Que savez-vous de l’étanchéité des vérins hydrauliques ?

Vérins hydrauliquesréaliser le mouvement d'avant en arrière de la tige de piston en faisant varier la pression des deux côtés. Cependant, de l'huile hydraulique existe dans les chambres gauche et droite du vérin hydraulique. Comment le piston du vérin hydraulique peut-il maintenir à la fois le mouvement et les performances d’étanchéité requises de l’équipement ?

Classification des vérins hydrauliquesLes vérins hydrauliques sont de plusieurs types :

(1) Selon le mode d'action, les vérins hydrauliques sont divisés en deux catégories principales : simple effet et double effet. Dans un vérin hydraulique à simple effet, le mouvement dans un sens est obtenu par la pression hydraulique, tandis que le mouvement inverse repose sur la gravité ou la force du ressort. Dans un vérin hydraulique à double effet, le mouvement dans les deux sens repose sur la pression hydraulique.

(2) Selon les différentes pressions de fonctionnement, les vérins hydrauliques peuvent être divisés en vérins hydrauliques moyenne pression, basse pression, moyenne-haute pression et haute pression. • Pour les machines-outils, des vérins hydrauliques moyenne et basse pression sont généralement utilisés, avec une pression nominale de 2,5MPa~6,3MPa ; pour les véhicules de construction et les avions nécessitant une petite taille, un poids léger et un rendement élevé, des vérins hydrauliques moyenne et haute pression sont principalement utilisés, avec une pression nominale de 101 MPa ~ 16 MPa ;

Pour les presses hydrauliques et machines similaires, la plupart utilisent des vérins hydrauliques haute pression, avec une pression nominale de 25MPa ~ 315MPa.

(3) Selon différents types structurels, les vérins hydrauliques sont également classés en type à piston, type à piston, type pivotant, type télescopique, etc. Parmi eux, les vérins hydrauliques à piston sont les plus largement utilisés. Les vérins hydrauliques à piston ont différentes structures et modes de mouvement, tels qu'une tige de piston simple et une tige de piston double, le type à cylindre fixe et le type à tige fixe.

Comment le vérin hydraulique fuit-il ?

Comment l'huile hydraulique fuit-elle dans unvérin hydraulique? Lorsqu'un vérin hydraulique fonctionne, la pression à l'intérieur de la cavité est bien supérieure à la pression à l'extérieur de la cavité (pression atmosphérique) ; la pression dans la cavité d'entrée d'huile est bien supérieure à la pression dans la cavité de retour d'huile. Ainsi, l'huile peut s'échapper par la connexion des pièces fixes (une voie), comme la connexion entre le capuchon d'extrémité et le cylindre, et par le jeu entre les pièces relativement mobiles (une autre voie). Comme le montre le schéma ci-dessous. Les fuites externes entraînent non seulement une perte d’huile et affectent l’environnement, mais présentent également un risque d’incendie. Une fuite interne entraînera un échauffement de l'huile, réduira l'efficacité volumétrique du vérin hydraulique et, par conséquent, détériorera les performances de fonctionnement du vérin hydraulique. Les fuites doivent donc être minimisées.

Comme le montre le schéma, les vérins hydrauliques peuvent fuir de l'huile hydraulique, principalement à travers la connexion et le jeu. Cela peut être résumé en cinq catégories principales :

(1) Problèmes liés au choix des bagues d'étanchéité : Avec le développement de la technologie hydraulique, la conception et la structure des dispositifs d'étanchéité sont devenues plus diversifiées et de nouveaux matériaux d'étanchéité apparaissent constamment. Les types courants de bagues d'étanchéité comprennent les bagues anti-poussière, les bagues de type YX, les bagues de type U, les joints combinés de type V, les bagues Glyd, les joints étagés et les bagues de guidage de support, etc., qui sont principalement sélectionnés par les unités de conception et de fabrication, et il n'y a généralement aucun problème. Pour des raisons de coût, les matériaux d'étanchéité couramment utilisés sur site sont généralement le caoutchouc nitrile, le polyester polyuréthane et le caoutchouc tissé, qui sont des matériaux de qualité inférieure et ne répondent souvent pas aux exigences de fiabilité d'étanchéité à long terme. Par conséquent, la mise à niveau des matériaux d’étanchéité est cruciale pour améliorer les performances d’étanchéité et prolonger la durée de vie des vérins hydrauliques.

