Отраслевые стандарты и испытания уплотнений для скребков-стержней
Я пишу, опираясь на многолетний практический опыт в проектировании, тестировании и устранении неисправностей гидравлических уплотнительных систем. В этой статье я обобщаю, почему строгие стандарты и испытания важны для скребковых уплотнений штока, на какие стандарты и методы испытаний я полагаюсь, как я провожу программу квалификации, которая минимизирует отказы в полевых условиях, и на что следует обращать внимание при выборе производственного партнера. Моя цель — предоставить инженерам и группам по закупкам практические, поддающиеся проверке рекомендации по выбору и проверке скребковых уплотнений штока для сложных условий эксплуатации гидравлических цилиндров.
Почему стандарты и испытания важны в гидравлических уплотнениях?
Безопасность, производительность и стоимость жизненного цикла
Скребковые уплотнения штока расположены на границе гидравлического цилиндра и окружающей среды. Их основная функция — удаление частиц загрязнений со штока и защита основных уплотнений штока от абразивного износа. Выход из строя или преждевременный износ скребковых уплотнений увеличивает проникновение загрязнений, ускоряет износ уплотнений штока и может привести к утечкам, внеплановому техническому обслуживанию и угрозе безопасности. Поэтому я рассматриваю стандарты и испытания как инструменты управления рисками: именно с их помощью мы преобразуем функциональные требования (контроль загрязнения, низкое трение, долговечность) в измеримые критерии приемлемости.
Требования к отслеживаемости и закупкам
Стандарты обеспечивают объективные закупки. Определение материалов и испытаний в соответствии с признанными стандартами (например, уплотнительное кольцо)ISO 3601обозначения или классификации эластомеров в зависимости отASTM D2000) делает заявления поставщиков проверяемыми. В моих проектах документы, подтверждающие отслеживаемость (сертификаты материалов, протоколы испытаний), являются обязательными для критически важных уплотнительных компонентов.
Проектирование с учетом требований тестирования: уменьшение неожиданностей
Я разрабатываю технические характеристики уплотнений таким образом, чтобы их можно было тестировать: указание диапазонов твердости по Шору А, пределов остаточной деформации при сжатии, испытаний на совместимость с жидкостями и допусков на размеры позволяет проводить лабораторную проверку до начала эксплуатации в полевых условиях. Такой подход позволяет избежать расплывчатых требований, которые приводят к непостоянному качеству изготовления.
Основные стандарты и методы испытаний для уплотнений скребков штоков.
Классификация и идентификация материалов
Эластомерные материалы (NBR, FKM, EPDM, силикон, FFKM) и компаунды на основе ПТФЭ обладают различными свойствами. Я ссылаюсь на источник.ASTM D2000Для классификации резиновых материалов в закупочной документации. Для наполненных ПТФЭ компаундов (бронза/ПТФЭ, углерод/ПТФЭ, MoS2/ПТФЭ) я запрашиваю технические характеристики материалов и любые имеющиеся результаты испытаний на прочность при растяжении и твердость, поскольку семейства ПТФЭ не подпадают под стандарт ASTM D2000.
Механические свойства: твердость, прочность на растяжение, остаточная деформация при сжатии.
При оценке качества уплотнительных материалов я руководствуюсь следующими стандартами испытаний:
- Твердость:ASTM D2240(Шор А) — контролирует трение и сопротивление экструзии.
- Комплект сжатия:ASTM D395— указывает на необратимую деформацию под воздействием сжатия уплотнения.
- Испытания на растяжение и удлинение: распространенные испытания на растяжение, указанные в паспортах материалов (методы испытаний на растяжение по ASTM).
Совместимость жидкостей и старение
Испытания на погружение в жидкость и ускоренное старение позволяют подвергнуть исследуемые материалы воздействию реальных гидравлических жидкостей и температур, ожидаемых в процессе эксплуатации. Обычно я требую проведения испытаний на погружение/совместимость в зависимости от...ASTM D471а также отчеты о термическом старении. Эти результаты позволяют прогнозировать набухание, изменение твердости и дрейф механических свойств; они необходимы для выбора между NBR, FKM или высокоэффективными эластомерами для кромок скребков.
