Phớt thanh truyền: Các loại và ứng dụng trong hệ thống thủy lực

Phớt thanh truyền: Các loại và ứng dụng trong hệ thống thủy lực

Phớt thanh truyền là gì và tại sao phớt thanh truyền lại quan trọng trong hệ thống thủy lực

Phớt thanh truyền là phớt động được lắp trong nắp thanh truyền của xi lanh thủy lực để ngăn chất lỏng chịu áp suất rò rỉ ra khỏi xi lanh, đồng thời cho phép thanh truyền piston chuyển động qua lại. Trong bất kỳ hệ thống thủy lực nào, phớt thanh truyền ảnh hưởng trực tiếp đến việc kiểm soát rò rỉ, hiệu suất hệ thống, tuổi thọ và chu kỳ bảo dưỡng. Việc lựa chọn phớt thanh truyền phù hợp giúp giảm thời gian chết máy, cải thiện hiệu suất năng lượng và bảo vệ các bộ phận xung quanh khỏi bị nhiễm bẩn và thất thoát chất lỏng.

Các loại phớt thanh phổ biến và nơi sử dụng từng loại phớt thanh

Có một số thiết kế phớt thanh phù hợp với các áp suất, tốc độ, nhiệt độ và mức độ nhiễm bẩn khác nhau. Các loại phớt thanh phổ biến bao gồm:

• Phớt thanh chữ U (môi):Thường được làm bằng cao su hoặc polyurethane với một mép đệm kín duy nhất, có thể hoạt động dưới áp suất. Thích hợp cho các ứng dụng áp suất trung bình và tốc độ thấp đến trung bình. Phổ biến trong thủy lực công nghiệp và thủy lực di động nói chung.
• Vòng chữ V (V-seal):Vòng cao su/kim loại xếp chồng được sử dụng ở những nơi cần khả năng tự cấp điện. Hữu ích trong các ứng dụng có hành trình cao và cần dễ lắp đặt.
• Thanh đệm PTFE (Teflon):Ma sát thấp, kháng hóa chất và ổn định trong điều kiện nhiệt độ rộng. Lý tưởng khi cần tránh hiện tượng dính trượt hoặc khi có chất lỏng ăn mòn và nhiệt độ cao. Thường được kết hợp với chất kích hoạt đàn hồi.
• Thanh đệm bằng polyurethane (PU):Khả năng chống mài mòn cao và độ bền kéo tốt; phù hợp với môi trường áp suất cao, chịu mài mòn cao. Cứng hơn vật liệu đàn hồi và nhạy cảm với một số hóa chất.
• Phớt thanh lò xo:Thân PTFE hoặc polymer kết hợp với lò xo để duy trì tiếp xúc. Hiệu quả khi cần độ ma sát thấp và độ kín khít đồng đều ở nhiệt độ/áp suất khác nhau.
• Phớt thanh composite và thanh hybrid:Kết hợp chất đàn hồi, PTFE và vòng đệm hỗ trợ để cân bằng ma sát.khả năng chống đùnvà tuổi thọ sử dụng. Được sử dụng cho các hệ thống thủy lực di động và công nghiệp đòi hỏi cao.
• Cần gạt nước/phớt chắn bụi (cạo):Không phải là phớt thanh truyền chính, nhưng rất cần thiết để loại bỏ bụi bẩn và ngăn ngừa ô nhiễm xâm nhập vào tuyến. Chúng kéo dài tuổi thọ phớt thanh truyền bằng cách ngăn chặn các hạt mài mòn.

Lựa chọn vật liệu cho phớt thanh: phù hợp phớt thanh với điều kiện vận hành

Việc lựa chọn vật liệu đóng vai trò quan trọng khi lựa chọn phớt thanh truyền. Các vật liệu phổ biến nhất và đặc điểm điển hình của chúng là:

