Hướng dẫn cách đo vòng gạt nước chính xác

Việc đo chính xác vòng gạt (còn gọi là vòng gạt hoặc vòng gạt cần) là rất cần thiết để đảm bảo độ tin cậy của xi lanh thủy lực, ngăn ngừa sự xâm nhập của chất bẩn và tối đa hóa tuổi thọ của vòng gạt. Hướng dẫn này cung cấp một phương pháp có hệ thống, phù hợp với ngành công nghiệp để đo vòng gạt và kích thước rãnh liên quan, giúp các kỹ thuật viên, kỹ sư và nhóm mua hàng có thể mua được các bộ phận thay thế chính xác, chỉ định các bộ phận tùy chỉnh hoặc xác minh dung sai sản xuất. Hướng dẫn này tham khảo các nguồn tài liệu trong ngành và bao gồm các bảng thực tế và các mẹo khắc phục sự cố cho việc đo đạc tại hiện trường và trong xưởng.

Vì sao độ chính xác đo lường lại quan trọng đối với hệ thống làm kín thủy lực

Hậu quả về hiệu năng do kích thước không chính xác

Vòng gạt bụi là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại các chất gây ô nhiễm từ bên ngoài xâm nhập vào xi lanh thủy lực. Đường kính trong (ID), đường kính ngoài (OD) hoặc hình dạng mép không chính xác có thể cho phép bụi bẩn và hơi ẩm đi qua lớp đệm, gây mài mòn nhanh các vòng đệm và ổ trục, làm tăng nguy cơ rò rỉ và giảm thời gian hoạt động của hệ thống. Hướng dẫn của ngành nhấn mạnh rằng hình dạng vòng đệm phù hợp cũng quan trọng như việc lựa chọn vật liệu.SKF — phớt thủy lực).

Các vấn đề liên quan đến bảo trì, an toàn và chi phí

Việc đo đạc sai hoặc lắp đặt không đúng cách thường dẫn đến bảo trì đột xuất thường xuyên, dầu thủy lực bị nhiễm bẩn và nguy cơ máy móc ngừng hoạt động. Đo đạc chính xác giúp tránh việc thay thế lặp đi lặp lại theo kiểu thử và sai, đồng thời giảm chi phí vòng đời bằng cách đảm bảo mua hoặc sản xuất đúng bộ phận ngay từ lần đầu tiên.

Quy trình đo từng bước cho vòng gạt nước

Công cụ và sự chuẩn bị

Sử dụng các dụng cụ đã được hiệu chuẩn và không gian làm việc sạch sẽ. Các dụng cụ đo lường thông thường bao gồm:

• Thước kẹp điện tử (độ phân giải 0,01 mm trở lên) dùng để đo đường kính trong/ngoài và tiết diện.
• Thước đo micromet dạng ống lồng hoặc thước đo micromet bên trong dùng cho các rãnh sâu hơn và kiểm tra đường kính trong.
• Thước đo độ sâu rãnh và độ lệch mặt.
• Máy chiếu biên dạng hoặc máy so sánh quang học để kiểm tra hình dạng môi (khuyến nghị sử dụng cho các ứng dụng quan trọng)
• Thước đo khe hở để xác định khoảng cách lắp đặt.

Luôn làm sạch bề mặt gioăng và thanh/rãnh khỏi bụi bẩn và dầu mỡ trước khi đo. Đối với chất đàn hồi mềm, tránh nén gioăng trong quá trình đo để tránh kết quả đo sai.

Đo đường kính trong (ID), đường kính ngoài (OD) và tiết diện ngang

Thủ tục:

1. Đặt vòng gạt nước lên một bề mặt phẳng, sạch. Để đo đường kính trong: sử dụng thước đo micromet trong hoặc các hàm nhỏ hơn của thước kẹp điện tử. Đo ở nhiều vị trí (0°, 90°, 180°, 270°) và lấy giá trị trung bình để tính đến độ méo hình bầu dục.
2. Đối với đường kính ngoài (OD): dùng thước kẹp đo ở nhiều vị trí xung quanh gioăng và lấy giá trị trung bình.
3. Đối với mặt cắt ngang (độ dày): đo theo chiều ngang của mặt cắt nơi mép và thân gặp nhau. Nếu cần gạt nước có nhiều mép hoặc bậc, hãy đo từng kích thước quan trọng (chiều rộng mép chính, độ dày mép phụ, chiều cao thân).

Ghi lại các phép đo với độ chính xác ít nhất 0,1 mm đối với các sửa chữa thủy lực thông thường; sử dụng độ chính xác 0,01 mm cho các bộ phận cần độ chính xác cao.

