유압 트랜스미션은 가압 유체를 작동 매체로 사용하여 에너지 변환, 트랜스미션 및 제어하는 방법입니다. 유압 기어 펌프는 엔지니어링, 광업, 지게차 및 기타 기계에 널리 사용되는 유압 전송 시스템의 에너지 변환 요소입니다.
유압 기어 펌프 동적, 정적 밀봉이 자주 사용됩니다: 회전식 기계적 밀봉이 있는 동적 밀봉, 고무 립 밀봉; 정적 밀봉에는 개스킷, O-링 밀봉 및 밀봉제가 있습니다. 유압 기어 펌프는 O-링 씰에 가장 일반적으로 사용되는 외부 씰(내부 압력)이며 씰 경계는 대부분 평면 링 단면입니다.
1. 밀봉 및 누출
씰링은 엄격하게 정도의 문제이며 절대적인 것은 아니며 씰링 기술로 문제를 해결할 수 있는 것은 누출을 방지하거나 줄이는 것뿐입니다. 물리적인 의미에서 절대적인 밀봉은 없으며, 작은 틈이라도 액체 분자가 양방향으로 채널을 가질 수 있도록 하며, 구어체로 누출이라고 합니다. 유압 시스템에서 가장 빈번한 누출 모드는 압력 흐름에 의해 발생하며 유체가 떨어지거나 흐르는 형태로 발생합니다.
씰 갭의 형태와 크기는 다양한 씰링 시스템에서 크게 다르며 씰링 인터페이스의 필름 두께 범위는 약 {0}}.1μm에서 1mm입니다. 접촉 씰에서 씰 갭은 매우 작고 씰링 인터페이스는 상대적인 슬라이딩, 씰링 인터페이스 동적 유체막 형성, 이 동적 유체막 두께는 일반적으로 0.1 ~ 1μm, 즉 거칠기와 거칠기가 있습니다. 씰링 인터페이스와 동등합니다. 오일 분자의 크기는 약 1nm(0.001μm)를 넘지 않기 때문에 유체 분자는 가장 얇은 다이내믹 필름에 비해 여전히 작으며 누출이 불가피합니다.
2. O-링 밀봉 메커니즘 및 선택
2.1 밀봉 메커니즘
유압 기어 펌프의 O- 링 씰은 고무 재료 (유체 밀봉 각도에서 밀봉 메커니즘을 분석하기 위해 엘라스토머라고도 함)에 널리 사용되며 다음과 같은 장점이 있습니다. (1) 낮은 탄성 계수 E 및 큰 파단 연신율 (100% 이상), 즉 허용 가능한 범위에서 접촉 응력의 초기 설치 후 고무 적응 성능이 강합니다. (2) 이론적 한계가 0.5에 가까운 높은 포아송비 ν는 고무의 비압축성을 반영합니다. ③ 낮은 전단 계수 G는 케이스의 부피를 변경하지 않으며 다른 캐비티에 적응하기 위해 모양을 변경하기 쉽습니다.
O-링 밀봉 메커니즘은 재료의 탄성 및 비압축성과 초기 간섭 또는 사전 압축의 존재에 따라 달라집니다. 자유 상태에서는 압축 및 대칭 압출면의 실링만 고려됩니다. O-링이 밀봉 홈에 조립된 후 접촉면은 압력 전에 특정 하중 δ0를 생성합니다. 압력이 δP로 가해지면 유체 압력이 씰의 노출된 표면에 작용하여 저압측으로 O-링의 변위를 촉진합니다. 동시에 탄성 변형이 더욱 증가하고 O-링 표면의 접촉 응력은 포물선 분포를 갖습니다.
2.2 선정시 주의사항
(1) O-링은 열 노화 또는 화학적 침식으로 인해 탄성을 잃을 수 있으며 취화, 표면 균열, 팽창 또는 수축을 겪을 수 있으므로 O-링 선택은 밀봉 환경과의 호환성에 주의해야 합니다(공급업체에 문의하십시오). ).
(2) O-링 고무의 주요 재료는 열팽창이 높고 충전재는 열팽창이 낮고 고온 또는 저온 설계, O링 홈의 체적 변화에 대한 상대 및 선형 간섭에 주의해야 합니다. 변화.
(3) O-링에 인장 응력이 가해질 때 사용 환경의 온도가 너무 높으면 Goff-Joule 효과가 발생하고 O-링이 더 수축되고 누출되기 쉽습니다.
(4) 미끄럼 접촉면 또는 표면 거칠기가 불량한 접촉면 또는 마찰 분포가 불균일한 주변 영역에서 O-링이 특정 위치에서 미끄러질 수 있으며 특정 위치가 고착되어 제어할 수 없는 비틀림이 발생하고 O-링의 나선형 균열에 대해서는 O-링이 손상되지 않았더라도 누출이 발생합니다. 좋은 솔루션은 다음과 같습니다. 직사각형 링과 같은 롤링 방지 프로파일이 있는 씰.
(5) 겨울에 저온 지역에서 막 시작된 기어 오일 펌프의 누출은 특히 불소 화합물이 많은 씰의 경우 씰의 유리 전이 온도 Tg가 높다는 것을 나타냅니다. 이 임계 온도에서 O-링은 고무보다 가죽에 가깝고 유체의 정압이 전달되지 않아 누출이 발생합니다.
(6) 오링 장착 홈의 직사각형 면적은 오링 단면적의 25% 이상이어야 한다(진공 밀봉을 제외하고 100% ). O-링이 실링 홈에 설치된 후 O-링의 단면은 일반적으로 8% ~ 30%의 압축 변형을 받습니다. Static sealing 시 초기 압축은 15% ~ 30%, 즉 Tank Full Rate 값은 70 ~ 85%가 되어야 합니다. 다이나믹 씰(유압식)에서 초기압축 10%~18% . 합성 고무는 저온에서 압축되기 때문에 정적 밀봉은 더 큰 압축률 값을 취하므로 정적 밀봉 O-링의 사전 압축은 저온 압축을 보상하기 위해 고려되어야 합니다.
(7) 고압 하에서 홈의 O-링은 액체에 의해 무압력 측으로 눌려져 대략적인 직사각형이 되고 낮은 압력 끝에서 틈으로 압착됩니다. 압력 맥동이 있는 경우 O-링이 계속 약간 벗겨질 수 있습니다. 압출 위험을 최소화하고 주 밀봉 표면의 작은 간격을 확보하려면 일반적으로 "고정 링"으로 알려진 O-링과 압출 간격 사이에 더 높은 강도의 압출 방지 링을 조립하는 것이 좋습니다. "고정 바". 예: 기어 펌프의 측면 플레이트 또는 슬리브의 내부 씰, 축 방향 클리어런스가 확실하고 유체 압력이 높을 때 O-링 압출 손상을 방지하는 효과가 중요합니다.
3. 결론
O-링은 선도적인 기술은 아니지만 유압 기어 펌프의 핵심 기술 중 하나이며 유압 기어 펌프의 안전성, 신뢰성 및 내구성을 결정합니다. 누출 감소, 마모 감소, 신뢰성 및 안정성 향상, 유압 기어 펌프 대체 위치에서 O-링 씰의 장점 수명 연장.