• NBR (Nitrile):Khả năng chống mài mòn và chống dầu tốt, thường được sử dụng trong các loại dầu thủy lực thông thường. Phạm vi nhiệt độ từ -30°C đến +100°C. Tiết kiệm chi phí cho nhiều ứng dụng tiêu chuẩn.
• FKM (Viton):Khả năng chịu nhiệt độ cao và hóa chất tuyệt vời. Thích hợp cho nhiệt độ cao (lên đến ~200°C) và chất lỏng ăn mòn.
• PU (Polyurethane):Khả năng chống mài mòn rất cao và tốt cho áp suất cao; khả năng chống hóa chất thấp đối với một số môi trường như xeton.
• PTFE:Ma sát thấp, phạm vi nhiệt độ rộng, khả năng chống hóa chất tuyệt vời, nhưng độ đàn hồi thấp hơn—thường được sử dụng với chất kích hoạt đàn hồi.
• EPDM:Phù hợp với chất lỏng gốc nước/glycol và hơi nước, không tương thích với dầu khoáng.
• FFKM (Perfluoroelastomer):Khả năng chống chịu hóa chất và nhiệt độ cao nhất cho các ứng dụng khắc nghiệt (chi phí cao).
• Silicon:Khả năng chịu nhiệt độ cao/thấp tốt nhưng khả năng chống mài mòn kém hơn so với polyurethane hoặc PTFE.

Khi lựa chọn phớt chặn thanh truyền động, hãy cân nhắc khả năng tương thích với chất lỏng, nhiệt độ, áp suất, tốc độ trượt, độ hoàn thiện bề mặt của thanh truyền động và sự hiện diện của tạp chất. Giải pháp tối ưu thường là thiết kế tổng hợp kết hợp bề mặt tiếp xúc PTFE ma sát thấp với chất làm kín đàn hồi được lựa chọn dựa trên khả năng tương thích hóa học.

Những cân nhắc về thiết kế và phương pháp lắp đặt tốt nhất cho phớt thanh

Hiệu suất của phớt thanh phụ thuộc nhiều vào thiết kế và lắp đặt cũng như vật liệu. Những cân nhắc chính bao gồm:

• Kích thước tuyến và rãnh:Chiều rộng, độ sâu và dung sai rãnh chính xác giúp ngăn ngừa hiện tượng đùn và đảm bảo độ nén thích hợp của phớt.
• Bề mặt hoàn thiện và độ cứng của thanh:Độ hoàn thiện bề mặt lý tưởng thường là 0,2–0,8 µm Ra đối với nhiều loại phớt; độ cứng của thanh (bề mặt mạ crôm cứng) giúp giảm mài mòn và ngăn ngừa trầy xước.
• Bôi trơn và chạy rà ban đầu:Bôi trơn đúng cách giúp giảm ma sát và sinh nhiệt. Một số phớt cần thời gian chạy rà có kiểm soát.
• Vòng dự phòng:Sử dụng vòng đệm dự phòng cho điều kiện áp suất cao (>200–300 bar tùy thuộc vào vật liệu) để ngăn chặn các bộ phận làm kín mềm hơn bị đùn ra.
• Kỹ thuật lắp ráp:Tránh lăn, xoắn hoặc làm xước phớt trong quá trình lắp đặt. Sử dụng ống bọc bảo vệ trên ren thanh và các cạnh vát để lắp đặt dễ dàng hơn.
• Những cân nhắc về môi trường:Lắp thêm cần gạt nước/vỏ chắn bụi khi có nguy cơ tiếp xúc với bụi mịn. Cung cấp các biện pháp bảo vệ chống tiếp xúc với hóa chất và tia UV cho hệ thống ngoài trời.

Các chế độ hỏng phớt thanh truyền phổ biến và cách phòng ngừa

Hiểu được các chế độ hỏng hóc điển hình cho phép phòng ngừa có mục tiêu:

• Sự mài mòn:Do chất gây ô nhiễm hoặc cần gạt nước không đủ. Phòng ngừa: cải thiện khả năng lọc, thêm/thay thế dụng cụ cạo và sử dụng vật liệu chống mài mòn (PU hoặc PTFE gia cố).
• Phun ra:Áp suất cao đẩy vật liệu bịt kín vào các khe hở của ống nối. Phòng ngừa: sử dụng vòng đệm dự phòng và giảm khe hở đùn; chọn loại bịt kín cứng hơn hoặc được gia cố.
• Sự suy thoái nhiệt:Nhiệt độ quá cao làm giảm tính chất đàn hồi. Phòng ngừa: chọn vật liệu chịu nhiệt độ cao (FKM, FFKM) và kiểm soát quá trình sinh nhiệt thông qua bôi trơn và thiết kế hệ thống.
• Tấn công hóa học:Sự phồng rộp hoặc giòn do chất lỏng không tương thích. Phòng ngừa: kiểm tra bảng tương thích hóa học và chọn vật liệu chống chịu (PTFE, FFKM, FKM nếu cần).
• Lăn hoặc dịch chuyển:Phớt sẽ bị lăn ra khỏi vòng đệm nếu thiết kế hoặc lắp đặt rãnh không đúng cách. Phòng ngừa: sử dụng dụng cụ rãnh đúng cách, lắp ráp đúng cách và mặt cắt ngang vuông góc.

Ứng dụng theo ngành: nơi phớt thanh truyền quan trọng nhất

Phớt thanh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Các ứng dụng điển hình và trọng tâm phớt phù hợp:

• Thủy lực di động (xây dựng, nông nghiệp):Yêu cầu phớt thanh truyền chắc chắn, chống mài mòn và cần gạt nước hiệu quả do bụi bẩn, độ ẩm và chu kỳ hoạt động cao.
• Thủy lực công nghiệp (máy công cụ, máy ép):Tập trung vào khả năng bịt kín chính xác, ít rò rỉ và tuổi thọ cao dưới áp suất và tốc độ ổn định.
• Hàng không vũ trụ:Thanh đệm nhẹ, ma sát thấp với yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng và khả năng truy xuất nguồn gốc.
• Dầu khí:Thanh đệm chịu áp suất cao, nhiệt độ cao thường yêu cầu gia cố bằng kim loại/FFKM và thử nghiệm nghiêm ngặt.
• Hàng hải:Khả năng chống ăn mòn và hiệu suất trong môi trường nước muối; khả năng tương thích của vật liệu và khả năng chống mài mòn là yếu tố quan trọng.

So sánh các loại và vật liệu phớt thanh thông dụng

Bảng dưới đây cung cấp so sánh thực tế về các vật liệu bịt kín thanh truyền thông dụng và các thuộc tính hiệu suất tiêu biểu. Các giá trị là phạm vi tổng quát; luôn tham khảo bảng dữ liệu của nhà sản xuất cho các sản phẩm cụ thể.

Nguồn tham khảo cho phạm vi bảng: bảng dữ liệu của nhà sản xuất và sổ tay hướng dẫn về phớt như Parker, SKF và Trelleborg (xem Nguồn bên dưới).

Polypac: phớt thanh tùy chỉnh và lý do nên hợp tác với Polypac để làm phớt thanh

Polypac là nhà sản xuất phớt thủy lực khoa học và kỹ thuật và nhà cung cấp phớt dầu chuyên sản xuất phớt, phát triển vật liệu bịt kín và tùy chỉnhgiải pháp niêm phongcho 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 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 Trung Quốc chuyên sản xuất và phát triển phớt chặn, chúng tôi duy trì mối quan hệ hợp tác lâu dài với nhiều trường đại học và viện nghiên cứu trong nước và quốc tế.

Được thành lập vào năm 2008, Polypac khởi đầu bằng việc sản xuất phớt PTFE chứa đầy, bao gồm PTFE chứa đồng, PTFE chứa carbon, PTFE chứa graphite, PTFE chứa MoS2 và PTFE chứa thủy tinh. Ngày nay, chúng tôi đã mở rộng dòng sản phẩm của mình sang vòng đệm chữ O được làm từ nhiều vật liệu khác nhau như NBR, FKM, silicone, EPDM và FFKM.

