Bei der hydraulischen Kraftübertragung handelt es sich um eine Methode zur Energieumwandlung, -übertragung und -steuerung mit Druckflüssigkeit als Arbeitsmedium. Die hydraulische Zahnradpumpe ist das Energieumwandlungselement im hydraulischen Übertragungssystem und wird häufig im Maschinenbau, im Bergbau, bei Gabelstaplern und anderen Maschinen eingesetzt.
Dynamische, statische Dichtungen für hydraulische Zahnradpumpen werden häufig verwendet: dynamische Dichtung mit rotierender Gleitringdichtung, Gummilippendichtung; Die statische Dichtung besteht aus Dichtungen, O-Ring-Dichtungen und Dichtmitteln. Die hydraulische Zahnradpumpe ist die am häufigsten verwendete Außendichtung (Innendruck) für O-Ring-Dichtungen, die Dichtungsgrenze ist meist eine ebene Ringendfläche.
1. Abdichtung und Leckage
Bei der Abdichtung handelt es sich ausschließlich um eine Frage des Grades, sie ist niemals absolut; die Dichtungstechnologie kann das Problem nur dadurch lösen, dass Leckagen verhindert oder verringert werden. Es gibt keine absolute Abdichtung im physikalischen Sinne, und jeder Spalt, so klein er auch ist, ermöglicht dem Flüssigkeitsmolekül einen Kanal in beide Richtungen, was umgangssprachlich als Leckage bezeichnet wird. Die häufigste Art von Leckage in hydraulischen Systemen wird durch Druckströmung verursacht und tritt als tropfende oder fließende Flüssigkeit auf.
Form und Größe des Dichtungsspalts variieren bei verschiedenen Dichtungssystemen stark und die Filmdicke der Dichtungsschnittstelle liegt im Bereich von etwa {{0}},1 μm bis 1 mm. Bei der Kontaktdichtung ist der Dichtungsspalt sehr klein, die Dichtungsschnittstelle relativ gleitend und die Dichtungsschnittstelle bildet einen dynamischen Flüssigkeitsfilm. Die Dicke dieses dynamischen Flüssigkeitsfilms beträgt normalerweise 0,1 ~ 1 μm, d. h. mit der Rauheit und Rauheit des Dichtungsschnittstellenäquivalents. Da die Größe der Ölmoleküle nicht größer als etwa 1 nm (0,001 μm) ist, sind die Flüssigkeitsmoleküle im Vergleich zum dünnsten dynamischen Film immer noch klein und ein Auslaufen ist unvermeidlich.
2. O-Ring-Dichtungsmechanismus und Auswahl
2.1 Dichtungsmechanismus
O-Ring-Dichtungen in hydraulischen Zahnradpumpen werden häufig verwendet. Die Materialien für Gummi (vom Flüssigkeitsdichtwinkel bis zur Analyse des Dichtungsmechanismus können auch als Elastomer bezeichnet werden) bieten die folgenden Vorteile: (1) niedriger Elastizitätsmodul E und große Bruchdehnung (100 Prozent oder höher), nämlich die adaptive Gummileistung ist stark, nach der anfänglichen Installation liegt die Kontaktspannung in einem akzeptablen Bereich; (2) Die hohe Poissonzahl ν mit der theoretischen Grenze nahe 0,5 spiegelt die Inkompressibilität von Gummi wider; ③ Niedriger Schermodul G, verändert das Volumen des Gehäuses nicht, lässt sich leicht in der Form ändern und an verschiedene Hohlräume anpassen.
Der O-Ring-Dichtungsmechanismus hängt von der Elastizität und Inkompressibilität des Materials sowie dem Vorhandensein einer anfänglichen Interferenz oder Vorkomprimierung ab. Im freien Zustand wird nur die Abdichtung der Kompressions- und symmetrischen Extrusionsfläche berücksichtigt. Nachdem der O-Ring in die Dichtungsnut eingebaut wurde, erzeugt die Kontaktfläche vor dem Druck eine bestimmte Last δ0. Wenn der Druck δP angelegt wird, wirkt der Flüssigkeitsdruck auf die freiliegende Oberfläche der Dichtung und fördert die Verschiebung des O-Rings zur Niederdruckseite. Gleichzeitig wird die elastische Verformung weiter erhöht und die Kontaktspannung auf der Oberfläche des O-Rings weist eine parabolische Verteilung auf.
2.2 Angelegenheiten, die bei der Auswahl Aufmerksamkeit erfordern
(1) O-Ringe können aufgrund thermischer Alterung oder chemischer Erosion an Elastizität verlieren und außerdem unter Versprödung, Oberflächenrissen, Ausdehnung oder Kontraktion leiden. Daher sollte bei der Auswahl der O-Ringe auf die Kompatibilität mit der Dichtungsumgebung geachtet werden (konsultieren Sie Lieferanten). ).
