Уплотнения гидропривода гидравлических лифтов - часть 1

Уплотнительные устройства необходимы для предотвращения наружных и внутренних утечек рабочей жидкости.

Основная роль уплотнений заключается в минимизации утечек жидкости между участками с разным давлением, в частности, между линией под давлением и атмосферой.

Высокая степень герметичности является важнейшей характеристикой уплотнительного устройства.

При работе гидропривода возможны внешние и внутренние утечки рабочей жидкости, которые необходимо минимизировать путем рационального выбора конструкции и материала уплотнителя.

Внешние утечки приводят к невозвратным потерям рабочей жидкости, имеют экологические последствия и небезопасны в пожарном отношении.

Внутренние утечки нарушают работу схемы управления, ведут к уменьшению статического давления, к потере мощности и изменению скорости движения штока гидроцилиндра.

В гидроприводе лифтов применяются десятки уплотнительных устройств разной конструкции и назначения. Выход из строя даже одного из них может существенно снизить эффективность работы и, в некоторых случаях, привести к полной потере работоспособности лифта.

По назначению уплотнительные устройства подразделяются на два вида: для подвижных соединений элементов, совершающих возвратно-поступательные перемещения(штоки, поршни, золотники распределителей и клапанов); для неподвижных соединений узлов гидрооборудования.

По принципу действия уплотнительные устройства подразделяются на два класса: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные отличаются отсутствием специального уплотнительного элемен-та(уплотнителя). Уплотнительный эффект в них достигается за счет зазора весьма небольшой величины(от 2 до 40 мкм), который создает повышенное сопротивление движению потока жидкости. Все плотно подогнанные, притертые пары*, плунжер - гильза, золотник-золотниковый колодец, клапанные соединения работают на основе использования бесконтактного уплотнительного устройства.

Контактные уплотнительные устройства отличаются наличием специального уплотнителя в виде кольца, манжеты и т.п., которые изготавливаются из различных материалов и имеют различную форму в зависимости от назначения и условий применения.

Контактные уплотнительные устройства применяются в подвижных и неподвижных соединениях, обеспечивая высокую степень герметичности, а в случае неподвижных соединений совершенно не допускают утечки рабочей жидкости.

К недостаткам контактных уплотнительных устройств следует отнести существенные потери энергии на преодоление сил трения, которые вызывают локальный нагрев контактирующих поверхностей, что в свою очередь приводит к химическому распаду молекул жидкости и вызывает стойкие изменения физических характеристик уплотнителя и снижает его эффективность и срок службы.

Уменьшение срока службы уплотнителя приводит к необходимости его периодической замены с проведением соответствующих сборочно-разборочных работ.

Фирмы изготовители гидравлического оборудования постоянно занимаются повышением долговечности уплотнителей на основе совершенствования технологии изготовления и применения более совершенных синтетических материалов.

При неподвижном состоянии лифта, при отсутствии управляющих команд, наибольшее значение имеет наличие идеальной герметичности верха цилиндра, обратного клапана и клапана (или клапанов), которые регулируют скорость спуска кабины.

Следует помнить о том, что если в рабочих условиях возникают утечки жидкости на упомянутых участках, они могут вызывать неуправляемый спуск кабины с весьма серьезными последствиями для пассажиров.

Не менее важно не допускать утечек жидкости на участках гидравлической системы до обратного клапана. Такие утечки, если даже они не имеют последствий в отношении безопасности пассажиров, приводят к бесполезному дополнительному расходу энергии на поддержание необходимого рабочего давления.

Вполне очевидно, что невозможно добиться абсолютной герметичности между двумя металлическими поверхностями, даже если они выполнены с максимальной аккуратностью, особенно, если они движутся одна относительно другой. Поэтому необходимо использовать уплотнения, которые для наиболее полного выполнения своих функций должны обладать особыми физическими и химическими свойствами, зависящими как от типа жидкости, с которой они контактируют, так и от требуемой степени герметичности(рис.5.5).

Уплотнения гидропривода гидравлических лифтов

Рис.5.5 Основные типы уплотнителей

Как правило, уплотнители выполняются из синтетических резин, в частности, из акрило-нитриловых эластомеров, которые, в отличие от натуральной резины, обладают отличной химической стойкостью к воздействию минеральных масел, а также хорошей механической прочностью к истиранию и к тепловым воздействиям.

Только в условиях воздействия высоких температур и особо агрессивных жидкостей (растворителей, кислот и т.д.) используются уплотнители из фторированных, силиконовых или фторо-силиконовых эластомеров.

Для изготовления упорных или направляющих кольцевых уплотнителей применяются термоотверждающиеся или термопластичные смолы, как, например, полигетра-фтороэтилен (PTFE).