Hidravlični prenos je način pretvorbe energije, prenosa in krmiljenja s tekočino pod tlakom kot delovnim medijem. Hidravlična zobniška črpalka je element za pretvorbo energije v hidravličnem prenosnem sistemu, ki se pogosto uporablja v inženirstvu, rudarstvu, viličarjih in drugih strojih.
Pogosto se uporablja dinamično, statično tesnilo hidravlične zobniške črpalke: dinamično tesnilo z rotacijskim mehanskim tesnilom, gumijasto tesnilo na ustnicah; Statično tesnilo ima tesnila, O-tesnila in tesnila. Hidravlična zobniška črpalka je najpogosteje uporabljeno zunanje tesnilo (notranji tlak) za tesnilo O-tesnila, meja tesnila je večinoma ravna končna stran obroča.
1. Tesnjenje in puščanje
Tesnjenje je izključno vprašanje stopnje, nikoli ni absolutno, tehnologija tesnjenja lahko reši težavo le s preprečevanjem ali zmanjšanjem uhajanja. V fizičnem smislu ni absolutnega tesnila in vsaka vrzel, ne glede na to, ali je majhna, omogoča, da ima molekula tekočine kanal v obe smeri, pogovorno znano kot puščanje. Najpogostejši način puščanja v hidravličnih sistemih je posledica pretoka tlaka in se pojavi kot kapljanje ali pretakanje tekočine.
Oblika in velikost tesnilne reže se zelo razlikujeta pri različnih tesnilnih sistemih, debelina filma tesnilnega vmesnika pa se giblje od približno {{0}}.1μm do 1 mm. V kontaktnem tesnilu je tesnilna reža zelo majhna, tesnilni vmesnik relativno drsni, tesnilni vmesnik dinamična tvorba tekočega filma, ta dinamična debelina tekočega filma je običajno 0.1 ~ 1μm, to je s hrapavostjo in hrapavostjo enakovrednega tesnilnega vmesnika. Ker velikost molekul olja ni večja od približno 1 nm (0,001 μm), so molekule tekočine še vedno majhne glede na najtanjši dinamični film in puščanje je neizogibno.
2. Tesnilni mehanizem O-ringa in izbira
2.1 Tesnilni mehanizem
Tesnila O-tesnila v hidravlični zobniški črpalki se pogosto uporabljajo, materiali za gumo (od tesnilnega kota tekočine do analize tesnilnega mehanizma se lahko imenujejo tudi elastomer), ima naslednje prednosti: (1) nizek elastični modul E in velik raztezek loma (100 odstotkov ali več), in sicer je prilagodljiva zmogljivost gume močna, po začetni namestitvi kontaktne napetosti v sprejemljivem območju; (2) Visoko Poissonovo razmerje ν s teoretično mejo blizu 0,5 odraža nestisljivost gume; ③ Nizek strižni modul G, ne spremeni prostornine ohišja, enostavno je spremeniti obliko, prilagoditi se različnim votlinam.
Tesnilni mehanizem O-tesnila je odvisen od elastičnosti in nestisljivosti materiala ter prisotnosti začetne motnje ali predkompresije. V prostem stanju pride v poštev le tesnjenje tlačne in simetrične iztisne površine. Ko je O-obroč sestavljen v tesnilni utor, kontaktna površina povzroči določeno obremenitev δ0 pred pritiskom. Ko je tlak uporabljen kot δP, tlak tekočine deluje na izpostavljeno površino tesnila in spodbuja premik O-tesnila na stran nizkega tlaka. Hkrati se elastična deformacija še poveča, kontaktna napetost na površini O-tesnila pa ima parabolično porazdelitev.
2.2 Zadeve, ki jim je treba posvetiti pozornost pri izbiri
(1) O-tesnila lahko izgubijo elastičnost zaradi termičnega staranja ali kemične erozije in so lahko tudi krhki, površinsko razpokani, razširijo ali skrčijo, zato je treba pri izbiri O-obročev paziti na združljivost s tesnilnim okoljem (posvetujte se z dobavitelji ).