Đo hình dạng rãnh và khe hở cần thiết

Kích thước rãnh chính cần ghi lại:

• Đường kính trong của rãnh (đường kính lỗ nơi gioăng được đặt)
• Chiều rộng rãnh (chiều rộng trục)
• Độ sâu rãnh (độ sâu xuyên tâm so với bề mặt thanh)
• Đường kính thanh tại khu vực làm kín
• Các cạnh vát và đường dẫn vào

Dùng thước đo độ sâu và thước kẹp để đo chiều rộng và độ sâu của rãnh. Đối với đường kính thanh piston, đo tại vùng làm kín và tại các khu vực bị mài mòn hoặc có sự khác biệt về lớp mạ. Ghi chú lại bất kỳ đặc điểm bất thường nào như vòng đệm, lò xo hoặc các cấu hình chống ép đùn, và chụp ảnh rãnh để nhà cung cấp tham khảo.

Những sai sót thường gặp trong đo lường và hướng dẫn về dung sai

Những sai lầm dẫn đến việc thay thế không phù hợp

Những lỗi thường gặp bao gồm:

• Đo kích thước gioăng bị nén (cho thấy tiết diện nhỏ hơn kích thước chuẩn)
• Bỏ qua độ méo hình bầu dục và chỉ thực hiện một phép đo duy nhất
• Không đo hình dạng và góc của mép (rất quan trọng đối với áp suất tiếp xúc khi làm kín).
• Không ghi lại thông tin về độ cứng và độ hoàn thiện bề mặt của vật liệu.

Luôn luôn ghi lại nhiều số đo và tình trạng của gioăng cũ (nứt, biến dạng, cứng lại) để giúp xác định xem có cần thay đổi thiết kế hoặc nâng cấp vật liệu hay không.

Dung sai khuyến nghị và giá trị tham chiếu

Vòng gạt nước không phải lúc nào cũng tuân theo một tiêu chuẩn duy nhất, nhưng nhiều nhà sản xuất điều chỉnh dung sai theo các tiêu chuẩn tốt nhất về gioăng thủy lực. Bảng dưới đây cung cấp hướng dẫn về dung sai tiêu biểu được sử dụng rộng rãi trong ngành (để tham khảo, xem hướng dẫn từ các nhà sản xuất và hiệp hội về gioăng như...).Hiệp hội niêm phong chất lỏngvà danh mục nhà cung cấp nhưParker).

Lưu ý: Đây là các phạm vi hướng dẫn sử dụng điển hình trong thực tế. Đối với các ứng dụng quan trọng (ngoài khơi, hàng không vũ trụ, áp suất cao), hãy sử dụng dung sai được nhà cung cấp xác nhận và xem xét các phương pháp kiểm tra chính xác. Đối với vòng đệm O-ring, tiêu chuẩn ISO 3601 và bảng dữ liệu của nhà sản xuất cung cấp dung sai chi tiết; xemVòng chữ O (Wikipedia)Để tham khảo các tiêu chuẩn.

Các thực tiễn tốt nhất về vật liệu, lắp đặt và kiểm chứng

Lựa chọn vật liệu và ảnh hưởng của độ cứng

Vòng gạt bụi thường được làm từ các chất đàn hồi như NBR, FKM (Viton), EPDM, silicone, hoặc các vật liệu chuyên dụng cho nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc với hóa chất. Độ cứng (độ đo độ cứng) ảnh hưởng đến mức độ nén của vòng gạt trong rãnh và khả năng gạt sạch chất bẩn. Các hợp chất mềm hơn (độ đo độ cứng thấp hơn) có khả năng thích ứng tốt hơn nhưng có thể bị mòn nhanh hơn; các hợp chất cứng hơn có khả năng chống biến dạng nhưng có thể kém đàn hồi hơn. Cần lựa chọn vật liệu phù hợp với khả năng tương thích với chất lỏng và điều kiện môi trường; bảng tương thích hóa chất của nhà cung cấp là rất cần thiết.

Kiểm tra và xác minh việc lắp đặt

Trước khi cài đặt, hãy kiểm tra những điều sau:

• Độ nhám bề mặt và độ cứng của thanh đáp ứng yêu cầu của nhà cung cấp (bề mặt quá nhám hoặc quá mềm sẽ làm tăng tốc độ mài mòn).
• Cắt vát và tạo đường dẫn đúng cách để tránh làm hỏng mép trong quá trình lắp ráp.
• Đảm bảo sự xếp chồng chính xác khi sử dụng nhiều vòng đệm hoặc vòng đỡ.