(2) Das Hauptmaterial des O-Ring-Gummi weist eine hohe Wärmeausdehnung auf, und sein Füllstoff weist eine geringe Wärmeausdehnung auf. Bei hoher oder niedriger Konstruktionstemperatur muss auf die Volumenänderung der relativen Nut des O-Rings und die lineare Interferenz geachtet werden ändern.
(3) Wenn der O-Ring einer Zugspannung ausgesetzt ist und die Temperatur der Einsatzumgebung zu hoch ist, tritt der Goff-Joule-Effekt auf, und der O-Ring neigt eher zum Schrumpfen und kann leicht auslaufen.
(4) Auf der Gleitkontaktfläche oder der Kontaktfläche mit schlechter Oberflächenrauheit oder dem umgebenden Bereich mit ungleichmäßiger Reibungsverteilung kann der O-Ring in einer bestimmten Position verrutschen, eine bestimmte Position stecken bleiben, was zu einer unkontrollierbaren Torsion führt, was zu einer unkontrollierbaren Torsion führt Auch wenn der O-Ring nicht beschädigt ist, kommt es aufgrund der Spiralrisse des O-Rings zu Undichtigkeiten. Gute Lösungen sind: Dichtungen mit Anti-Roll-Profilen, beispielsweise Rechteckringen.
(5) Das Leck der Getriebeölpumpe, das gerade im Winter in Gebieten mit niedrigen Temperaturen angelaufen ist, weist darauf hin, dass die Glasübergangstemperatur Tg der Dichtungen hoch ist, insbesondere bei Dichtungen mit hohen Fluorverbindungen. Bei dieser kritischen Temperatur ähnelt der O-Ring eher Leder als Gummi und der statische Druck von Flüssigkeiten kann nicht übertragen werden, was zu Undichtigkeiten führt.
(6) Die rechteckige Fläche der O-Ring-Installationsnut sollte größer als 25 Prozent der Querschnittsfläche des O-Rings sein (mit Ausnahme der Vakuumdichtung sollte sie 100 Prozent betragen). Nach dem Einbau des O-Rings in die Dichtungsnut erfährt die Endfläche des O-Rings im Allgemeinen eine Druckverformung von 8 bis 30 Prozent. Die anfängliche Kompression während der statischen Abdichtung beträgt 15 bis 30 Prozent, d. h. der Wert für die Tankfüllrate sollte 70 bis 85 Prozent betragen. Bei der dynamischen Dichtung (hydraulisch) beträgt die Anfangskompression 10 bis 18 Prozent. Es ist zu beachten, dass die statische Dichtung den größeren Kompressionsratenwert annimmt, da der synthetische Gummi bei niedrigen Temperaturen komprimiert wird. Daher sollte die Vorkompression des O-Rings der statischen Dichtung berücksichtigt werden, um seine Kompression bei niedrigen Temperaturen zu kompensieren.
(7) Unter hohem Druck wird der O-Ring in der Nut durch die Flüssigkeit auf die druckfreie Seite gedrückt, wodurch er ungefähr zu einem Rechteck wird und sich in den Spalt am Niederdruckende quetscht. Bei Druckpulsationen kann sich der O-Ring weiterhin leicht ablösen. Um das Extrusionsrisiko zu minimieren und den kleinen Spalt der Hauptdichtfläche sicherzustellen, ist es besser, den Anti-Extrusionsring mit höherer Festigkeit zwischen dem O-Ring und dem Extrusionsspalt zu montieren, der allgemein als „Haltering“ oder „Sicherungsring“ bekannt ist „Haltestange“. Zum Beispiel: Die interne Dichtung an der Seitenplatte oder der Hülse der Zahnradpumpe, das axiale Spiel ist sicher, wenn der Flüssigkeitsdruck hoch ist, ist die Wirkung der Verhinderung der Beschädigung des O-Rings durch Extrusion erheblich.
3. Fazit
Obwohl der O-Ring nicht die führende Technologie, aber eine der Schlüsseltechnologien in hydraulischen Zahnradpumpen ist, bestimmt er die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit hydraulischer Zahnradpumpen. Bei der Reduzierung von Leckagen, der Reduzierung des Verschleißes, der Verbesserung der Zuverlässigkeit und Stabilität sowie der Verlängerung der Lebensdauer profitieren Sie von den Vorteilen der O-Ring-Dichtung in der unersetzlichen Position der hydraulischen Zahnradpumpe.
