Cách chọn gioăng gạt cho xi lanh thủy lực
Việc lựa chọn gioăng gạt bụi (đôi khi được gọi là vòng gạt hoặc vòng chắn bụi) phù hợp là rất cần thiết để bảo vệ các bộ phận bên trong xi lanh thủy lực khỏi chất gây ô nhiễm và kéo dài tuổi thọ của gioăng cần piston cũng như toàn bộ hệ thống thủy lực. Bài viết này giải thích cách thức hoạt động của gioăng gạt bụi, cách lựa chọn vật liệu và hình dạng phù hợp dựa trên môi trường và chất lỏng, các phương pháp lắp đặt và thử nghiệm tốt nhất, và khi nào cần chỉ định các giải pháp tùy chỉnh. Các tài liệu tham khảo của nhà sản xuất và tiêu chuẩn được trích dẫn để giúp xác thực các lựa chọn.
Hiểu về hệ thống làm kín xi lanh thủy lực
Chức năng của gioăng gạt và tầm quan trọng của nó.
Các vòng gạt (vòng gạt) được lắp đặt ở phía cần piston của xi lanh thủy lực để loại bỏ bụi bẩn, nước và các chất gây ô nhiễm khác khỏi cần piston trước khi nó thụt vào trong xi lanh. Bằng cách ngăn chặn các vật liệu mài mòn và ăn mòn tại bề mặt cần piston, các vòng gạt bảo vệ các vòng đệm cần piston (vòng đệm cần/piston) và kéo dài tuổi thọ của xi lanh. Vai trò của chúng là phòng ngừa hơn là chịu áp suất, nhưng một vòng gạt bị hỏng thường sẽ nhanh chóng dẫn đến hỏng bộ vòng đệm và làm xước bề mặt cần piston.
Cách các gioăng gạt tích hợp với các yếu tố làm kín khác
Bộ gioăng làm kín điển hình của xi lanh thủy lực bao gồm (từ ngoài vào trong): gioăng gạt bụi (gioăng cạo), gioăng cần piston (gioăng chịu áp), vòng đệm hỗ trợ (nếu cần) và gioăng piston bên trong. Gioăng gạt bụi phải tương thích về độ cản trở xuyên tâm và hình dạng mép với gioăng cần piston để tránh tạo ra các đường rò rỉ hoặc mài mòn quá mức. Để biết thêm thông tin chung về xi lanh thủy lực và các chức năng làm kín điển hình, xemXi lanh thủy lực — Wikipedia.
Các lỗi thường gặp và dấu hiệu chẩn đoán
Các lỗi thường gặp của phớt gạt dầu bao gồm mòn mép, giòn, rách và mất khả năng làm kín do tích tụ chất bẩn. Các dấu hiệu của vấn đề về phớt gạt dầu: vết bẩn trên cần gạt, phớt cần gạt bị mòn thường xuyên, rò rỉ bên ngoài và ăn mòn bề mặt cần gạt tăng nhanh. Chẩn đoán sớm giúp giảm thời gian ngừng hoạt động và tránh các sự cố dây chuyền.
Các tiêu chí lựa chọn chính cho gioăng gạt
Ô nhiễm môi trường: loại và kích thước hạt
Hãy bắt đầu bằng việc mô tả rõ ràng môi trường hoạt động. Các chất gây ô nhiễm chủ yếu là bụi khô, bùn, hơi muối hay sol khí hóa chất? Đối với môi trường nhiều bụi, gạt bụi bằng chất đàn hồi một môi có thể đủ dùng. Đối với bùn, muối hoặc chất gây ô nhiễm dính nhiều, hãy cân nhắc sử dụng gạt bụi nhiều môi hoặc gạt bụi composite có rãnh thoát nước và vật liệu kỵ nước. Nếu có thông tin về phân bố kích thước hạt, hãy ưu tiên hình dạng môi gạt có khả năng làm lệch các hạt lớn hơn và dẫn các hạt mịn đi xa.
tình trạng và độ hoàn thiện bề mặt của cần câu
Độ cứng bề mặt, lớp mạ hoặc phủ (mạ crom cứng, nitriding, lớp phủ polymer) và độ nhám bề mặt (Ra) ảnh hưởng đến việc lựa chọn lưỡi gạt. Lưỡi gạt cần có độ khít phù hợp: quá chặt sẽ làm tăng mài mòn và ma sát; quá lỏng sẽ cho phép vật liệu xâm nhập. Độ nhám bề mặt điển hình của các xi lanh hiện đại: 0,2–0,8 µm Ra. Đối với các thanh piston thô hơn hoặc có khuyết tật nhỏ, hãy chọn vật liệu lưỡi gạt bền chắc (ví dụ: thiết kế phủ polyurethane hoặc PTFE) có khả năng chịu được các bất thường nhỏ trên bề mặt mà không bị hư hại.