Sau khi lắp đặt, hãy tiến hành kiểm tra chức năng dưới áp suất thấp để đảm bảo khớp nối chính xác và không có hiện tượng rò rỉ ngay lập tức hoặc ma sát bất thường. Để kiểm soát ô nhiễm, có thể sử dụng thử nghiệm xâm nhập hạt hoặc phân tích chất lỏng để xác nhận hiệu quả của cần gạt nước.

Các yếu tố cần xem xét từ phía nhà sản xuất và nhà cung cấp

Khi đặt hàng thay thế hoặc yêu cầu vòng gạt mưa tùy chỉnh, hãy cung cấp cho nhà cung cấp các thông tin sau:

• Bản vẽ hoặc ảnh chụp kích thước đường kính trong/ngoài/mặt cắt ngang và rãnh.
• Yêu cầu về vật liệu (chất lỏng, nhiệt độ, độ cứng)
• Điều kiện vận hành (áp suất, tốc độ, chiều dài hành trình, mức độ ô nhiễm)

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 và thế mạnh của Polypac bao gồm vòng chữ O, gioăng trục, gioăng piston, gioăng lò xo mặt cuối, gioăng gạt, gioăng quay, vòng đệm và vòng chắn bụi. Công ty tạo sự khác biệt thông qua mối quan hệ nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ với các trường đại học, khả năng thử nghiệm nội bộ rộng rãi và quy mô sản xuất lớn, cho phép cả sản xuất theo đơn đặt hàng riêng lẻ và sản xuất hàng loạt.

Khi làm việc với các nhà cung cấp như Polypac, hãy gửi các bản ghi đo lường rõ ràng và các yêu cầu vận hành để tận dụng chuyên môn của họ trong việc đề xuất các cải tiến về vật liệu, dung sai và thiết kế nhằm kéo dài tuổi thọ sản phẩm.

Xác minh, kiểm thử và thời điểm cần yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật.

Kiểm tra xác thực thực địa

Các bài kiểm tra hữu ích sau khi cài đặt bao gồm:

• Kiểm tra độ kín ở áp suất thấp để xác nhận khả năng làm kín ban đầu.
• Kiểm tra rò rỉ tĩnh (giữ áp suất) và kiểm tra động trong điều kiện vận hành bình thường.
• Phân tích dầu để xác định sự xâm nhập của các hạt sau một khoảng thời gian chạy thử nhất định.

Khi nào cần nhờ đến sự hỗ trợ của bộ phận kỹ thuật hoặc yêu cầu thiết kế riêng?

Nếu các lỗi tái diễn xảy ra dù đã chọn đúng kích thước—ví dụ như nứt mép, mài mòn nhanh hoặc biến dạng—hãy yêu cầu phân tích nguyên nhân gốc rễ. Các biện pháp khắc phục kỹ thuật thông thường bao gồm thay đổi vật liệu, điều chỉnh hình dạng mép, thêm vòng đệm hỗ trợ hoặc thay đổi độ hoàn thiện bề mặt. Đối với các điều kiện đặc biệt (tốc độ cao, nhiệt độ khắc nghiệt, môi trường mài mòn), hãy hợp tác với các nhà cung cấp có bộ phận R&D chuyên dụng, như Polypac, để phát triển các giải pháp phù hợp.

Danh sách kiểm tra tham khảo nhanh để đo vòng gạt nước

• Làm sạch kỹ lưỡng gioăng và các bộ phận trước khi đo.
• Ghi lại nhiều phép đo đường kính trong/ngoài và tính giá trị trung bình cũng như độ méo hình bầu dục.
• Đo kích thước mặt cắt ngang và mép mà không cần nén chất đàn hồi.
• Dùng thước đo độ sâu và thước kẹp để ghi lại chiều rộng, độ sâu rãnh, đường kính thanh và các cạnh vát.
• Ghi chú loại vật liệu, độ cứng và các kiểu mài mòn có thể nhìn thấy (mài mòn, cắt, hư hỏng do nhiệt).
• Chụp ảnh phần gioăng và rãnh; bao gồm cả tỷ lệ trong ảnh để nhà cung cấp dễ hiểu.

Câu hỏi thường gặp

1. Làm sao để biết nên đo phần gioăng hay rãnh?

Đo cả hai. Nếu bạn chỉ có vòng gạt nước cũ, hãy đo đường kính trong/ngoài/tiết diện ngang và cung cấp ghi chú về tình trạng cũng như hình ảnh. Nếu vòng gạt nước bị mất hoặc hư hỏng không thể đo được, hãy đo cẩn thận kích thước rãnh và thanh – chiều rộng, chiều sâu rãnh, đường kính thanh và các cạnh vát là rất quan trọng để lựa chọn đúng hoặc chế tạo theo yêu cầu.