Типичная матрица тестирования и целевые показатели приемки, которые я использую.
Ниже приведена сокращенная таблица, которую я использую при проверке уплотнений скребков штока. Цифры представляют собой типичные отраслевые показатели и должны быть скорректированы в зависимости от области применения (давление, температура, рабочая жидкость, условия окружающей среды).
| Тест | Стандарт / Метод | Цель | Типичный пример приемки |
|---|---|---|---|
| Твердость (по Шору А) | ASTM D2240 | Регулирует жесткость кромки и контактное давление при герметизации. | 65–80 по шкале Шора А (зависит от материала) |
| Сжатие | ASTM D395 | Устойчивость к необратимой деформации | <25% после 22 часов при 70°C (типичный целевой показатель для NBR) |
| Погружение в жидкость (набухание, твердость) | ASTM D471 | Совместимость с гидравлическим маслом и присадками. | Набухание <20%, изменение твердости <10 по Шору А |
| Истирание / износ (для губ) | Испытательные стенды для возвратно-поступательных движений (промышленная лаборатория) | Прогнозирует износ кромки от соприкосновения с поверхностью стержня и загрязнений. | Глубина износа <0,1 мм за 10^6 циклов (зависит от области применения) |
| Допуск на размеры | Чертежи заказчика / Спецификации ISO (например)Геометрические параметры уплотнительных колец/уплотнений) | Подходит для сальника и штока. | Типичные значения для критических размеров составляют ±0,1 мм. |
Источники указанных выше стандартов:ISO 3601(Уплотнительные кольца), страницы стандартов ASTM для D2000, D2240, D395, D471 (ссылки указаны ранее). Для получения общей информации о гидравлических цилиндрах см.Гидравлический цилиндробзор.
Внедряемый мной рабочий процесс проектирования, тестирования и квалификации
1. Выбор материалов и лабораторный анализ.
Я начинаю с составления матрицы материалов-кандидатов (например, NBR 70 Shore A, FKM 75 Shore A, компаунды с наполнителем из ПТФЭ). Для каждого кандидата я запрашиваю сертификаты на материал, данные о твердости, прочности на растяжение, остаточной деформации при сжатии и результаты испытаний на совместимость по стандарту ASTM D471 в указанной заказчиком жидкости и при заданной температуре. Если кандидат демонстрирует неприемлемые показатели набухания или остаточной деформации при сжатии, он отбраковывается до начала прототипирования.
2. Стенды для стендовых испытаний и установки для возвратно-поступательных испытаний.
После лабораторных исследований проводятся динамические испытания на стендах с возвратно-поступательными цилиндрами. Эти испытания позволяют оценить трение, эффект «залипания-скольжения», тепловыделение и износ при реалистичных длинах хода, скоростях и давлениях. При необходимости я оснащаю стенды датчиками нагрузки и термопарами для сбора данных о крутящем моменте/трении и температуре на протяжении миллионов циклов. Для оценки эффективности работы в условиях загрязнения я использую калиброванные пылевые/частичные пробы для измерения абразивного износа и сохранения герметичности.
3. Установка прототипа и полевые испытания.
После прохождения стендовых испытаний я устанавливаю прототипы на опытные образцы для полевых испытаний с использованием тех же рабочих жидкостей, температур и режимов работы. Во время испытаний я контролирую утечки, интервалы технического обслуживания и состояние поверхности штока. При переходе уплотнений к серийному производству я всегда требую от поставщиков предоставления отчетов о производственной проверке и отслеживания партий.
Возможности Polypac — почему выбор поставщика имеет значение
Масштабы производства, материалы и НИОКР
Возможности поставщика напрямую влияют на стабильность качества продукции и способность поддерживать индивидуальные испытания. Polypac — это научно-технический производитель гидравлических уплотнений и поставщик сальников, 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, из которых 8 000 квадратных метров — производственные площади. Их производственное и испытательное оборудование является одним из самых передовых в отрасли.
