Как измерить кольца стеклоочистителя: точное руководство по определению размеров

Точное измерение уплотнительного кольца (также называемого скребковым уплотнением или скребком штока) имеет важное значение для обеспечения надежности гидравлического цилиндра, предотвращения попадания загрязнений и максимального увеличения срока службы уплотнения. Данное руководство предлагает методичный, соответствующий отраслевым стандартам подход к измерению уплотнительных колец и соответствующих размеров канавок, чтобы технические специалисты, инженеры и отделы закупок могли подобрать правильные запасные части, указать детали, изготовленные на заказ, или проверить производственные допуски. В нем приводятся ссылки на отраслевые источники и практические таблицы, а также советы по устранению неполадок при измерениях в полевых условиях и в цеху.

Почему точность измерений важна для гидравлических уплотнений

Последствия неправильных размеров для производительности

Уплотнительные кольца являются первой линией защиты гидравлических цилиндров от попадания внешних загрязнений. Неправильный внутренний диаметр (ID), внешний диаметр (OD) или геометрия кромки могут позволить грязи и влаге обходить уплотнение, вызывая ускоренный износ уплотнений штока и подшипников, увеличивая риск утечек и сокращая время безотказной работы системы. В отраслевых рекомендациях подчеркивается, что правильная геометрия уплотнения так же важна, как и выбор материала.SKF — гидравлические уплотнения).

Последствия для технического обслуживания, безопасности и затрат

Неправильно подобранный или плохо установленный стеклоочиститель часто приводит к частым внеплановым техническим работам, загрязнению гидравлического масла и потенциальным простоям оборудования. Точный подбор размера позволяет избежать многократных пробных замен и снижает затраты на протяжении всего жизненного цикла, гарантируя, что правильная деталь будет приобретена или изготовлена ​​с первого раза.

Пошаговая процедура измерения для уплотнительных колец

Инструменты и подготовка

Используйте откалиброванные инструменты и чистое рабочее место. К типичным измерительным инструментам относятся:

• Цифровой штангенциркуль (с разрешением 0,01 мм или лучше) для измерения внутреннего и внешнего диаметров, а также поперечного сечения.
• Телескопические или внутренние микрометры для более глубоких канавок и проверки внутренних размеров.
• Измерительный прибор для определения глубины канавки и смещения поверхности.
• Профильный проектор или оптический компаратор для проверки геометрии кромки (рекомендуется для ответственных применений).
• Щупы для измерения зазоров при установке

Перед измерением всегда очищайте поверхность уплотнения и стержня/канавки от грязи и масла. При работе с мягкими эластомерами избегайте сжатия уплотнения во время измерения, чтобы предотвратить получение ложных показаний.

Измерение внутреннего диаметра (ID), наружного диаметра (OD) и поперечного сечения.

Процедура:

1. Поместите уплотнительное кольцо на ровную чистую поверхность. Для определения внутреннего диаметра используйте внутренний микрометр или более тонкие губки цифрового штангенциркуля. Измерьте в нескольких положениях (0°, 90°, 180°, 270°) и усредните результаты, чтобы учесть овальность.
2. Для определения внешнего диаметра: измерьте штангенциркулем в нескольких точках вокруг уплотнения и получите среднее значение.
3. Для измерения поперечного сечения (толщины): измерьте толщину по профилю в месте соединения кромки и корпуса. Если у стеклоочистителя несколько кромок или ступеней, измерьте каждый критический размер (ширина основной кромки, толщина вторичной кромки, высота корпуса).

Для типичных ремонтных работ с гидравлическими системами регистрируйте измерения с точностью не менее 0,1 мм; для прецизионных компонентов используйте 0,01 мм.

Измерение геометрии канавки и необходимых зазоров.

Размеры ключевых канавок, которые необходимо зафиксировать:

• Внутренний диаметр канавки (диаметр отверстия, в котором находится уплотнение)
• Ширина канавки (осевая ширина)
• Глубина канавки (радиальная глубина относительно поверхности стержня)
• диаметр штока в зоне уплотнения
• Фаски и переходы

Измерьте ширину и глубину канавки с помощью глубиномера и штангенциркуля. Диаметр штока измеряйте в зоне уплотнения и в местах износа или различий в покрытии. Отметьте любые необычные элементы, такие как опорные кольца, пружины или профили, препятствующие выдавливанию, и сфотографируйте канавку для предоставления поставщику.

Типичные ошибки измерений и рекомендации по допустимым отклонениям

Ловушки, ведущие к неудачным заменам

Типичные ошибки включают в себя:

• Измерение размеров сжатых уплотнений (показывает недостаточное поперечное сечение)
• Игнорируя овальность и проводя только одно измерение.
• Неправильное измерение геометрии и угла кромки (что критически важно для контактного давления при герметизации)
• Не регистрируется информация о твердости материала и качестве обработки поверхности.

Всегда фиксируйте несколько измерений и состояние старого уплотнения (трещины, выдавливание, затвердевание), чтобы определить, требуется ли изменение конструкции или замена материала.