Ưu điểm của Polypac đối với phớt thanh và các sản phẩm liên quan

Việc tích hợp chủ đề về phớt thanh với năng lực của Polypac làm nổi bật một số lợi thế cho người mua:

• Chuyên môn về vật liệu:Lịch sử của Polypac với các hợp chất PTFE và danh mục elastomer đa dạng (NBR, FKM, silicone, EPDM, FFKM) cho phép lựa chọn chính xác các vật liệu cho các chất lỏng, nhiệt độ và áp suất nhất định.
• Giải pháp tùy chỉnh:Các điều kiện làm việc đặc biệt (môi trường mài mòn, áp suất cao, nhiệt độ khắc nghiệt) có thể được giải quyết bằng hỗn hợp PTFE tùy chỉnh, thiết kế composite hoặc phớt lò xo.
• Thiết bị và quy mô tiên tiến:Diện tích nhà máy lớn và thiết bị thử nghiệm/sản xuất hiện đại giúp cải thiện tính nhất quán, thời gian hoàn thành và kiểm soát chất lượng.
• Quan hệ đối tác R&D:Sự hợp tác liên tục với các trường đại học và viện nghiên cứu hỗ trợ cải tiến liên tục về vật liệu và thiết kế.
• Dòng sản phẩm:Polypac cung cấp vòng chữ O, phớt thanh truyền, phớt piston,Phớt lò xo mặt cuối, Phớt gạt, Phớt quay, Vòng đệm dự phòng và Vòng chắn bụi — cho phép đầy đủ-hệ thống niêm phong xi lanhtừ một nhà cung cấp duy nhất.

Cách chọn phớt thanh truyền phù hợp và cách sử dụng Polypac

Khi lựa chọn phớt thanh, hãy đánh giá những điều sau và tham khảo ý kiến ​​nhà cung cấp về dữ liệu thử nghiệm và mẫu:

• Áp suất vận hành và áp suất đỉnh tăng đột biến
• Loại chất lỏng và khả năng tương thích hóa học
• Phạm vi nhiệt độ và chu trình nhiệt
• Tốc độ thanh và hồ sơ chuyển động qua lại
• Nguy cơ ô nhiễm và nhu cầu sử dụng dụng cụ cạo/lau
• Giới hạn không gian và thiết kế rãnh

Polypac có thể hỗ trợ lựa chọn bằng cách cung cấp bảng dữ liệu vật liệu, chạy thử nghiệm và kết quả kiểm tra độ bền. Đối với các ứng dụng chuyên biệt, hỗn hợp PTFE và hợp chất đàn hồi tùy chỉnh của Polypac rất hữu ích để kéo dài tuổi thọ phớt và giảm chi phí bảo trì hệ thống.

Danh sách kiểm tra thực tế: các bước để xác định phớt thanh

Sử dụng danh sách kiểm tra ngắn này khi bạn liên hệ với nhà cung cấp con dấu:

1. Liệt kê các thông số vận hành: áp suất (ổn định và đỉnh), phạm vi nhiệt độ và tốc độ trượt.
2. Cung cấp thông số kỹ thuật của chất lỏng (loại, phụ gia, hàm lượng nước).
3. Mô tả tác động của môi trường: bụi, muối, hóa chất, tia UV.
4. Đường kính thanh cung cấp, bề mặt hoàn thiện và độ cứng.
5. Chia sẻ kích thước rãnh hoặc yêu cầu bản vẽ tuyến ống được đề xuất.
6. Nêu rõ thời gian sử dụng dự kiến ​​và khoảng thời gian bảo trì.

Câu hỏi thường gặp — Những câu hỏi thường gặp về phớt thanh truyền

Câu hỏi 1: Nên thay phớt thanh truyền bao lâu một lần?
A: Chu kỳ thay thế phụ thuộc vào chu kỳ hoạt động, môi trường và vật liệu. Trong các ứng dụng di động nặng, phớt có thể được kiểm tra/thay thế hàng năm; trong các môi trường công nghiệp được kiểm soát, tuổi thọ thường kéo dài vài năm. Theo dõi rò rỉ và hao mòn trong quá trình bảo trì định kỳ.

Câu hỏi 2: Tôi có thể thay thế phớt thanh bằng vật liệu khác mà không cần thay đổi tuyến đệm không?
A: Đôi khi—nếu vật liệu mới có kích thước và độ đàn hồi tương tự. Tuy nhiên, đối với phớt chịu áp suất cao hoặc phớt PTFE, có thể cần thay đổi rãnh hoặc vòng đệm dự phòng. Vui lòng tham khảo ý kiến ​​nhà cung cấp trước khi lắp đặt thêm.