(2) Stockage des bagues d'étanchéité : Les joints hydrauliques sont généralement conservés en grande quantité. Le personnel sur site doit standardiser et systématiser leur entretien et leur stockage pour identifier rapidement les problèmes et éviter d'utiliser des bagues d'étanchéité vieillies ou détériorées.

(3) Installation d'étanchéité : Renforcer la formation technique du personnel sur site. Lors de l'installation, assurez-vous que le vérin hydraulique et les bagues d'étanchéité sont propres pour éviter les rayures ou une installation incorrecte. Faites attention aux techniques d'installation des différents types de bagues d'étanchéité.

(4) Ajustement de la bague d'étanchéité et de la rainure : la qualité des performances d'étanchéité dépend non seulement de la bague d'étanchéité elle-même, mais également de l'ajustement entre la bague d'étanchéité et la rainure, et entre la bague d'étanchéité et la surface scellée. En cas d'erreurs dans les dimensions d'usinage de la rainure ou d'usure sur le corps du cylindre ou le tirant, les dimensions de la bague d'étanchéité doivent être ajustées en fonction des dimensions réelles de l'assemblage. Si la surface scellée est rayée ou trop rugueuse, elle doit être réparée ou remplacée.

(5) Problèmes d'étanchéité entre l'entrée/sortie d'huile et le tuyau d'huile hydraulique : L'utilisation à long terme des tuyaux d'huile hydraulique peut entraîner un vieillissement et une étanchéité insuffisante dans l'ajustement entre l'entrée/sortie et le tuyau d'huile, entraînant une fuite d'huile.

Méthodes d'étanchéité pour les vérins hydrauliques

Les méthodes d'étanchéité courantes pour les vérins hydrauliques comprennent l'étanchéité des espaces et l'étanchéité par anneau.

(1) L'étanchéité des espaces, comme le montre la figure 1, repose sur un très petit jeu entre les pièces relativement mobiles pour garantir l'étanchéité. Plusieurs rainures annulaires (généralement 0,5 x 0,5 mm) sont réalisées sur le piston du vérin hydraulique. Leur fonction est double : d'une part, réduire la surface de contact entre le piston et la paroi du cylindre ; deuxièmement, en raison de la pression d'huile dans les rainures annulaires, le piston est positionné au centre, réduisant ainsi la friction entre le piston et la paroi du cylindre provoquée par la pression latérale, et réduisant ainsi les fuites. Cette méthode d'étanchéité présente un faible frottement mais de mauvaises performances d'étanchéité et nécessite une grande précision d'usinage. Il convient aux applications de petites dimensions, à faible pression et à vitesse de déplacement élevée. La valeur du jeu peut être comprise entre 0,02 et 0,05 mm.

(2)Bagues d'étanchéitépeuvent être utilisés à la fois pour les composants fixes (statiques) et mobiles (dynamiques), et sont actuellement les dispositifs d'étanchéité les plus largement utilisés dans les systèmes hydrauliques. Les bagues d'étanchéité sont en caoutchouc résistant à l'huile (ces dernières années, du nylon ou d'autres matériaux ont également été utilisés pour améliorer la résistance à l'usure). Les bagues d'étanchéité sont généralement fabriquées en forme de O, en forme de Y, en forme de V, en forme de L, en forme de J, en forme de Yx, etc. Elles présentent une série d'avantages tels qu'une fabrication facile, une utilisation pratique, une étanchéité fiable et un fonctionnement fiable sous diverses pressions.