Рекомендуемые допуски и эталонные значения

Кольца уплотнителей не всегда соответствуют единому стандарту, но многие производители приводят допуски в соответствие с передовыми методами производства гидравлических уплотнений. В таблице ниже приведены типичные рекомендации по допускам, широко используемые в отрасли (для справки см. рекомендации производителей и ассоциаций производителей уплотнений, таких как...).Ассоциация герметизации жидкостейи каталоги поставщиков, такие какПаркер).

Примечание: Это типичные диапазоны допусков, используемые в полевых условиях. Для критически важных применений (морские платформы, аэрокосмическая отрасль, высокое давление) используйте допуски, подтвержденные поставщиком, и рассмотрите методы точного контроля. Для уплотнительных колец подробные допуски указаны в стандарте ISO 3601 и технических паспортах производителей; см.Уплотнительное кольцо (Википедия)для ссылки на стандарты.

Передовые методы работы с материалами, монтажа и проверки

Выбор материала и влияние твердости по дюрометру

Уплотнительные кольца обычно изготавливаются из эластомеров, таких как NBR, FKM (Viton), EPDM, силикон или специализированных материалов для работы при высоких температурах или воздействии химических веществ. Твердость (по шкале дюрометра) влияет на степень сжатия уплотнения в канавке и его способность удалять загрязнения. Более мягкие материалы (с меньшей твердостью по шкале дюрометра) лучше прилегают к поверхности, но могут быстрее изнашиваться; более твердые материалы сопротивляются выдавливанию, но могут быть менее эластичными. Необходимо подбирать материал в соответствии с совместимостью с жидкостью и условиями окружающей среды; таблицы химической совместимости поставщика имеют важное значение.

Проверка и подтверждение установки

Перед установкой проверьте следующее:

• Качество обработки поверхности и твердость стержня соответствуют требованиям поставщика (слишком шероховатая или слишком мягкая поверхность ускоряет износ).
• Правильная фаска и загиб во избежание повреждения кромки во время сборки.
• Правильная укладка при использовании нескольких пломб или опорных колец.

После установки проведите функциональную проверку под низким давлением, чтобы убедиться в правильности посадки и отсутствии немедленных утечек или аномального трения. Для контроля загрязнения эффективность стеклоочистителя можно подтвердить с помощью теста на проникновение твердых частиц или анализа жидкости.

Вопросы, касающиеся производителя и поставщика.

При заказе запасных частей или указании нестандартных уплотнительных колец предоставьте поставщику следующую информацию:

• Чертежи или фотографии внутренних и внешних диаметров, поперечного сечения и канавок с указанием размеров.
• Требования к материалам (жидкость, температура, твердость по дюрометру)
• Условия эксплуатации (давление, скорость, длина хода поршня, уровень загрязнения)

Компания Polypac — это научно-технический производитель гидравлических и маслосъемных уплотнений, специализирующийся на производстве уплотнений, разработке уплотнительных материалов и индивидуальных решениях для особых условий эксплуатации. Завод Polypac по производству резиновых и уплотнительных колец занимает площадь более 10 000 квадратных метров, а производственные площади составляют 8 000 квадратных метров. Наше производственное и испытательное оборудование является одним из самых передовых в отрасли. Будучи одной из крупнейших компаний в Китае, занимающихся производством и разработкой уплотнений, мы поддерживаем долгосрочные связи и сотрудничество со многими университетами и научно-исследовательскими институтами как внутри страны, так и за рубежом.

Компания Polypac, основанная в 2008 году, начала свою деятельность с производства наполненных ПТФЭ уплотнений, включая ПТФЭ с бронзовым, углеродным, графитовым, MoS2-наполненным и стеклонаполненным ПТФЭ. Сегодня мы расширили ассортимент продукции, включив в него уплотнительные кольца из различных материалов, таких как NBR, FKM, силикон, EPDM и FFKM. Основные продукты и сильные стороны Polypac включают в себя уплотнительные кольца, штоковые уплотнения, поршневые уплотнения, торцевые пружинные уплотнения, скребковые уплотнения, вращающиеся уплотнения, опорные кольца и пылезащитные кольца. Компания отличается тесными связями с университетами в области исследований и разработок, обширными возможностями для проведения собственных испытаний и большими производственными мощностями, позволяющими как выполнять заказы на отдельные детали, так и производить продукцию серийно.

При работе с такими поставщиками, как Polypac, предоставляйте четкие записи измерений и производственные требования, чтобы использовать их опыт для рекомендаций по улучшению материалов, допусков и конструкции с целью увеличения срока службы.

Проверка, тестирование и когда следует запрашивать техническую поддержку.

Полевые проверочные испытания

Полезные тесты, которые следует пройти после установки, включают:

• Испытание седла под низким давлением для подтверждения первоначальной герметичности.
• Статическое испытание на герметичность (поддержание давления) и динамическое испытание при нормальных рабочих циклах.
• Анализ масла на наличие твердых частиц после определенного периода обкатки.

