보수 비용을 절감하는 데 유용합니다.

실용적인 체크리스트: 로드 씰 지정 단계

씰 공급업체에 문의할 때 다음 간단한 체크리스트를 사용하세요.

1. 작동 매개변수를 나열하세요: 압력(정상 및 최대), 온도 범위, 슬라이딩 속도.
2. 유체 사양(유형, 첨가제, 수분 함량)을 제공하세요.
3. 환경 노출에 대해 설명하세요: 먼지, 소금, 화학 물질, 자외선.
4. 공급 막대 직경, 표면 마감 및 경도.
5. 홈 치수를 공유하거나 권장하는 글랜드 도면을 요청하세요.
6. 예상 서비스 수명과 유지관리 간격을 명시하세요.

FAQ — 로드 씰에 대한 자주 묻는 질문

Q1: 로드 씰은 얼마나 자주 교체해야 합니까?
A: 교체 주기는 작동 주기, 환경 및 재질에 따라 달라집니다. 이동이 잦은 환경에서는 씰을 매년 검사/교체할 수 있으며, 관리가 잘 되는 산업 환경에서는 일반적으로 수년간의 사용 수명을 유지합니다. 정기적인 유지보수 시 누출 및 마모를 모니터링하십시오.

Q2: 글랜드를 변경하지 않고도 로드 씰을 다른 재질로 교체할 수 있나요?
A: 경우에 따라 새 소재의 치수와 탄성이 유사한 경우 가능합니다. 단, 고압 또는 PTFE 기반 씰의 경우 홈 변경이나 백업 링이 필요할 수 있습니다. 개조 전에 공급업체에 문의하십시오.

Q3: 로드 씰 압출의 원인은 무엇입니까?
A: 압력으로 인해 부드러운 씰 소재가 틈새로 밀려들어갈 때 압출이 발생합니다. 이를 방지하려면 틈새를 줄이거나, 백업 링을 사용하거나, 더 단단하거나 강화된 씰을 선택하는 것이 좋습니다.

Q4: PTFE 로드 씰은 저속 적용 분야에 적합합니까?
A: PTFE는 마찰은 낮지만 탄성은 낮습니다. 스틱 슬립이 우려되는 저속 어플리케이션의 경우, 엘라스토머 에너자이저 또는 스프링 에너자이저 PTFE 설계가 더 적합합니다.

Q5: 와이퍼/스크레이퍼는 항상 필요한가요?
A: 로드가 먼지, 흙, 습기에 노출되는 환경에서는 와이퍼를 사용하면 씰 수명이 크게 연장되므로 사용해야 합니다. 내부 시스템이 깨끗한 경우 와이퍼는 선택 사항일 수 있습니다.

Q6: 표면 마감은 로드 씰 수명에 어떤 영향을 미칩니까?
A: 표면 마감이 불량하면(거칠거나 긁힌 자국) 마모가 증가합니다. 적절한 마감(씰에 따라 일반적으로 0.2~0.8µm Ra)을 갖춘 매끄럽고 경화된 봉재는 마모 및 누출 위험을 줄여줍니다.

Polypac에 문의하세요 - 막대 씰 또는 기술 상담 요청

필요한 경우맞춤형 막대 씰시제품 제작, 시제품 제작 또는 유압 씰링 시스템 기술 지원이 필요하시면 Polypac에 문의하여 제품 정보, 샘플 요청 및 설계 지원을 받으세요. Polypac은 O링, 로드 씰, 피스톤 씰, 엔드페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링, 더스트 링 등 광범위한 제품군을 제공하며, 까다로운 응용 분야를 지원하는 강력한 R&D 및 생산 역량을 갖추고 있습니다.

귀사의 막대 씰에 대해 논의하려면 당사 영업팀에 문의하세요.유압 시스템또는 견적과 샘플 테스트를 요청하세요: contact@polypac-seal.com (또는 제품 카탈로그를 방문하여 로드 씰 변형 및 소재 옵션을 확인하세요).

출처

• Parker Hannifin — 유압 씰 기술 핸드북(제조업체 데이터시트 및 응용 프로그램 가이드).
• SKF — 유압 시스템용 씰링 솔루션(제품 및 선택 참조).
• Trelleborg Sealing Solutions - 재료 및 설계 가이드라인.
• NBR, FKM, PTFE, PU 및 FFKM에 대한 산업 표준 소재 데이터시트입니다.

각주

이 글은 엔지니어, 구매자, 그리고 유지보수 전문가가 유압 시스템에서 로드 씰의 종류와 용도를 이해하고 씰을 선정할 때 정보에 기반한 선택을 할 수 있도록 돕기 위한 것입니다. 용도별 권장 사항을 원하시면 작동 매개변수를 제공하고 씰 공급업체에 자세한 테스트 데이터를 요청하십시오.