Система поршневого уплотнения в цилиндровых механизмах

Уплотнение поршня

Являясь основным компонентом систем уплотнений цилиндров, поршневые уплотнения выполняют важную задачу:изоляция давления. Их эффективность напрямую определяетвыходная эффективность, стабильность скорости, энергопотребление и срок службы​цилиндров. В данной статье анализируются функции системы, состав уплотнений и последствия отказов.

I. Основные функции

  1. Установление перепада давления:

    Разделение цилиндра на две изолированные камеры обеспечивает эффективное разделение давления. Постоянный перепад давления воздействует на рабочую поверхность поршня, создавая движущую силу. Разрыв уплотнения приводит к утечке воздуха, недостаточному усилию, колебаниям скорости (ползанию) и т. д.

  2. Выдерживание давления и износа:

    Сохраняет герметичность придавления от нескольких до сотен барвыдерживая при этом сильное трение от возвратно-поступательного движения.

  3. Расположение:

    Устанавливается в кольцевых канавках на внешней периферии поршня.

II. Основные типы и функции пломб

  1. Уплотнение грязесъемника (скребок):
    • Расположение: Крайнее положение (правая сторона)
    • Особенность: Острая скребковая кромка, соприкасающаяся с поверхностью стержня
    • Функция: Соскребает загрязнения (пыль, мусор, влагу) со стержня во время втягивания, действуя какпервичный барьерот повреждения внутренних компонентов.
    • Материал: Полиуретан (ПУ) или твердая резина (на рисунке темно-синий)
    • Влияние отказа: Ускоренный внутренний износ, преждевременный выход из строя уплотнения штока
  2. Уплотнение штока (первичное уплотнение):
    • Расположение: Между грязесъемным уплотнением и направляющим кольцом/торцевой крышкой (внутренняя сторона)
    • Особенность: U/Y-образный профиль с активируемой давлением кромкой (черный на рисунке)
    • Функция:
      • Основное: предотвращает утечку рабочей среды (воздуха/гидравлической жидкости) вдоль штока
      • Низкое давление: герметизация за счет упругого предварительного натяжения
      • Высокое давление:Усиление давления​ прижимает выступ к штоку
      • Вторичное: ограничивает проникновение загрязняющих веществ (второстепенная роль)
    • Материал: PU, NBR, FKM или композитные уплотнения (например, Stepseal)
    • Влияние отказа: Потеря давления, снижение эффективности, загрязнение окружающей среды

III. Заключение

Современные поршневые уплотнения используюткомбинации эластомер + износостойкое кольцо(например, Glyd Ring, Stepseal).предварительная нагрузка при низком давлении + уплотнение под давлением при высоком давленииЭффективно изолирует давление в камере, преобразуя перепады давления в линейную тягу. Производительность зависит от материаловедения, точного машиностроения и правильного обслуживания. Оптимальный выбор имеет первостепенное значение для надежности цилиндра и эффективности его работы.


Время публикации: 15 августа 2025 г.