Các yếu tố liên quan đến nhiệt độ và áp suất
Mặc dù gioăng gạt không chịu được áp suất cao, chúng vẫn phải chịu được nhiệt độ hoạt động và nhiệt độ tức thời thỉnh thoảng xảy ra trên bề mặt cần gạt. Hãy chọn vật liệu có phạm vi nhiệt độ hoạt động liên tục phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường và nhiệt độ tức thời của chất lỏng thủy lực. Để được hướng dẫn về phạm vi nhiệt độ của vòng chữ O và chất đàn hồi, hãy xemVòng chữ O — Wikipediavà hướng dẫn vật liệu của nhà sản xuất.
Lựa chọn vật liệu và tính tương thích
Các vật liệu thông dụng và sự đánh đổi về hiệu năng của chúng
Việc lựa chọn vật liệu cần cân bằng giữa khả năng chống mài mòn, khả năng tương thích với chất lỏng, độ cứng (Shore A) và độ dẻo ở nhiệt độ thấp. Bảng sau đây tóm tắt các đặc tính điển hình và các trường hợp sử dụng được khuyến nghị cho các vật liệu gạt/lau thường dùng. Nguồn dữ liệu bao gồm bảng thông số kỹ thuật của nhà cung cấp và tài liệu tham khảo trong ngành.
| Vật liệu | Phạm vi nhiệt độ điển hình (°C) | Điểm mạnh chính | Hạn chế / Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|---|
| Polyurethane (PU) | -30 đến +80 | Khả năng chống mài mòn tuyệt vời, độ bền cơ học tốt | Có thể trương nở khi tiếp xúc với một số chất lỏng; rất thích hợp cho môi trường mài mòn. |
| NBR (Nitrile) | -35 đến +100 | Khả năng chống dầu tốt, tiết kiệm chi phí | Khả năng chống ozone/tia UV kém; không thích hợp cho nhiệt độ cao. |
| FKM (Viton) | -20 đến +200 | Khả năng chịu nhiệt cao và kháng nhiều loại hóa chất tuyệt vời. | Chi phí cao hơn; khả năng chống mài mòn vừa phải |
| PTFE (Teflon) — nguyên chất hoặc có pha tạp | -200 đến +260 | Độ ma sát thấp, khả năng kháng hóa chất vượt trội | Độ đàn hồi thấp; thường được sử dụng làm môi hoặc khuôn mặt được gắn vào chất đàn hồi. |
| FFKM (Perfluoroelastomer) | -20 đến +300 | Khả năng chống hóa chất và nhiệt độ hàng đầu | Rất đắt tiền; chỉ dùng khi không còn cách nào khác. |
| EPDM | -50 đến +150 | Khả năng chống chịu thời tiết/hơi nước/nước tuyệt vời | Khả năng chống dầu mỏ kém |
| Silicon | -60 đến +200 | Khả năng thích ứng tuyệt vời ở nhiệt độ thấp | Khả năng chống mài mòn kém; độ bền cơ học hạn chế |
Để có hướng dẫn tổng hợp về vật liệu từ các nguồn trong ngành, hãy tham khảo hướng dẫn vật liệu của nhà sản xuất, chẳng hạn như thông tin về vật liệu niêm phong của Trelleborg (Trelleborg — Hướng dẫn về tài liệu).