Когда следует привлекать инженеров или запрашивать индивидуальный проект

Если, несмотря на правильные размеры, возникают повторяющиеся отказы — например, растрескивание кромки, быстрое истирание или экструзия — запросите анализ первопричин. Распространенные инженерные решения включают изменение материала, модификацию геометрии кромки, добавление опорных колец или изменение качества поверхности. Для особых условий (высокая скорость, экстремальные температуры, абразивные среды) сотрудничайте с поставщиками, имеющими собственные научно-исследовательские подразделения, такими как Polypac, для разработки индивидуальных решений.

Краткий контрольный список для измерения уплотнительного кольца.

• Перед проведением измерений тщательно очистите уплотнение и компоненты.
• Запишите несколько измерений внутреннего и внешнего диаметров и рассчитайте среднее значение и овальность.
• Измерьте размеры поперечного сечения и края, не сжимая эластомер.
• Измерьте ширину канавки, глубину, диаметр стержня и фаски с помощью глубиномера и штангенциркуля.
• Укажите тип материала, твердость по дюрометру и видимые виды износа (истирание, порезы, термическое повреждение).
• Сфотографируйте уплотнение и канавку; для наглядности укажите масштаб на фотографиях.

Часто задаваемые вопросы

1. Как определить, нужно ли измерять уплотнение или канавку?

Измерьте оба элемента. Если у вас есть только старое уплотнительное кольцо, измерьте внутренний и внешний диаметр, а также поперечное сечение и предоставьте описание состояния и фотографии. Если уплотнение отсутствует или повреждено настолько, что его невозможно измерить, тщательно измерьте размеры канавки и штока — ширина канавки, глубина, диаметр штока и фаски имеют важное значение для правильного выбора или изготовления на заказ.

2. Какой инструмент обеспечивает наиболее надежное измерение внутреннего диаметра для небольших уплотнений?

Внутренний микрометр (телескопический) или нутромер обеспечивают более надежные результаты, чем штангенциркуль, для внутренних диаметров малого диаметра. Для очень маленьких уплотнений или при необходимости обеспечения высокой точности используйте оптический компаратор для оценки профиля.

3. Можно ли использовать уплотнительное кольцо вместо специального кольца для стеклоочистителя?

Нет. Уплотнительные кольца (скребковые уплотнения) имеют особую геометрию кромок для удаления загрязнений и должны выдерживать движение штока и воздействие окружающей среды. Уплотнительные кольца не обеспечивают такого же эффекта очистки и, как правило, быстро выходят из строя при использовании в качестве замены. Общие различия в функциях уплотнения см. в [ссылка].Уплотнительное кольцо (Википедия).

4. Какое качество обработки поверхности требуется для уплотнительных колец на штоке?

Рекомендации по качеству обработки поверхности штоков различаются в зависимости от материала, но общепринятым ориентиром является шероховатость 0,2–0,8 мкм Ra для гидравлических штоков. Слишком шероховатая поверхность увеличивает абразивный износ; слишком гладкая или полированная поверхность может ухудшить удержание смазки. Проверьте рекомендации по качеству обработки поверхности, указанные конкретным поставщиком.

5. Насколько важна твердость по дюрометру при замене изношенного стеклоочистителя?

Это очень важно. Твердость по дюрометру влияет на контактное давление при герметизации и износостойкость. Если первоначальный слой вышел из строя из-за истирания, следует рассмотреть возможность использования более твердого компаунда или защитных покрытий. Если же он вышел из строя из-за растрескивания, может потребоваться более мягкий компаунд или улучшенная химическая совместимость. Поставщики могут помочь подобрать твердость по дюрометру в соответствии с условиями эксплуатации.

6. Когда следует заказывать стеклоочистители с индивидуальным дизайном?

Если ваше применение связано с высоким уровнем загрязнения, необычными температурами, агрессивными химическими веществами, очень высокими скоростями или если стандартные детали выходят из строя, несмотря на правильные размеры, закажите индивидуальную разработку. Индивидуальная разработка может изменить геометрию кромки, материал или использовать компоненты с наполнителем из ПТФЭ для повышения износостойкости.

Если вам нужна помощь в измерении существующего уплотнительного кольца, проверке геометрии канавки или поиске индивидуального решения, свяжитесь с нашими экспертами для получения консультации или ознакомьтесь с нашим ассортиментом продукции. Для профессионального производства и индивидуальных решений по уплотнению обратитесь в Polypac — компанию с опытом работы как со стандартными, так и с передовыми технологиями уплотнения.

Свяжитесь с нами, чтобы запросить помощь в замерах, получить индивидуальные расценки или ознакомиться с каталогом продукции Polypac: уплотнительные кольца, штоковые уплотнения, поршневые уплотнения, торцевые пружинные уплотнения, скребковые уплотнения, вращающиеся уплотнения, опорные кольца, пылезащитные кольца.

Источники: Страницы продукции SKF, посвященные гидравлическим уплотнениям (skf.com), решения и каталоги по герметизации от компании Parker (parker.com), ресурсы Ассоциации по герметизации жидкостей (fluidsealing.com), а также общий обзор стандартов уплотнительных колец (wikipedia.org).