Уплотнения гидропривода гидравлических лифтов - часть 2

Физические характеристики, которыми должно обладать уплотнители (эластичность, твердость, износостойкость, малый коэффициент трения, особенно трения покоя и т.д.), зависят главным образом от типа герметичности, которую должно обеспечить уплотнение: статической или динамической непроницаемости.

В гидравлических системах лифтов статическая герметичность создается на соединениях корпусов клапанов, управляющих скоростью подъема и спуска кабины; на корпусе обратного клапана или клапанов спуска.

В этих случаях используются кольцевые уплотнители с круглым сечением или специально разработанным сечением, которое наилучшим образом подходит к седлу клапана.

Материал, из которого изготовлены такие уплотнения, должен обладать повышенным сопротивлением к постоянным деформирующим воздействиям, и, следовательно, должен сочетать в себе хорошую эластичность и достаточную твердость.

Уплотнения, которые устанавливаются на золотниках клапанов, должны также обладать хорошим сопротивлением к истиранию под действием металлических частиц мельчайших размеров, которые переносятся потоком жидкости.

Особенными свойствами должны обладать уплотнители, которые устанавливаются в корпусе головки цилиндра. С одной стороны, они должны обеспечивать отличную статическую непроницаемость при неподвижном штоке, а с другой стороны, создавать небольшие силы трения в процессе перемещения.

Уплотнитель при неподвижном штоке должен плотно прилегать к его поверхности, повторяя его неровности, обеспечивая герметичность в статических условиях.

При выдвижении из цилиндра, шток вытягивает определенное количество жидкости, которая должна проникать между его поверхностью и уплотнителем, создавая при этом гидродинамическое давление масляной пленки, разделяющей контактирующие поверхности, уменьшающей трение и износ.

Другими словами, пленка смазки, которая в динамических условиях при хорошем уплотнителе всегда присутствует на поверхности штока, выполняет важнейшую роль, не допуская сухого контакта между двумя поверхностями. С одной стороны, при этом уменьшаются силы трения, а с другой - создается эффект “сглаживания” шероховатостей, который уменьшает износ.

Реально достигаемый эффект в значительной степени зависит от размеров зазора между цилиндром и штоком, от формы и размеров уплотнителя, от степени обработки поверхности штока, от усилия предварительного поджатия уплотнителя, от его эластичности и допустимой температуры (от коэффициента теплового расширения материала), от вязкости жидкости и т.д. Из этого следует, что наилучший эффект достигается при правильном выборе физических характеристик материала уплотнителя, порой конфликтующих между собой.

Поскольку в гидравлических лифтах давление редко превышает 40 бар(4МПа), и при работе температура жидкости составляет приблизительно 50 °С, герметичным уплотнителям с круглым поперечным сечением предпочитают уплотнители с прямоугольным сечением и расширенным основанием, изготовленным из однородной эластомер-ной массы.

Только в исключительных случаях используются уплотнители с сердцевиной из ткани, покрытой никриловым или ацетиловым материалом, или используется U-образ-ное сечение, т.к. подобные уплотнители обеспечивают большую износостойкость.

Количество жидкости, переносимое штоком по поверхности качественно изготовленного и правильно выбранного уплотнителя, невелико. При прочих равных условиях, оно, безусловно, зависит от количества проходов, совершаемых лифтом.

Обычно объем переносимой жидкости составляет 0,1 - 0,04 см3 на каждый квадратный метр поверхности штока и ни в какой мере не влияет на правильность работы лифта.

Если при транспортировке или монтаже внешняя поверхность штока подвергалась ударам или окислилась, пусть даже локально, вследствие плохих условий хранения или попадания на нее коррозионных материалов, подобных строительным растворам или бетонам, возникает быстрое повреждение уплотнителя, что приводит к утечке рабочей жидкости даже при неподвижном выключенном лифте.

Поэтому необходимо, чтобы при монтаже и перед вводом лифта в эксплуатацию тщательно проверялись поверхности штока и устранялись все причины, которые могут вызвать повреждение уплотнителей.

На рис.5.6 приведена схема установки уплотнителей в конструкции гидроцилиндра.

Во избежание попадания частичек пыли или загрязняющих веществ, которые могут прилипать к поверхности штока и вызывать повреждение герметичного уплотнения при вхождении штока в цилиндр, в верхней части цилиндра обычно устанавливается пылеулавливающее кольцо 2. Строго осевое линейное перемещение штока обеспечивается двумя направляющими кольцами 4, 7, изготовленными из жесткого синтетического материала, обеспечивающего минимальное значение величины коэффициента трения.

Основной уплотнитель в виде кольца 6 прямоугольного сечения из эластомера предварительно поджат втулкой 3 для обеспечения необходимой степени герметичности.

Уплотнения гидропривода гидравлических лифтов

Рис.5.6 Конструкция головки гидроцилиндра с уплотнителями: 1 - шток; 2 -кольцо пылеуловителя; 3 - стальная втулка; 4, 7 - направляющее опорное кольцо; 5, 9 - уплотнитель неподвижного соединения; 6 — главный уплотнитель подвижного соединения; 8 - втулка ограничителя хода штока плунжера; 9 - сборная гильза цилиндра