(2) Glavni material gume O-tesnila ima visoko toplotno razteznost, njegovo polnilo pa ima nizko toplotno raztezanje, konstrukcijsko visoko ali nizko temperaturo, je treba paziti na spremembo prostornine utora O-tesnila glede na relativne in linearne motnje. sprememba.
(3) Ko je O-tesnilo izpostavljeno natezni obremenitvi, če je temperatura okolja, v katerem se uporablja, previsoka, se bo pojavil Goff-Joulov učinek, O-tesnilo pa se bolj skrči in zlahka pušča.
(4) Na drsni kontaktni površini ali kontaktni površini s slabo površinsko hrapavostjo ali okolico neenakomerne porazdelitve trenja lahko O-tesnilo v določenem položaju zdrsne, določen položaj se zatakne, kar povzroči nenadzorovano torzijo, do spiralnega pokanja O-tesnila, tudi če O-tesnilo ni poškodovano, bo povzročilo tudi puščanje. Dobre rešitve so: tesnila s profili proti kotaljenju, kot so pravokotni obroči.
(5) Puščanje oljne črpalke zobnikov, ki se je pravkar začelo pozimi v območjih z nizko temperaturo, kaže, da je temperatura posteklenitve Tg tesnil visoka, zlasti pri tesnilih z visoko vsebnostjo fluorovih spojin. Pri tej kritični temperaturi je O-obroč bolj podoben usnju kot gumi in statičnega tlaka tekočin ni mogoče prenašati, kar povzroči puščanje.
(6) Pravokotna površina utora za namestitev O-tesnila mora biti večja od 25 odstotkov površine prečnega prereza O-tesnila (razen pri vakuumskem tesnjenju mora biti 100 odstotkov). Ko je O-tesnilo nameščeno v tesnilni utor, je končna ploskev O-tesnila na splošno izpostavljena 8- do 30-odstotni deformaciji stiskanja. Začetno stiskanje med statičnim tesnjenjem je 15 do 30 odstotkov, kar pomeni, da mora biti vrednost polne stopnje rezervoarja 70 do 85 odstotkov. V dinamičnem tesnilu (hidravličnem) je začetna kompresija 10 % ~ 18 %. Upoštevati je treba, da ima statično tesnilo večjo vrednost stopnje stiskanja, ker se sintetična guma stisne pri nizki temperaturi, zato je treba upoštevati predkompresijo O-tesnila statičnega tesnila, da kompenzira njegovo stiskanje pri nizki temperaturi.
(7) Pod visokim pritiskom tekočina pritisne O-tesnilo v utoru na stran brez tlaka, ki postane približno pravokotnik in se stisne v režo na koncu nizkega tlaka. Ko pride do pulziranja tlaka, je lahko O-obroč še vedno rahlo odluščen. Da bi zmanjšali tveganje iztiskanja in zagotovili majhno režo glavne tesnilne površine, je bolje, da med O-tesnilo in ekstruzijsko režo sestavite obroč proti iztiskanju z večjo trdnostjo, splošno znan kot "zadrževalni obroč" oz. "zadrževalna palica". Kot na primer: notranje tesnilo na stranski plošči ali rokavu zobniške črpalke, aksialni odmik je gotov, ko je tlak tekočine visok, je učinek preprečevanja poškodb O-tesnila zaradi iztiskanja pomemben.
3. Zaključek
Čeprav O-tesnilo ni vodilna tehnologija, je pa ena ključnih tehnologij v hidravlični zobniški črpalki, določa varnost, zanesljivost in vzdržljivost hidravlične zobniške črpalke. Pri zmanjševanju puščanja, zmanjšanju obrabe, izboljšanju zanesljivosti in stabilnosti, podaljšanju življenjske dobe prednosti tesnila O-ring v nenadomestljivem položaju hidravlične zobniške črpalke.