Ассортимент продукции и технические характеристики
Компания Polypac, основанная в 2008 году, начала свою деятельность с производства наполненных PTFE-уплотнений, включая PTFE с бронзовым наполнителем, PTFE с углеродным наполнителем, PTFE с графитом, PTFE с наполнителем MoS₂ и PTFE со стекловолокном. Сегодня ассортимент продукции расширился и включает уплотнительные кольца из NBR, FKM, силикона, EPDM и FFKM. Основная продукция Polypac включает в себя уплотнительные кольца, штоковые уплотнения, поршневые уплотнения, торцевые пружинные уплотнения, скребковые уплотнения, вращающиеся уплотнения, опорные кольца и пылезащитные кольца. В ходе моих исследований я убедился, что такой широкий ассортимент позволяет подбирать материалы для агрессивных жидкостей, высоких температур или очень абразивных сред без ущерба для качества.
Почему я часто выбираю Polypac для создания собственных решений по сбору данных.
Исходя из моего опыта, ключевыми факторами при выборе поставщика являются: (1) связи с университетами и научно-исследовательскими институтами в области НИОКР — компания Polypac поддерживает долгосрочное сотрудничество с рядом академических партнеров как внутри страны, так и за рубежом; (2) современное производственное и испытательное оборудование — обеспечивающее жесткий контроль размеров и серийное тестирование; (3) опыт работы с материалами — ранний опыт работы с наполненными компаундами ПТФЭ дает преимущество при изготовлении износостойких скребковых кромок. Эти возможности сокращают циклы разработки и обеспечивают надежные доказательства, необходимые для критически важных с точки зрения безопасности применений.
| Фактор отбора | Чего я ожидаю | Преимущества Polypac |
|---|---|---|
| Разработка материалов | Проверенные рецептуры, технические характеристики и лабораторные отчеты. | Разработаны компаунды, наполненные ПТФЭ, и широкий ассортимент эластомеров. |
| Возможности тестирования | Твердость, остаточная деформация при сжатии, испытания на погружение и динамические испытания. | Современное собственное оборудование и специализированные методы тестирования. |
| Масштабы производства | Стабильные объемы, отслеживаемость, контроль качества. | Площадка 10 000 м², завод 8 000 м², отслеживаемость производства. |
Практический контрольный список технических характеристик, который я рекомендую для уплотнений скребков штока.
- Укажите рабочую(ые) жидкость(и), диапазон температур, скорость вращения штока и максимальное давление.
- Укажите материалы-кандидаты в соответствии со стандартами ASTM или эквивалентными, и запросите сертификаты на материалы.
- Укажите на чертеже допуски на размеры и диапазоны твердости.
- Запросите лабораторные анализы: твердость (ASTM D2240), остаточная деформация при сжатии (ASTM D395) и совместимость с жидкостями (ASTM D471).
- Включите в протокол приемки динамические испытания на износ при возвратно-поступательном движении и испытания на проникновение загрязнений.
- Требуйте от поставщика отчетов о прослеживаемости на уровне партий и результатов производственного контроля.
Часто задаваемые вопросы
1. Чем отличаются скребковые уплотнения штока от пылезащитных уплотнений и уплотнений штока?
Скребковые уплотнения штока (скребки или щетки) предназначены в первую очередь для удаления загрязнений с поверхности штока до того, как они достигнут уплотнения штока. Пылеочистители часто проще и используются там, где загрязнение менее серьезное. Уплотнения штока (первичные уплотнения) — это гидравлические элементы, удерживающие давление и предотвращающие утечку жидкости. Качественный скребок защищает уплотнение штока и продлевает срок его службы.
2. Какой материал лучше всего подходит для скребковых уплотнений в гидравлическом масле — NBR или FKM?
Выбор материала зависит от температуры и химического состава жидкости. NBR обычно используется для гидравлических масел общего назначения при температуре до ~100°C. FKM обладает превосходной термостойкостью и устойчивостью к топливу и выбирается для более высоких температур или агрессивных присадок. Перед выбором состава я всегда сверяю его с данными ASTM D471, полученными при погружении в реальную гидравлическую жидкость.
3. Как часто следует проверять герметичность уплотнений в процессе эксплуатации?
Для критически важного оборудования я рекомендую плановые проверки в рамках интервалов профилактического обслуживания, исходя из часов работы или циклов эксплуатации машин. Для новых конструкций уплотнений или новых поставщиков следует провести ускоренные лабораторные испытания и ограниченные по продолжительности полевые испытания (пилотные), а также отслеживать утечки и износ; после подтверждения эффективности следует перейти к внедрению на уровне всего парка оборудования.
