Резиновое и резинометаллическое уплотнительное кольцо

Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения.

Уплотнительные устройства являются одним из основных элементов, от которого зависит производительность и надежность гидравлических и пневматических узлов и механизмов. В то же время уплотнения являются самым слабым звеном гидравлических систем, при выходе из строя которого гидравлический агрегат становится неработоспособным.
О́-ри́нг, или уплотни́тельное кольцо́ (англ. O-ring) — это вид уплотнительного устройства выполненного в виде резинового кольца, которое используется в технологическом оборудовании в качестве предохранителя, уплотнения между металлическими и иными частями. Важная часть редуктора и всех соединений технологического гидравлического оборудования (шлангов, и штуцеров).
Кольцо круглого сечения – это статическое (в неподвижных деталях механизмов), а при определенных условиях, динамическое (при возвратно-поступательных, вращательном и колебательных движениях) уплотнение.
Кольца круглого сечения (o-ring) – это, наиболее распространенные уплотнительные элементы для различных секторов промышленности, они используются для уплотнения в гидравлических и пневматических, а также, топливных, смазочных системах.
Кольца могут быть изготовлены любых размеров: с внутренним диаметром от 1мм до 2000 мм и диаметрами сечений от 0,5 мм до 20 мм.
Кольца изготавливаются различного размера из различных материалов различного типа и твердости.Поиск уплотнительного кольца осуществляется по его обозначению:

Например: 010-014-25-2-2

Первые три цифры (010) означают диаметр поверхности, на которую одевается кольцо (шток) – 10мм.

Вторые три цифры (014) означают диаметр поверхности , в которую вставляется кольцо (цилиндр) – 14мм.

Следующие две цифры (25) означают диаметр сечения (толщину) самого кольца – 2,5мм.

Последние две цифры: 2 – класс точности, 2 – группа резины.Так, реальный размер кольца резинового может незначительно отличаться от обозначения: внутренний в сторону уменьшения, наружный наооборот – увеличения.Обозначение: 010-014-25, размер: 9,7х14,7х2,5мм.

Применяемость от -60 до +250С° в зависимости от группы резины.

Обозначение импортных колец отличается от обозначения отечественных.

Например: 005,0х1,0,где 005,0 – реальный внутренний размер кольца, а 1,0 – его толщина.Импортные кольца круглого сечения изготавливаются из четырех разновидностей материала:
– 72 NBR – минеральные масла, гидравлические жидкости на основе минеральных масел, статические давления до 100 атмосфер, температурный режим от -30° до +100° С;
– 88 NBR – для более высоких давлений, температурный режим от -30° до +100° С;
– FKM – для химически агрессивных сред и высоких температур, -20° +200° С;
– EPDM – для гидравлических жидкостей на основе гликоля, тормозной жидкости, горячей воды, температурный режим от -50° до +150° С. Отечественные кольца изготавливаются из резиновой смеси 7-В-14. Температурный режим от -50° до +100° С
– Кольца круглого сечения изготавливаются в соответствии со
следующими стандартами:

Кольца уплотнительные круглого сечения ГОСТ 18829-73

Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения ГОСТ 9833-73

International o-ring standard DIN 3771

В качестве материалов при производстве уплотнительных колец используются резиновые смеси на основе импортных каучуков:

акрилонитрил-бутадиеновых каучуков (NBR),
фтор наполненные каучуки Viton и резиновые смеси на их основе FKM, FPM,
этилен-пропилен-диен-каучуки (EPDM),
силоксановые каучуки (силикон – VMQ),
полиуретаны (PUR, TPU).
Благодаря современным технологиям производства и использованию высококачественных материалов (в основном импортных), уплотнительные кольца круглого сечения (o-ring) могут применятся в таких средах как различные масла, гидравлические жидкости, разнообразные химически агрессивные среды, тормозные жидкости на основе гликоля, горячая вода. При различных давлениях и температурах эксплуатации.
Преимущества использования в качестве уплотнений колец круглого сечения:
простая конструкция монтажной полости (канавки),
возможен широкий спектр материалов: резины NBR, FPM, EPDM, силикон, полиуретан,
простой монтаж благодаря симметричности,
небольшие размеры посадочного места.