Máy cạo composite và hỗn hợp
Các loại gạt bùn composite kết hợp thân bằng chất đàn hồi dẻo dai với lớp bịt kín bằng PTFE hoặc vật liệu ma sát thấp để kết hợp khả năng chống mài mòn với ma sát thấp. Các hình dạng lai này thường được sử dụng khi bề mặt hoặc tốc độ của thanh gạt có thể gây ra hiện tượng trượt dính hoặc mài mòn nhanh. Khi lựa chọn vật liệu composite, hãy xác minh phương pháp liên kết và độ bền cắt/bóc tách với nhà cung cấp.
danh sách kiểm tra khả năng tương thích hóa học
Kiểm tra tính tương thích giữa vật liệu gạt và bất kỳ chất gây ô nhiễm bên ngoài nào (dung môi, phụ gia dầu thủy lực, chất tẩy rửa) cũng như các tác động từ môi trường bên ngoài (muối, tia UV). Biểu đồ tương thích của nhà sản xuất (ví dụ: Parker, Trelleborg) cung cấp các cặp ghép nối đã được xác thực; tránh các giả định tùy tiện. Để có định hướng chung về khả năng tương thích hóa học, hãy xem các bảng tương thích của nhà cung cấp, chẳng hạn như các bảng được công bố bởi các nhà sản xuất gioăng lớn (Parker — lựa chọn vật liệu).
Các nguyên tắc tốt nhất về hình học, kích thước và lắp đặt
Lựa chọn hình dáng và thiết kế môi
Chọn loại lưỡi gạt phù hợp với tốc độ và loại chất gây ô nhiễm. Lưỡi gạt một môi có ma sát thấp và phù hợp với môi trường sạch. Thiết kế nhiều môi hoặc môi bậc thang giúp loại bỏ nước và bụi mịn tốt hơn. Nếu ứng dụng liên quan đến việc thay đổi tốc độ theo chu kỳ thường xuyên, hãy cân nhắc sử dụng hình dạng môi thủy động học hoặc mặt PTFE để giảm hiện tượng trượt dính.
Kích thước, sự can thiệp và dung sai
Khe hở hướng tâm (độ cản trở chính xác) đảm bảo khả năng lau chùi hiệu quả mà không gây ma sát quá mức. Tuân thủ các dung sai do nhà sản xuất khuyến nghị về đường kính thanh, độ nhẵn bề mặt và kích thước gioăng. Thông thường trong thiết kế cho phép độ cản trở nhẹ của mép lau, với các giá trị chính xác được lấy từ dữ liệu của nhà cung cấp gioăng cho vật liệu và độ cứng cụ thể.
Lắp đặt, kiểm tra và vận hành thử
Lắp các gioăng gạt sao cho mép không bị xoắn và nằm sát với trục. Sử dụng dụng cụ thích hợp để tránh làm xước mép trong quá trình lắp ráp. Sau khi lắp đặt, thực hiện chu kỳ chạy rà trong điều kiện được kiểm soát: chạy các hành trình ngắn ở tốc độ thấp để làm khít mép và loại bỏ các chất bẩn bị kẹt. Kiểm tra trục và bộ gioăng sau các chu kỳ đầu tiên xem có bị mòn bất thường không.
Bảo trì, kiểm tra và tối ưu hóa vòng đời
Danh sách kiểm tra định kỳ
Kiểm tra các lưỡi gạt trong quá trình bảo dưỡng định kỳ: kiểm tra xem có bị rách mép, biến dạng vĩnh viễn, cứng lại và tích tụ bụi bẩn hay không. Đo bề mặt thanh gạt xem có bị xước và kiểm tra xem có vật liệu lọt qua lưỡi gạt hay không. Lưu giữ hồ sơ bảo dưỡng để đối chiếu điều kiện vận hành với tuổi thọ của lưỡi gạt.
Dự đoán tuổi thọ sử dụng và tối ưu hóa việc thay thế.
Tuổi thọ sử dụng phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm, tốc độ quay của cần piston, lựa chọn vật liệu và độ hoàn thiện của cần piston. Trong môi trường ngoài trời có nhiều chất mài mòn, chu kỳ hoạt động sẽ ngắn hơn và cần lên kế hoạch thay thế định kỳ. Nên áp dụng bảo trì dựa trên tình trạng khi có thể: nếu độ mài mòn của gioăng cần piston tăng lên hoặc phát hiện thấy ô nhiễm, hãy chủ động thay thế bộ phận gạt cặn. Đối với các thiết bị quan trọng, hãy dự trữ phụ tùng thay thế có kích thước phù hợp với kích thước đường kính xi lanh/cần piston phổ biến nhất.