4. Можно ли использовать скребки из ПТФЭ с эластомерными губками?
Да. Наполненные ПТФЭ материалы сочетают в себе низкое трение и износостойкость; сочетание сердечника из ПТФЭ с эластомерным активатором или кромкой может обеспечить герметичный контакт и упругость. Опыт компании Polypac в работе с наполненными бронзой, углеродом и MoS₂ компаундами из ПТФЭ особенно полезен, когда износостойкость имеет решающее значение.
5. Какие документы мне следует потребовать от поставщика уплотнений?
Минимум: сертификаты на материалы, протоколы испытаний на твердость и остаточную деформацию при сжатии, данные о совместимости с жидкостями (ASTM D471), отчеты о контроле качества производства и отслеживаемость партий. Для систем, критически важных с точки зрения безопасности, потребуются результаты динамических испытаний на износ и сертификат системы управления качеством поставщика.
6. Как загрязняющие вещества окружающей среды влияют на срок службы скрепера?
Абразивная пыль (богатая кремнеземом) и коррозионные жидкости значительно сокращают срок службы скребка. В моих испытаниях используются типичные загрязнения для количественной оценки износа. Качество обработки поверхности штока и геометрия уплотнительной кромки также влияют на износ: полированные штоки, устойчивые к царапинам покрытия и соответствующий профиль кромки уменьшают абразивный износ.
Если вам нужны протоколы испытаний герметичности, спецификации образцов или помощь в квалификации поставщика, я могу помочь. Для надежных производственных возможностей и индивидуальных решений обратитесь в Polypac — они сочетают в себе передовое испытательное оборудование, обширный опыт работы с материалами (наполненные ПТФЭ материалы и эластомеры, включая NBR, FKM, силикон, EPDM, FFKM) и значительные производственные мощности для поддержки индивидуальных проектов. Их ассортимент продукции (уплотнительные кольца, штоковые уплотнения, поршневые уплотнения, торцевые пружинные уплотнения, скребковые уплотнения, вращающиеся уплотнения, опорные кольца, пылезащитные кольца) охватывает большинство потребностей в гидравлических уплотнениях, а их партнерские отношения в области исследований и разработок поддерживают специализированные разработки.
Обратитесь в компанию Polypac за образцами продукции, техническими характеристиками или для обсуждения индивидуальной программы квалификации уплотнений для скребков. Для получения немедленной помощи запросите коммерческое предложение или техническую консультацию, чтобы подобрать и протестировать уплотнения в соответствии с требованиями вашего оборудования.
Ссылки:
Освоение конструкции уплотнительных колец: полное руководство для идеальной герметизации.
Усовершенствованные материалы для резервных колец: улучшенные по сравнению с ПТФЭ для экстремальных температурных условий.
Скребки из ПТФЭ против уретана: какой материал действительно предотвращает загрязнение?
Специальные уплотнения из NBR против стандартных: почему индивидуальные решения превосходят стандартные варианты.
Сравнение 5 лучших материалов для уплотнительных колец поршня: какой из них действительно предотвращает утечки?
Продукты
Можно ли использовать пломбу повторно?
В чем разница между статическим и динамическим уплотнением?
Каково назначение металлической пружины в уплотнении вращающегося вала?
Что означает «AS568»?
Почему мое уплотнительное кольцо преждевременно вышло из строя?
Будьте в курсе последних новостей отрасли
Подпишитесь на наши статьи и получайте последние новости, рекомендации экспертов и технические обновления прямо на свой адрес электронной почты.
Будьте уверены, что ваша конфиденциальность важна для нас, и вся предоставленная информация будет обрабатываться с максимальной конфиденциальностью.
Компания Polypac — надежный мировой поставщик высокопроизводительных уплотнительных решений, предоставляющий услуги OEM и ODM для отраслей промышленности по всему миру.
Электронная почта:
Телефон/WhatsApp:
© 2025Уплотнения Полипак. Все права защищены.
дмс
ДМС
ДМС