D1 - наружный диаметр кольца, мм d1 - внутренний диаметр кольца, мм d2 - сечение кольца, мм Обозначение типоразмера d1-D1-(d2*10)

Материал

EPDM (Этилен-пропилен-диен-каучук)

Фасонные изделия и уплотняющие элементы из EPDM преимущественно используются в стиральных машинах, посудомоечных машинах и клапанной арматуре для воды. Эластомеры из EPDM обладают очень хорошей устойчивостью к озону, старению и атмосферным условиям. Хорошая устойчивость к набуханию в горячей воде, паре, стиральном щелоке, окисляющих средах, кислотах, основаниях, полярных органических средах, кетонах, трудновоспламеняющихся гидравлических жидкостях группы HFC и некоторых типах группы HFD, тормозных жидкостях на основе гликольэфира. Высокая набухаемость в минеральных маслах и смазках, бензинах, а также алифатических, ароматических и хлорированных углеводородах. Температурный диапазон применения: примерно от –40 °C до +150 °C.

FKM (Фтор-каучук)

Особое значение материалы на основе FKM приобрели благодаря их термической стабильности и химической устойчивости. Газопроницаемость этих материалов невысокая. При глубоком вакууме эластомеры из FKM дают минимальную потерю веса. Высокая устойчивость к озону, атмосферным влияниям и образованию трещин на свету, а также распространению пламени. Хорошая устойчивость к набуханию в минеральных маслах и смазках (также с большинством добавок), топливам, алифатическим и ароматическим углеводородам, некоторым трудновоспламеняющимся гидравлическим жидкостям и синтетическим маслам для авиационных двигателей. Высокая набухаемость в полярных растворителях и кетонах, трудновоспламеняющихся гидравлических жидкостях типа скидрола, тормозных жидкостях на основе гликольэфира. Температурный диапазон применения: примерно от –20 °C до +230 °C.

NBR (Акрилонитрил-бутадиен-каучук)

Представляет собой полимер бутадиена и акрилонитрила. Кольца O-Ring производятся в широкой гамме размеров на основе материала NBR. Хорошая устойчивость к набуханию в алифатических углеводородах, напр., пропане, бутане, бензине, минеральных маслах (смазочных маслах, гидравлических маслах группы H, H-L и H-LP) и консистентных смазках на минеральной основе, трудновоспламеняющихся жидкостях группы HFA, HFB и HFC, растительных и животных маслах и жирах, легкой солярке и дизельном топливе. Средняя устойчивость к набуханию в топливах с высоким содержанием ароматики (топливо марки супер). Высокая набухаемость в ароматических углеводородах, напр., бензоле, хлорированных углеводородах, напр., трихлорэтилене, трудновоспламеняющихся гидравлических жидкостях группы HFD, эфирах, полярных растворителях, а также тормозных жидкостях на базе гликольэфира. Температурный диапазон применения в зависимости от сожножания смеси: примерно от –30 °C до +120 °C.

Силикон каучук VMQ (Винил-метил-полисилоксан)

Кольца O-Ring особенно отличаются высокой температурной устойчивостью, хорошей эластичностью при низких температурах, высокими диэлектрическими свойствами, высокой устойчивостью к окислению и озоновой атаке и, прежде всего, физическими свойствами, которые очень незначительно зависят от Температуры. Средняя устойчивость к набуханию в минеральных маслах (сравнима с материалами на основе CR) и тормозных жидкостях на основе гликольэфира. В воде возможно применение примерно до +100 °C. Достаточная устойчивость в водных растворах солей, в моно- и полиспиртах. Высокая набухаемость в простых и сложных низкомолекулярных эфирах, алифатических и ароматических углеводородах. Концентрированные кислоты и щелочи, вода и пар при температурах выше 100 °C действуют на материал разрушающе. Температурный диапазон применения: примерно от –60 °C до +225 °C.