Khi nào nên yêu cầu thiết kế tùy chỉnh
Gioăng gạt tùy chỉnh phù hợp khi: tiếp xúc với các hóa chất bất thường, nhiệt độ nằm ngoài phạm vi thông thường của chất đàn hồi, thanh có lớp phủ không tiêu chuẩn hoặc hạn chế về không gian làm giảm khả năng sử dụng các cấu hình tiêu chuẩn. Các giải pháp tùy chỉnh có thể bao gồm các mép PTFE liên kết, các hợp chất có độ cứng đặc biệt hoặc các tính năng bẫy bụi tích hợp. Hãy hợp tác với các nhà sản xuất có kinh nghiệm, những người có thể xác thực các nguyên mẫu bằng cách thử nghiệm vật liệu và thử nghiệm vòng đời sản phẩm.
Dữ liệu so sánh và ma trận lựa chọn
Ma trận lựa chọn nhanh
Sử dụng ma trận đơn giản này để thu hẹp lựa chọn vật liệu dựa trên yêu cầu chính.
| Yêu cầu chủ đạo | Vật liệu/Giải pháp ưu tiên |
|---|---|
| Khả năng chống mài mòn (bụi, cát) | Vật liệu composite phủ PU và PTFE |
| Tiếp xúc với dầu/hydrocarbon | NBR (tiêu chuẩn), FKM (nhiệt độ cao/hóa chất) |
| Nhiệt độ cao | FKM, FFKM, PTFE |
| Tác động của thời tiết ngoài trời / tia UV / ozone | EPDM, FKM (đối với dầu, nên cân nhắc sử dụng FKM thay vì EPDM) |
| Vận hành ở nhiệt độ thấp | Vật liệu composite silicon, PTFE |
Kiểm thử và xác thực tham chiếu
Khi có thể, hãy xác thực việc lựa chọn bằng các báo cáo thử nghiệm vật liệu và thử nghiệm tuổi thọ tăng tốc. Dữ liệu về độ mài mòn, thay đổi độ cứng và sự trương nở hóa học do nhà cung cấp cung cấp là rất quan trọng. Các tài liệu tham khảo độc lập về thực tiễn làm kín thủy lực có sẵn từ các tổ chức trong ngành và thư viện kỹ thuật của nhà sản xuất; để được hướng dẫn chung, hãy xem các tài liệu về thủy lực và làm kín (ví dụ: các trang kỹ thuật của nhà sản xuất như...).Trelleborg — Hải cẩu).
Polypac: năng lực và lý do nên cân nhắc nhà cung cấp chuyên biệt
Polypac là nhà sản xuất và cung cấp gioăng phớt thủy lực khoa học và kỹ thuật, chuyên về sản xuất gioăng phớt, phát triển vật liệu làm kín và cung cấp các giải pháp làm kín tùy chỉnh cho các điều kiện làm việc đặc biệt. Nhà máy sản xuất vòng cao su và vòng chữ O tùy chỉnh của Polypac có diện tích hơn 10.000 mét vuông, với diện tích nhà xưởng là 8.000 mét vuông. Thiết bị sản xuất và thử nghiệm của chúng tôi thuộc hàng tiên tiến nhất trong ngành. Là một trong những công ty lớn nhất tại Trung Quốc chuyên sản xuất và phát triển gioăng phớt, chúng tôi duy trì liên lạc và hợp tác lâu dài với nhiều trường đại học và viện nghiên cứu trong và ngoài nước.
Được thành lập vào năm 2008, Polypac bắt đầu bằng việc sản xuất các loại gioăng PTFE có chất độn, bao gồm PTFE có chất độn đồng, PTFE có chất độn carbon, PTFE có chất độn than chì, PTFE có chất độn MoS₂ và PTFE có chất độn thủy tinh. Ngày nay, chúng tôi đã mở rộng dòng sản phẩm của mình để bao gồm các vòng chữ O được làm từ nhiều vật liệu khác nhau như NBR, FKM, silicone, EPDM và FFKM. Các sản phẩm cốt lõi của Polypac liên quan đến việc lựa chọn máy gạt thủy lực bao gồm: Vòng chữ O, Gioăng cần, Gioăng piston, Gioăng lò xo mặt cuối, Gioăng máy gạt, Gioăng quay, Vòng đệm hỗ trợ, Vòng chắn bụi.
