คุณรู้เกี่ยวกับการซีลกระบอกไฮดรอลิกมากแค่ไหน?

กระบอกไฮดรอลิกบรรลุการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและข้างหลังของก้านลูกสูบโดยการเปลี่ยนแปลงแรงดันทั้งสองด้าน อย่างไรก็ตาม น้ำมันไฮดรอลิกมีอยู่ในห้องซ้ายและขวาของกระบอกไฮดรอลิก ลูกสูบในกระบอกไฮดรอลิกจะรักษาทั้งการเคลื่อนที่และประสิทธิภาพการซีลที่ต้องการของอุปกรณ์ได้อย่างไร?

การจำแนกประเภทของกระบอกไฮดรอลิก กระบอกไฮดรอลิกมีหลายประเภท:

(1) ตามโหมดการทำงาน กระบอกไฮดรอลิกแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: แบบออกฤทธิ์เดี่ยวและแบบออกฤทธิ์สองครั้ง ในกระบอกสูบไฮดรอลิกแบบออกทางเดียว การเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวทำได้โดยใช้แรงดันไฮดรอลิก ในขณะที่การเคลื่อนที่แบบย้อนกลับจะขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงหรือแรงสปริง ในกระบอกสูบไฮดรอลิกแบบสองทาง การเคลื่อนที่ทั้งสองทิศทางจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฮดรอลิก

(2) ตามแรงกดดันในการทำงานที่แตกต่างกัน กระบอกไฮดรอลิกสามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เป็นกระบอกไฮดรอลิกแรงดันปานกลาง แรงดันต่ำ แรงดันสูงปานกลาง และแรงดันสูง • สำหรับเครื่องมือกล โดยทั่วไปจะใช้กระบอกไฮดรอลิกแรงดันปานกลางและต่ำ โดยมีแรงดันพิกัดอยู่ที่ 2.5MPa~6.3MPa; สำหรับยานพาหนะก่อสร้างและเครื่องบินที่ต้องการขนาดที่เล็ก น้ำหนักเบา และมีกำลังสูง กระบอกไฮดรอลิกแรงดันปานกลางและสูงส่วนใหญ่จะใช้ โดยมีแรงดันพิกัดอยู่ที่ 101MPa~16MPa

สำหรับเครื่องอัดไฮดรอลิกและเครื่องจักรที่คล้ายกัน ส่วนใหญ่ใช้กระบอกไฮดรอลิกแรงดันสูง โดยมีแรงดันพิกัดอยู่ที่ 25MPa~315MPa

(3) ตามประเภทโครงสร้างที่แตกต่างกัน กระบอกไฮดรอลิกยังแบ่งออกเป็นประเภทลูกสูบ ประเภทลูกสูบ ประเภทสวิง ประเภทยืดไสลด์ ฯลฯ ในหมู่พวกเขา กระบอกไฮดรอลิกประเภทลูกสูบมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย กระบอกไฮดรอลิกแบบลูกสูบมีโครงสร้างและโหมดการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน เช่น ก้านลูกสูบเดี่ยวและก้านลูกสูบคู่ ชนิดยึดกับกระบอกสูบ และชนิดยึดกับแกน

กระบอกไฮดรอลิกรั่วได้อย่างไร?

น้ำมันไฮดรอลิกรั่วไหลในได้อย่างไรกระบอกไฮดรอลิก? เมื่อกระบอกไฮดรอลิกทำงาน ความดันภายในโพรงจะสูงกว่าความดันภายนอกโพรงมาก (ความดันบรรยากาศ) ความดันในช่องเติมน้ำมันจะสูงกว่าความดันในช่องส่งน้ำมันกลับมาก ดังนั้น น้ำมันอาจรั่วไหลผ่านการเชื่อมต่อของชิ้นส่วนคงที่ (ทางเดินหนึ่ง) เช่น การเชื่อมต่อระหว่างฝาท้ายและกระบอกสูบ และช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนที่ค่อนข้างเคลื่อนไหว (ทางเดินอื่น) ดังแสดงในแผนภาพด้านล่าง การรั่วไหลภายนอกไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการสูญเสียน้ำมันและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้อีกด้วย การรั่วไหลภายในจะทำให้น้ำมันร้อนขึ้น ลดประสิทธิภาพเชิงปริมาตรของกระบอกไฮดรอลิก ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานของกระบอกไฮดรอลิกแย่ลง ดังนั้นควรลดการรั่วไหลให้เหลือน้อยที่สุด

