Ущільнення поршня гідроциліндра: K23, K40, K18, K46, K17, K19 — як обрати

Ущільнення поршня розділяє дві порожнини циліндра. Якщо воно пропускає, циліндр втрачає зусилля, повільно рухається або «сідає» під навантаженням. Розбираємо поширені профілі KASTAŞ для поршня: як вони влаштовані, на який тиск розраховані і що враховувати під час підбору. Тиск, швидкість і зазори — з технічних каталогів виробника.

Три типи поршневих ущільнень

• Манжета (K23, K40) — тримає тиск з одного боку. Для циліндра двосторонньої дії зазвичай ставлять дві манжети, повернуті одна до одної спинками, і окремі напрямні кільця.
• Компактний комплект (K18, K16, K46) — ущільнювальне кільце разом з опорними й напрямними в одному наборі. Окрема напрямна не потрібна, окремої таблиці зазору виробник не дає: опорні кільця вже в комплекті.
• Кільце з підтискачем (K17, K49, K19, OK) — двостороннє кільце з PTFE, поліуретану чи поліаміду, яке підтискає гумове кільце. Мале тертя, компактна канавка.

Коротко про кожен профіль

• K23 — манжета поршня, зовнішня кромка коротша. З NBR — до 150 бар, з поліуретану (PU) — до 400 бар. Аналоги: PSA, U1, UP, Hallite 606, Parker B7. Манжети K23 і аналоги
• K40 — манжета з PU з опорним кільцем POM, до 400 бар. Опорне кільце дозволяє більший зазор між поршнем і гільзою, ніж у звичайної манжети. Манжети K40 (PAE, A108)
• K18 — компактне ущільнення з 5 частин (тип DAS), до 400 бар. Аналоги: KDAS, KDSB, A105, Hallite 53 + 64, Parker Z20. Ущільнення K18 / DAS
• K16 — компактне ущільнення з тканиною, до 400 бар. Ущільнення K16 (A104)
• K46 — компактний комплект з 4 частин: PU-кільце, гумовий підтискач і дві розрізні напрямні з POM. До 400 бар, −30…+100 °C, до 0,5 м/с. Ущільнення K46 (A111)
• K17 — кільце з PTFE з бронзою + гумове кільце, до 400 бар і до 5 м/с. Підходить там, де потрібен швидкий і плавний хід. Аналоги: SPGO, BSF, GER. У тому ж розділі — PSQ (профіль K49: PU + гумове кільце, до 400 бар) і OK (K501: до 500 бар, до 1 м/с). Ущільнення K17, SPGO, PSQ
• K19 — для важких режимів: бронза з PTFE, до 400 бар, до 1,5 м/с. Аналоги: KDAE, SPGW, A106, Hallite 735. Ущільнення K19 (KDAE, A106)

Порівняння

Межі максимальні й не одночасні: на найвищому тиску не варто розраховувати ще й на найвищу швидкість чи температуру.

Зазор між поршнем і гільзою

Зазор S рахують на один бік: S = (діаметр гільзи − діаметр поршня) / 2. Якщо він більший за допустимий, ущільнення під тиском видавлює в щілину, і воно швидко виходить з ладу. Чим вищий тиск, тим меншим має бути зазор. Приклади з каталогу KASTAŞ:

• K23 з PU, висота перерізу до 5 мм: 0,30 / 0,20 / 0,15 мм при 150 / 250 / 400 бар;
• K40 з опорним кільцем: 1,0 / 0,8 / 0,7 / 0,6 мм при 100 / 150 / 250 / 400 бар;
• K17, канавка шириною 4,2 мм: 0,4 / 0,25 / 0,20 мм при 150 / 250 / 400 бар;
• K19: до 350 бар — 0,45 мм.

Якщо гільза зношена і зазор великий — краще профіль з опорним кільцем (K40) або компактний комплект з напрямними.

Як обрати

• Поміряйте гільзу (D), дно канавки поршня (d) і ширину канавки — розмір ущільнення записують як D × d × висота.
• Одна широка канавка без місць під напрямні — компактний комплект K18 / K16 / K46; вузька канавка — кільце з підтискачем K17 / K49; дві канавки під манжети й окремі канавки під напрямні — K23 чи K40.
• Звичайна техніка до 150 бар — можна NBR; до 400 бар — PU або PTFE; понад 400 бар — K501 (OK) або спеціальні профілі.
• Швидкий хід і плавність без ривків — PTFE (K17); важкі режими й удари — K19.
• Ставте ущільнення того самого типу, що стояло з заводу: профіль під канавку не змінюють без перерахунку.

Висновок

Тип поршневого ущільнення визначає канавка: манжети K23 і K40 — з окремими напрямними кільцями, компактні K18, K16, K46 — комплектом з напрямними, кільця K17, K19, K49 — там, де потрібні мале тертя й висока швидкість. Далі звужуємо вибір за тиском, швидкістю й зазором. Не впевнені — надішліть розміри поршня й гільзи, і ми підберемо ущільнення з наявності. Усі профілі — у розділі Поршневі ущільнення.