Những điểm khác biệt và thế mạnh kỹ thuật của Polypac:
- Nghiên cứu và phát triển vật liệu toàn diện cùng với khả năng tiếp cận các công thức PTFE có chất độn để tạo ra bề mặt gạt nước có ma sát thấp và khả năng chống mài mòn.
- Sản xuất quy mô lớn với các cơ sở thử nghiệm tiên tiến để hỗ trợ việc xác thực nguyên mẫu và thử nghiệm độ bền.
- Có kinh nghiệm hợp tác với các tổ chức học thuật và nghiên cứu để cung cấp các giải pháp niêm phong tùy chỉnh trong môi trường khắc nghiệt.
- Danh mục vật liệu đa dạng (NBR, FKM, Silicone, EPDM, FFKM) cho phép tùy chỉnh khả năng tương thích và tối ưu hóa vòng đời sản phẩm.
Đối với các dự án yêu cầu hình dạng lưỡi gạt tùy chỉnh, các hợp chất đặc biệt hoặc các cụm gioăng tích hợp, hãy cân nhắc liên hệ với Polypac ngay từ đầu để tận dụng khả năng thử nghiệm vật liệu và tạo mẫu của họ. Dòng sản phẩm và nguồn lực phòng thí nghiệm của Polypac có thể rút ngắn thời gian phát triển và cải thiện độ tin cậy trong thực tế.
Câu hỏi thường gặp — Những câu hỏi thường gặp về gioăng gạt
1. Gioăng gạt bụi cần được thay thế bao lâu một lần?
Tần suất thay thế phụ thuộc vào môi trường và cách sử dụng. Trong điều kiện môi trường trong nhà sạch sẽ, lưỡi gạt có thể sử dụng được nhiều năm; trong điều kiện sử dụng ngoài trời có nhiều vật liệu mài mòn, cần kiểm tra 3-6 tháng một lần và thay thế khi phát hiện hư hỏng, nứt hoặc cứng lại đáng kể ở phần lưỡi. Nên áp dụng bảo trì dựa trên tình trạng nếu có thể.
2. Có thể sử dụng gioăng gạt làm gioăng chịu áp suất không?
Không. Các vòng đệm gạt được thiết kế chủ yếu để ngăn chặn các chất gây ô nhiễm từ bên ngoài. Chúng không được thiết kế để chịu được áp suất thủy lực. Việc chịu áp suất phải được đảm bảo bởi các vòng đệm cần/piston và bất kỳ vòng đệm hỗ trợ nào.
3. Loại vật liệu nào là tốt nhất cho môi trường mặn hoặc biển?
Đối với môi trường biển có hơi muối, hãy chọn vật liệu có khả năng chống ăn mòn/ôzôn tuyệt vời cho các bộ phận dự phòng (EPDM cho khả năng chịu thời tiết, FKM cho khả năng tương thích với dầu), cùng với lớp phủ thanh chống ăn mòn (thép không gỉ hoặc lớp mạ thích hợp). Các lưỡi gạt composite với bề mặt PTFE cũng hoạt động tốt chống lại các chất mài mòn chứa muối.
4. Làm thế nào để giảm hiện tượng trượt giật ở tốc độ thấp?
Để giảm thiểu hiện tượng trượt giật, hãy chọn các bề mặt ma sát thấp (mép PTFE hoặc mép liên kết PTFE), đảm bảo độ hoàn thiện cần piston phù hợp và kiểm soát sự va chạm giữa các mép. Đồng thời, kiểm tra độ nhớt của chất lỏng thủy lực và biên dạng chuyển động của cần piston; đôi khi những thay đổi nhỏ trong thiết kế hình học của mép có thể làm giảm hiện tượng trễ.