① Joints toriquessont un type d'élément d'étanchéité à section circulaire et sont largement utilisés. Les joints toriques sont installés dans les rainures et déformés sous la pression de l'huile, ce qui les amène à s'ajuster étroitement contre la rainure et l'espace pour obtenir un effet d'étanchéité. Les performances d'étanchéité augmentent avec l'augmentation de la pression. Ses avantages sont une structure simple, une fabrication facile, de bonnes performances d'étanchéité et un faible frottement ; son inconvénient est que sous haute pression... 

② Joints en Y Dans des circonstances normales, les joints en Y peuvent être directement installés dans la rainure sans bague de support pour obtenir un effet d'étanchéité. Cependant, dans des situations avec des changements de pression importants et des vitesses de glissement élevées, une bague de support doit être utilisée pour fixer le joint. Ses avantages incluent une forte adaptabilité.

③ Les joints en forme de V sont principalement utilisés dans les vérins hydrauliques à faible vitesse de déplacement. Ils sont constitués d'anneaux de support, d'anneaux d'étanchéité et d'anneaux de pression de formes variées. Ces joints ont une grande surface de contact et de bonnes performances d'étanchéité, mais également un frottement élevé.

④ Les joints Yx ont une petite dimension transversale et une structure simple ; leur longueur est plus de deux fois leur largeur. Ainsi, même sans bague de support, le joint ne se tordra pas et ne roulera pas dans la rainure. Les lèvres intérieures et extérieures du joint ont des longueurs différentes. La lèvre courte est la lèvre de travail, en contact avec la surface d'étanchéité, ce qui entraîne un faible frottement de glissement, une bonne résistance à l'usure et une longue durée de vie. La lèvre longue présente un ajustement serré plus important avec la surface non mobile, ce qui entraîne une résistance au frottement élevée. Cela confère au joint en forme de Y une bonne stabilité et compense l’usure. Cette structure offre de bonnes performances d’étanchéité dans les environnements à haute et basse pression et dans les mouvements à grande vitesse. Par conséquent, les joints en forme de Yx sont actuellement largement utilisés. (En Y, en V, Y...) L'étanchéité des joints toriques est réalisée grâce à l'action d'une huile sous pression, qui resserre leurs lèvres contre la surface d'étanchéité. Une pression d'huile plus élevée entraîne une meilleure étanchéité. Lors de l'utilisation, il convient de prêter attention au sens d'installation pour garantir qu'ils s'ouvrent sous pression.

Fuite du vérin hydraulique

Est-ce idéal pour unvérin hydrauliqueil n'y a absolument aucune fuite d'huile hydraulique ? Beaucoup de gens pensent que les fuites d’huile hydraulique dans les vérins hydrauliques présentent de nombreux inconvénients, alors ne serait-il pas préférable d’éliminer toutes les fuites ? En fait, ce n'est pas le cas. S'il n'y avait aucune fuite, le mouvement alternatif de la tige de piston à l'intérieur du cylindre n'entraînerait pas d'huile, ce qui entraînerait une friction sèche et aurait un impact négatif sur les performances et la durée de vie du cylindre. De plus, il est impossible d’obtenir une étanchéité absolue dans un vérin hydraulique. Le mouvement alternatif de la tige de piston entraîne inévitablement une certaine quantité d'huile. Toutefois, cette fuite doit être minimisée. Par conséquent, les joints hydrauliques doivent avoir des fuites extrêmement faibles, d’excellentes performances d’étanchéité et améliorer automatiquement leur effet d’étanchéité avec l’augmentation de la pression de l’huile hydraulique. Même dans des environnements de travail difficiles tels que des pressions et des températures élevées, les fuites des joints hydrauliques ne devraient pas augmenter de manière significative.

Résumé

Le vérin hydraulique est l'actionneur d'un système hydraulique et un composant important du système. La qualité du joint du vérin hydraulique affecte directement les performances de travail et l'efficacité de l'ensemble du système. Par conséquent, nous devons nous assurer que le vérin hydraulique a de bonnes performances d’étanchéité.