Кольца прямоугольного сечения производятся из резин (NBR, FPM, MVQ), фторопласта (PTFE) и полиуретанов (PUR).
В зависимости от применяемого материала, они используются в таких средах, как:
кислоты, щелочи и основания
кетонам и спиртам
растворы солей
ароматическим углеводородам
органические и неорганические растворители
воздух в пневматических системах
водяной пар.
Диапазон рабочей температуры также зависит от применяемого материала и может быть от -60°С до +200°С
Уплотнительные кольца квадратного и прямоугольного сечений предназначяются для предотвращения утечек и защиты от пыли, грязи и влаги в открытых фланцевых соединениях и арматуре, плоскопараллельных и полугнездных неподвижных фланцевых соединениях в соединительных частях трубопроводов. Обычно применяются в статических узлах, но могут работать и при динамике.
Герметизация узла кольцами прямоугольного сечения при малом рабочем давлении достигается предварительным сжатием кольца при сборке уплотняемого узла, рекомендуемое радиальное сжатие кольца – 0,1-0,2 мм. Герметичность соединения обеспечивается смещением кольца под давлением рабочей среды. Размеры колец и канавок для их монтажа выбирают из расчета обеспечения бокового зазора в пределах 0,2-0,25 мм при сборке кольца (без обжатия). Для снижения силы трения колец в ряде конструкций можно уменьшить площадь уплотнения контактирующую с уплотняемой поверхностью, это достигается снятием фасок, что также повышает срок службы колец при рабочем давлении до 1,0 МПа
Также кольца прямоугольного сечения получили широкое применение в качестве опорных колец, которые служат для защиты уплотнений (в осномном при динамической работе уплотняемого узла), тоесть сами не служат в качестве уплотнения – применяются для препятствования продавливанию уплотнения в зазор шток/цилиндр. Изтотавливаются из материалов с большей твердостью и прочностью (например из PTFE), чем у материала зашищаемого уплотнения.
Имеют кольцевую форму с прямоугольным, реже фасонным, поперечным сечением. Могут изготавливаться разрезными (разрез прямой или под углом). Высота кольца равна глубине монтажной канавки уплотнения плюс высота зазора шток/цилиндр. В зависимости от направления давления уплотнение защищают одно или два опорных кольца.
Кольца прямоугольного сечения могут являться составной частью других уплотнений и служат для их усиления при особенно больших нагрузках.
Размеры колец указываются следующим образом: d x D x h, где d – диаметр штока (мм); D – диаметр цилиндра (мм); h – высота кольца.
Пример условного обозначения: 25х35х10, где 25 – диаметр штока, мм; 35 – диаметр цилиндра, мм; 10 – высота кольца, мм
Нормативные документы: ГОСТ 15180-86 Прокладки плоские эластичные. Основные параметры и размеры.
Подбор колец прямоугольного сечения осуществляется в зависимости от характеристик среды контактирующей с кольцом и технических параметров работы оборудования.

 Резинометаллические самоцентрирующиеся уплотнения USIT-R/M.

Резинометаллические самоцентрирующиеся уплотнения USIT-R/M - это комбинация из металлической шайбы и эластомерной уплотнительной кромки.Резинометаллические самоцентрирующиеся уплотнения представляют собой рациональное развитие традиционных уплотнительных шайб и колец из меди, алюминия (медные или алюминиевые прокладки) или других деформируемых материалов и позволяют герметизировать жидкости при давлениях до 700 бар. В отличие от других типов резинометаллические прокладки имеют значительные технические и экономические преимущества, основными из которых являются:
Большая эффективность сцепления резинометаллических шайб даже при наличии малых перемещений между металлическими плоскостями в результате упругой деформации, вызванной давлением среды;
Крутящий момент при затяжке резинометаллического уплотнительного кольца значительно ниже, чем требуется для медных и алюминиевых уплотнений и исключает опасность деформации поверхностей, подлежащих монтажу;
Снижение риска ослабления в случае вибраций;
Возможность осуществления контакта деталей в условиях менее точной обработки поверхностей для очень высокого давления, что экономически более выгодно;
Возможность повторного использования резинометаллического кольца, даже после частого демонтажа (металлические шайбы обычно должны быть заменены после первого демонтажа).

С появлением на рынке резинометаллические уплотнения нашли широкий спектр применения, и в настоящее время используются не только для самых тяжелых условий, требующих первоклассного уплотнения и безопасности в течение длительного времени, но и для серийных компонентов, производимых в больших количествах, например, в автомобильной промышленности.
Резинометаллические прокладки изготавливаются в различных вариантах для промышленности и авиации.Уплотнения стандартного типа подходят для наиболее распространенных промышленных областей.

Технические данные:
Максимальное давление, которому противостоит уплотнительное кольцо, зависит от типоразмера и исполнения, составляет от 25 до 70 МПа.
Рабочая температура: от -30 °C до + 200 °C.
Среды: минеральные масла, синтетические масла, вода, водо-масляные эмульсии, газы.