Что такое уплотнительное кольцо?

Что такое уплотнительное кольцо?

Уплотнительное кольцо — это уплотнитель, используемый для предотвращения утечки жидкости из трубы или другого объекта. Оно так называется, потому что его поперечное сечение круглое и имеет форму буквы O.

Поскольку оно сжимается герметизируемыми деталями, наиболее часто используемыми материалами являются резина, силикон или другие эластичные материалы. Хотя они используются так же, как прокладки и набивки, уплотнительные кольца широко используются в различных местах из-за их простоты использования, простоты обслуживания, например снятия, и низкой стоимости.

Использование уплотнительных колец

Уплотнительные кольца используются в качестве уплотнительных материалов для предотвращения утечки жидкости из труб и других компонентов. Они также используются для предотвращения попадания газов в оборудование, требующее высокого вакуума, например, электронные микроскопы.

Для использования уплотнительных колец требуется канавка для кольца. Это связано с тем, что уплотнительное кольцо необходимо сжать для герметизации, что позволяет ему деформироваться в нужную форму и оказывать необходимое давление.
Также, в отличие от прокладок и набивок, уплотнительные кольца могут использоваться как для фиксации, так и для эксплуатации. В таких случаях важно выбрать уплотнительное кольцо с соответствующей твердостью для места использования.

Принцип работы уплотнительных колец

Уплотнительные кольца деформируются посредством сжатия, чтобы закрыть зазор в области уплотнения, и они достигают уплотнения посредством отталкивающей силы, создаваемой этим сжатием. Поэтому уплотнительное кольцо вставляется в канавку для установки. Когда уплотнительное кольцо сжимается и прикладывается давление, оно деформируется в направлении, в котором оно выступает из канавки. Поэтому, если канавка слишком большая, уплотнительное кольцо будет выступать из элемента, и в этой точке начнется ухудшение, в конечном итоге приводящее к потере уплотнительной функции уплотнения.

Кроме того, когда давление жидкости увеличивается, давление выталкивает уплотнительное кольцо, и уплотнительная функция ухудшается из-за нависания. Для предотвращения выступания уплотнительного кольца можно использовать опорные кольца. Рекомендуется использовать опорные кольца, когда давление жидкости составляет 6,9 МПа или выше.

Кроме того, при сжатии уплотнительного кольца с элементом используемой детали глубина канавки должна определяться с учетом допуска на сжатие для обеспечения герметизации из-за деформации. Соответствующую глубину канавки и толщину уплотнительного кольца (поперечный диаметр) можно легко выбрать, обратившись к стандарту JIS, который определяет размеры канавки таким образом, чтобы коэффициент сжатия уплотнительного кольца составлял приблизительно от 8 до 30% от его толщины.

Стандарт JIS также определяет материал и твердость уплотнительного кольца в зависимости от типа и области применения уплотнительного кольца.

Материалы уплотнительного кольца

Ниже приведены примеры материалов, используемых для уплотнительных колец:

NBR (нитрильный каучук)

Это наиболее распространенный материал, используемый для уплотнительных колец. Он обладает превосходной стойкостью к маслу и истиранию, а также стабильной термостойкостью. Он используется в общем промышленном оборудовании. Однако среди NBR производительность далее подразделяется в соответствии с номерами материалов в стандартах JIS и ISO, поэтому необходимо проверить стандарты перед выбором подходящего материала.

FKM (фторкаучук)

Этот материал обладает превосходной термостойкостью и маслостойкостью. В зависимости от номера материала некоторые материалы обладают превосходной устойчивостью к кислотам и щелочам и широко используются в оборудовании, которое обрабатывает химические растворы. Он также может использоваться в оборудовании высокого давления или низкотемпературном оборудовании. По сравнению с NBR он более дорогой. Как и в случае с NBR, эксплуатационные характеристики FFKM также делятся на номер материала, поэтому необходимо проверить спецификации и области применения, прежде чем принять решение о выборе материала.

FFKM (перфторэластомер)

FFKM (перфторэластомер) — материал с превосходной термостойкостью и лучшей химической стойкостью среди синтетических каучуков. Обычно известный как перфтор. Этот материал с меньшей вероятностью вызовет разбухание уплотнительных колец из-за химикатов. Цена выше, чем у FKM, и в зависимости от размера, его цена на удивление составляет около 10 000~ за штуку. Этот материал используется в случаях, когда необходимо предотвратить утечку опасных материалов.

Крупные производители производят и продают различные уплотнительные кольца. При выборе уплотнительного кольца сделайте правильный выбор, обеспечив единообразие с точки зрения прошлых характеристик и управления запасами.

Стандарты уплотнительных колец (P, G, V)

Существуют различные стандарты для уплотнительных колец, некоторые из которых представлены здесь.

Наиболее часто используемые уплотнительные кольца обозначаются как P-000, G-000, V-000 и т. д. Первые буквы каждого из них имеют следующие значения и используются в соответствии с целью использования.

P (начальная буква упаковки)

Используются в качестве уплотнительных колец для упражнений и фиксации.

G (начальная буква прокладки)

Используются в качестве уплотнительных колец для фиксации.

V (начальная буква вакуума)

Используются в качестве уплотнительных колец для вакуума.
Каждое из них может быть идентифицируется по диаметру проволоки. Каждому стандарту соответствует таблица, поэтому при выборе уплотнительного кольца необходимо сверяться с таблицей.