ดังที่แสดงในแผนภาพ กระบอกไฮดรอลิกสามารถรั่วซึมของน้ำมันไฮดรอลิกได้ ที่สำคัญที่สุดคือผ่านการเชื่อมต่อและระยะห่าง สามารถสรุปได้เป็นห้าประเภทหลัก:

(1) ปัญหาในการเลือกวงแหวนซีล: ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีไฮดรอลิก การออกแบบและโครงสร้างของอุปกรณ์ซีลมีความหลากหลายมากขึ้น และมีวัสดุซีลใหม่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง วงแหวนซีลทั่วไป ได้แก่ แหวนกันฝุ่น, วงแหวนชนิด YX, วงแหวนชนิด U, ซีลรวมชนิด V, วงแหวน Glyd, ซีลขั้นบันได และวงแหวนนำตัวรองรับ ฯลฯ ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกเลือกโดยหน่วยการออกแบบและการผลิต และโดยทั่วไปจะไม่มีปัญหาใดๆ เนื่องจากการพิจารณาด้านต้นทุน วัสดุปิดผนึกทั่วไปที่ใช้ในไซต์งานมักเป็นยางไนไตรล์ โพลียูรีเทนโพลีเอสเตอร์ และยางผ้าทอ ซึ่งเป็นวัสดุคุณภาพต่ำและมักจะไม่เป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับความน่าเชื่อถือในการปิดผนึกในระยะยาว ดังนั้นการอัพเกรดวัสดุซีลจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงประสิทธิภาพการซีลและยืดอายุการใช้งานของกระบอกไฮดรอลิก

(2) การจัดเก็บแหวนซีล: ซีลไฮดรอลิกมักจะถูกเก็บไว้ในปริมาณมาก บุคลากรในสถานที่ต้องสร้างมาตรฐานและจัดระบบการบำรุงรักษาและการจัดเก็บเพื่อระบุปัญหาโดยทันที และหลีกเลี่ยงการใช้วงแหวนปิดผนึกที่เก่าหรือเสื่อมสภาพ

(3) การติดตั้งการปิดผนึก: เสริมสร้างการฝึกอบรมทางเทคนิคสำหรับบุคลากรในสถานที่ ระหว่างการติดตั้ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบอกไฮดรอลิกและแหวนซีลสะอาดเพื่อหลีกเลี่ยงรอยขีดข่วนหรือการติดตั้งที่ไม่ถูกต้อง ใส่ใจกับเทคนิคการติดตั้งวงแหวนซีลประเภทต่างๆ

(4) ความพอดีของแหวนซีลและร่อง: คุณภาพของประสิทธิภาพการซีลไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับแหวนซีลเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความพอดีระหว่างแหวนซีลกับร่อง และระหว่างแหวนซีลกับพื้นผิวที่ปิดผนึกด้วย หากมีข้อผิดพลาดในขนาดการตัดเฉือนของร่องหรือการสึกหรอบนตัวกระบอกสูบหรือแกนยึด จำเป็นต้องปรับขนาดแหวนซีลตามขนาดการประกอบจริง หากพื้นผิวซีลมีรอยขีดข่วนหรือหยาบเกินไป จำเป็นต้องซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่

(5) ปัญหาการปิดผนึกระหว่างทางเข้า/ออกน้ำมันและท่อน้ำมันไฮดรอลิก: การใช้ท่อน้ำมันไฮดรอลิกในระยะยาวอาจทำให้เกิดอายุและความแน่นไม่เพียงพอในความพอดีระหว่างทางเข้า/ทางออกและท่อน้ำมัน ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลของน้ำมัน