Câu hỏi 3: Nguyên nhân nào gây ra hiện tượng đùn thanh đệm?
A: Đùn xảy ra khi áp lực đẩy vật liệu bịt kín mềm vào khe hở. Biện pháp phòng ngừa bao gồm giảm khe hở, sử dụng vòng đệm dự phòng hoặc chọn loại bịt kín cứng hơn/được gia cố.

Câu hỏi 4: Thanh đệm PTFE có phù hợp với ứng dụng tốc độ thấp không?
A: PTFE có ma sát thấp nhưng độ đàn hồi thấp. Đối với các ứng dụng tốc độ thấp, cần lưu ý đến hiện tượng dính-trượt, PTFE với bộ phận tăng cường đàn hồi hoặc PTFE có lò xo là lựa chọn tốt hơn.

Câu hỏi 5: Tôi có phải lúc nào cũng cần đến cần gạt nước/cạo không?
A: Nếu môi trường làm thanh tiếp xúc với bụi bẩn, bụi hoặc hơi ẩm, nên sử dụng miếng gạt nước để kéo dài đáng kể tuổi thọ phớt. Đối với các hệ thống bên trong sạch sẽ, có thể không cần dùng đến miếng gạt nước.

Câu 6: Bề mặt hoàn thiện ảnh hưởng đến tuổi thọ của phớt thanh như thế nào?
A: Bề mặt hoàn thiện kém (nhám hoặc có vết xước) làm tăng khả năng mài mòn và hao mòn. Một thanh ren trơn, cứng với độ hoàn thiện phù hợp (thường là 0,2–0,8 µm Ra tùy thuộc vào loại phớt) sẽ giúp giảm thiểu nguy cơ hao mòn và rò rỉ.

Liên hệ Polypac — yêu cầu phớt thanh hoặc tư vấn kỹ thuật

Nếu bạn cần các loại gioăng phớt trục tùy chỉnh, sản xuất mẫu thử nghiệm hoặc hỗ trợ kỹ thuật cho hệ thống làm kín thủy lực, hãy liên hệ với Polypac để biết thông tin sản phẩm, yêu cầu mẫu và hỗ trợ thiết kế. Polypac cung cấp một loạt sản phẩm đa dạng bao gồm vòng chữ O, gioăng phớt trục, gioăng phớt piston, gioăng phớt lò xo mặt cuối, gioăng phớt gạt, gioăng phớt quay, vòng đệm hỗ trợ và vòng chắn bụi, với khả năng nghiên cứu và phát triển cũng như sản xuất mạnh mẽ để hỗ trợ các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.

Liên hệ với đội ngũ bán hàng của chúng tôi để thảo luận về phớt thanh cho bạnhệ thống thủy lựchoặc yêu cầu báo giá và thử nghiệm mẫu: contact@polypac-seal.com (hoặc truy cập danh mục sản phẩm của chúng tôi để xem các loại thanh niêm phong và tùy chọn vật liệu).

Nguồn

• Parker Hannifin — Sổ tay kỹ thuật phớt thủy lực (bảng dữ liệu của nhà sản xuất và hướng dẫn ứng dụng).
• SKF — Giải pháp làm kín cho hệ thống thủy lực (tham khảo sản phẩm và lựa chọn).
• Giải pháp bịt kín Trelleborg — Nguyên tắc thiết kế và vật liệu.
• Bảng dữ liệu vật liệu tiêu chuẩn công nghiệp cho NBR, FKM, PTFE, PU và FFKM.

Ghi chú cuối

Bài viết này nhằm mục đích giúp các kỹ sư, người mua và chuyên gia bảo trì hiểu rõ các loại và ứng dụng của phớt chặn thanh truyền trong hệ thống thủy lực, từ đó đưa ra lựa chọn sáng suốt khi chỉ định phớt chặn. Để được khuyến nghị cụ thể cho từng ứng dụng, vui lòng cung cấp thông số vận hành và yêu cầu nhà cung cấp phớt chặn của bạn cung cấp dữ liệu thử nghiệm chi tiết.