5. Có kích thước tiêu chuẩn nào cho gioăng gạt không?
Đúng vậy, nhiều nhà cung cấp cung cấp các kích thước tiêu chuẩn phù hợp với đường kính cần piston và kích thước gioăng thông dụng. Tuy nhiên, đối với các loại cần piston đặc biệt, lớp phủ đặc biệt hoặc các ràng buộc gioăng chặt chẽ, có thể cần đến các kích thước hoặc hình dạng tùy chỉnh. Luôn kiểm tra danh mục sản phẩm và bảng dung sai của nhà cung cấp.
6. Làm thế nào để tôi kiểm tra tính hợp lệ của thiết kế trình thu thập dữ liệu mới trước khi triển khai trên quy mô lớn?
Tiến hành thử nghiệm trên băng ghế: thử nghiệm mài mòn, vận hành ở tốc độ dự kiến và thử nghiệm khả năng tương thích hóa học. Nếu khả thi, hãy tiến hành thử nghiệm thực địa trên một số lượng nhỏ thiết bị và theo dõi tình trạng bề mặt thanh piston và độ mài mòn của gioăng. Sử dụng dữ liệu thử nghiệm của nhà sản xuất (khả năng chống mài mòn, sự thay đổi độ cứng sau khi tiếp xúc với hóa chất) để so sánh các vật liệu tiềm năng.
Thông tin liên hệ, tình trạng sản phẩm và các bước tiếp theo
Nếu bạn cần hỗ trợ lựa chọn hoặc tùy chỉnh gioăng gạt cho xi lanh thủy lực, hãy liên hệ với Polypac để được tư vấn, kiểm tra vật liệu và báo giá nguyên mẫu. Polypac cung cấp nhiều loại sản phẩm (vòng chữ O, gioăng cần piston, gioăng piston, gioăng lò xo mặt cuối, gioăng gạt, gioăng quay, vòng đệm, vòng chắn bụi) và có thể hỗ trợ các dự án từ khâu lập đặc tả kỹ thuật đến kiểm định và sản xuất hàng loạt. Yêu cầu bảng dữ liệu sản phẩm, chứng nhận vật liệu và kết quả thử nghiệm để hỗ trợ quá trình mua sắm và chứng nhận.
Hãy liên hệ với Polypac ngay để thảo luận về ứng dụng của bạn, yêu cầu bộ mẫu hoặc sắp xếp các cuộc họp kỹ thuật.
So sánh giữa dụng cụ gạt bằng PTFE và Urethane: Vật liệu nào thực sự ngăn ngừa ô nhiễm?
Gioăng NBR tùy chỉnh so với gioăng tiêu chuẩn: Tại sao giải pháp tùy chỉnh vượt trội hơn so với các lựa chọn có sẵn
So sánh 5 loại vật liệu vòng đệm piston hàng đầu: Loại nào thực sự ngăn chặn rò rỉ?
Nguyên lý hoạt động của vòng chữ O: Khoa học đằng sau sự đơn giản và độ tin cậy của vòng đệm kín.
Ngăn chặn rò rỉ: Bộ gioăng O-ring thủy lực chuyên nghiệp giúp bạn tiết kiệm hàng nghìn đô la chi phí do thời gian ngừng hoạt động.
Các sản phẩm
Làm thế nào để ngăn ngừa hư hỏng phớt trong quá trình lắp đặt?
Tôi có thể tái sử dụng con dấu không?
"AS568" có nghĩa là gì?
Khi nào tôi nên sử dụng phớt lò xo thay vì phớt đàn hồi tiêu chuẩn?
Tại sao vòng đệm chữ O của tôi bị hỏng sớm?
Cập nhật thông tin chuyên sâu về ngành
Đăng ký bài viết của chúng tôi và nhận tin tức mới nhất, hướng dẫn của chuyên gia và cập nhật kỹ thuật trực tiếp qua E-mail của bạn.
Hãy yên tâm rằng quyền riêng tư của bạn rất quan trọng đối với chúng tôi và mọi thông tin được cung cấp sẽ được xử lý với tính bảo mật cao nhất.
Polypac là nhà cung cấp đáng tin cậy toàn cầu về các giải pháp bịt kín hiệu suất cao, cung cấp dịch vụ OEM & ODM cho các ngành công nghiệp trên toàn thế giới.
E-mail:
Điện thoại/WhatsApp:
© 2025Con dấu Polypac. Mọi quyền được bảo lưu.
tin nhắn riêng
DMS
DMS