วิธีการปิดผนึกกระบอกไฮดรอลิก

วิธีการปิดผนึกทั่วไปสำหรับกระบอกไฮดรอลิก ได้แก่ การปิดผนึกช่องว่างและการปิดผนึกแหวน

(1) การปิดผนึกช่องว่าง ดังแสดงในรูปที่ 1 ขึ้นอยู่กับระยะห่างที่น้อยมากระหว่างชิ้นส่วนที่ค่อนข้างเคลื่อนไหวเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึก มีการสร้างร่องวงแหวนหลายอัน (โดยทั่วไป 0.5 x 0.5 มม.) บนลูกสูบของกระบอกไฮดรอลิก หน้าที่ของมันคือสองเท่า ประการแรก เพื่อลดพื้นที่สัมผัสระหว่างลูกสูบและผนังกระบอกสูบ ประการที่สอง เนื่องจากแรงดันน้ำมันในร่องวงแหวน ลูกสูบจึงถูกวางตำแหน่งตรงกลาง ช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างลูกสูบกับผนังกระบอกสูบที่เกิดจากแรงดันด้านข้าง และช่วยลดการรั่วไหล วิธีการซีลนี้มีแรงเสียดทานต่ำแต่ประสิทธิภาพการซีลต่ำ และต้องการความแม่นยำในการตัดเฉือนสูง เหมาะสำหรับงานที่มีขนาดเล็ก แรงดันต่ำ และความเร็วในการเคลื่อนที่สูง ค่าระยะห่างสามารถอยู่ที่ 0.02~0.05 มม.

(2)แหวนซีลสามารถใช้กับส่วนประกอบที่อยู่นิ่ง (คงที่) และเคลื่อนที่ (ไดนามิก) และปัจจุบันเป็นอุปกรณ์ปิดผนึกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในระบบไฮดรอลิก วงแหวนซีลทำจากยางทนน้ำมัน (ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้ไนลอนหรือวัสดุอื่นเพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ) โดยทั่วไปแล้ววงแหวนซีลจะทำเป็นรูปตัว O, รูป Y, รูปตัว V, รูปตัว L, รูปตัว J, รูปตัว Yx ฯลฯ พวกเขามีข้อดีหลายประการ เช่น การผลิตง่าย การใช้งานสะดวก การปิดผนึกที่เชื่อถือได้ และการทำงานที่เชื่อถือได้ภายใต้แรงกดดันต่างๆ

① ซีลโอริงเป็นองค์ประกอบการปิดผนึกชนิดหนึ่งที่มีหน้าตัดเป็นวงกลมและใช้กันอย่างแพร่หลาย ซีลโอริงได้รับการติดตั้งในร่องและเสียรูปภายใต้แรงดันน้ำมัน ทำให้ซีลโอริงแนบแน่นกับร่องและช่องว่างเพื่อให้ได้ผลการซีล ประสิทธิภาพการซีลเพิ่มขึ้นตามแรงดันที่เพิ่มขึ้น ข้อดีของมันคือโครงสร้างที่เรียบง่าย การผลิตง่าย ประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดี และแรงเสียดทานต่ำ ข้อเสียคืออยู่ภายใต้ความกดดันสูง... 

2 ซีลแหวน Y ภายใต้สถานการณ์ปกติ สามารถติดตั้งซีลแหวน Y ลงในร่องได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้แหวนรองรับเพื่อให้ได้ผลการปิดผนึก อย่างไรก็ตาม ในสถานการณ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันมากและความเร็วในการเลื่อนสูง ต้องใช้วงแหวนรองรับเพื่อยึดซีล ข้อดีของมันคือความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง

3. ซีลรูปตัว V ส่วนใหญ่จะใช้ในกระบอกไฮดรอลิกที่มีความเร็วในการเคลื่อนที่ต่ำ ประกอบด้วยวงแหวนรองรับ วงแหวนซีล และวงแหวนดันที่มีรูปร่างต่างกัน ซีลเหล่านี้มีพื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่และประสิทธิภาพการซีลที่ดี แต่ยังมีแรงเสียดทานสูงอีกด้วย