2. Công cụ nào cho kết quả đo đường kính trong chính xác nhất đối với các loại gioăng nhỏ?

Thước đo đường kính trong (dạng ống lồng) hoặc thước đo đường kính lỗ cho kết quả chính xác hơn thước kẹp đối với các đường kính trong nhỏ. Đối với các gioăng rất nhỏ hoặc nhu cầu độ chính xác cao, hãy sử dụng máy so sánh quang học để đánh giá hình dạng.

3. Tôi có thể sử dụng vòng chữ O thay cho vòng gạt chuyên dụng được không?

Không. Vòng gạt (vòng đệm cạo) được thiết kế với hình dạng mép cụ thể để loại bỏ chất bẩn và phải chịu được chuyển động của cần gạt và tiếp xúc với môi trường. Vòng chữ O không cung cấp tác dụng gạt tương tự và thường sẽ nhanh hỏng nếu được sử dụng thay thế. Xem sự khác biệt chung về chức năng làm kín tạiVòng chữ O (Wikipedia).

4. Bề mặt của trục cần có độ nhẵn như thế nào để làm kín các gioăng gạt nước?

Các khuyến nghị về độ nhám bề mặt của cần piston thay đổi tùy thuộc vào vật liệu, nhưng một nguyên tắc chung là 0,2–0,8 µm Ra đối với cần piston thủy lực. Bề mặt quá nhám sẽ làm tăng mài mòn; bề mặt quá nhẵn hoặc được đánh bóng có thể làm giảm khả năng giữ chất bôi trơn. Hãy kiểm tra các khuyến nghị về độ nhám bề mặt cụ thể của nhà cung cấp.

5. Độ cứng của thước đo (durometer) quan trọng như thế nào khi thay thế cần gạt mưa đã mòn?

Rất quan trọng. Độ cứng (durometer) ảnh hưởng đến áp suất tiếp xúc và khả năng chống mài mòn. Nếu vật liệu ban đầu bị hỏng do mài mòn, hãy xem xét sử dụng hợp chất cứng hơn hoặc lớp phủ bảo vệ. Nếu bị hỏng do nứt, có thể cần sử dụng hợp chất mềm hơn hoặc cải thiện khả năng tương thích hóa học. Các nhà cung cấp có thể giúp lựa chọn vật liệu có độ cứng phù hợp với điều kiện hoạt động.

6. Khi nào tôi nên yêu cầu thiết kế cần gạt nước theo yêu cầu riêng?

Hãy yêu cầu thiết kế tùy chỉnh nếu ứng dụng của bạn bao gồm mức độ ô nhiễm cao, nhiệt độ bất thường, hóa chất mạnh, tốc độ rất cao, hoặc nếu các bộ phận tiêu chuẩn bị hỏng dù kích thước chính xác. Thiết kế tùy chỉnh có thể thay đổi hình dạng mép, vật liệu, hoặc sử dụng các bộ phận chứa PTFE để tăng cường khả năng chống mài mòn.

Nếu bạn cần hỗ trợ đo kích thước vòng gạt hiện có, kiểm tra hình dạng rãnh hoặc tìm kiếm giải pháp tùy chỉnh, hãy liên hệ với các chuyên gia của chúng tôi để được hướng dẫn hoặc xem phạm vi sản phẩm của chúng tôi. Để có các giải pháp sản xuất chuyên nghiệp và gioăng tùy chỉnh, hãy cân nhắc Polypac — công ty có kinh nghiệm trong cả công nghệ gioăng tiêu chuẩn và tiên tiến.

Hãy liên hệ với chúng tôi để yêu cầu hỗ trợ đo lường, báo giá tùy chỉnh hoặc xem danh mục sản phẩm của Polypac: Vòng chữ O, Phớt trục, Phớt piston, Phớt lò xo mặt cuối, Phớt gạt, Phớt quay, Vòng đệm hỗ trợ, Vòng chắn bụi.

Tài liệu tham khảo: Trang sản phẩm SKF về gioăng phớt thủy lực (skf.com), các giải pháp và danh mục sản phẩm niêm phong của Parker (parker.com), nguồn tài liệu của Hiệp hội Niêm phong Chất lỏng (fluidsealing.com), và tổng quan về các tiêu chuẩn vòng chữ O chung (wikipedia.org).