④ ซีล Yx มีขนาดหน้าตัดเล็กและมีโครงสร้างที่เรียบง่าย มีความยาวมากกว่าสองเท่าของความกว้าง ดังนั้นแม้ไม่มีวงแหวนรองรับ ซีลก็จะไม่บิดหรือม้วนอยู่ในร่อง ปากด้านในและด้านนอกของซีลมีความยาวต่างกัน ริมฝีปากที่สั้นคือริมฝีปากที่ใช้งานได้ซึ่งสัมผัสกับพื้นผิวการซีล ส่งผลให้มีแรงเสียดทานในการเลื่อนต่ำ ทนต่อการสึกหรอได้ดี และอายุการใช้งานยาวนาน ริมฝีปากที่ยาวมีการรบกวนที่ใหญ่กว่าซึ่งพอดีกับพื้นผิวที่ไม่เคลื่อนไหว ส่งผลให้มีความต้านทานแรงเสียดทานสูง ทำให้ซีลรูปตัว Y มีความมั่นคงที่ดีและชดเชยการสึกหรอ โครงสร้างนี้ให้ประสิทธิภาพการซีลที่ดีทั้งในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงและต่ำ และในการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ดังนั้นในปัจจุบันซีลรูปตัว Y จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย (รูปตัว Y, รูปตัว V, Y...) การซีลโอริงทำได้โดยการใช้น้ำมันที่มีแรงดัน ซึ่งจะช่วยกระชับริมฝีปากกับพื้นผิวการซีล แรงดันน้ำมันที่สูงขึ้นส่งผลให้มีการซีลที่ดีขึ้น ระหว่างการใช้งาน ควรให้ความสนใจกับทิศทางการติดตั้งเพื่อให้แน่ใจว่าจะเปิดออกภายใต้แรงกดดัน

การรั่วไหลของกระบอกไฮดรอลิก

มันเหมาะสำหรับกกระบอกไฮดรอลิกไม่ให้น้ำมันไฮดรอลิกรั่วอย่างแน่นอน? หลายๆ คนเชื่อว่าการรั่วไหลของน้ำมันไฮดรอลิกในกระบอกไฮดรอลิกมีข้อเสียหลายประการ ดังนั้น การกำจัดการรั่วไหลทั้งหมดจะไม่ดีที่สุดหรือ? ที่จริงแล้วนี่ไม่ใช่กรณี หากไม่มีการรั่วไหลเลย การเคลื่อนที่ไปกลับของก้านลูกสูบภายในกระบอกสูบจะไม่นำน้ำมันออกไป ส่งผลให้เกิดการเสียดสีแบบแห้ง และส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของกระบอกสูบ นอกจากนี้ การปิดผนึกแบบสมบูรณ์ในกระบอกไฮดรอลิกนั้นเป็นไปไม่ได้ การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของก้านลูกสูบย่อมทำให้น้ำมันบางส่วนไหลออกมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ อย่างไรก็ตาม การรั่วไหลนี้จะต้องลดลงให้เหลือน้อยที่สุด ดังนั้นซีลไฮดรอลิกจะต้องมีการรั่วซึมต่ำมาก ประสิทธิภาพการซีลที่ดีเยี่ยม และปรับปรุงผลการซีลโดยอัตโนมัติด้วยแรงดันน้ำมันไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้น แม้ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง เช่น แรงดันสูงและอุณหภูมิสูง การรั่วไหลของซีลไฮดรอลิกไม่ควรเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

สรุป

กระบอกไฮดรอลิกเป็นตัวกระตุ้นของระบบไฮดรอลิกและเป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบ คุณภาพของซีลกระบอกไฮดรอลิกส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานและประสิทธิภาพของทั้งระบบ ดังนั้นเราจึงต้องแน่ใจว่ากระบอกไฮดรอลิกมีประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดี