Хидравличното предаване е начин за преобразуване на енергия, предаване и управление с течност под налягане като работна среда. Хидравличната зъбна помпа е елементът за преобразуване на енергия в хидравличната трансмисионна система, широко използван в инженерството, минното дело, мотокари и други машини.
Често се използва динамично, статично уплътнение на хидравличната зъбна помпа: динамично уплътнение с ротационно механично уплътнение, гумено уплътнение на устните; Статичното уплътнение има уплътнения, уплътнения с О-пръстен и уплътнители. Хидравличната зъбна помпа е най-често използваното външно уплътнение (вътрешно налягане) за уплътнение с О-пръстен, границата на уплътнението е предимно равнинна крайна повърхност на пръстена.
1. Уплътняване и изтичане
Запечатването е строго въпрос на степен, никога не е абсолютно, технологията за запечатване може да реши проблема само за предотвратяване или намаляване на изтичането. Няма абсолютно уплътнение във физическия смисъл и всяка празнина, колкото и малка да е, позволява на течната молекула да има канал в двете посоки, разговорно известен като изтичане. Най-честият начин на изтичане в хидравличните системи е причинен от поток под налягане и възниква като капеща или течаща течност.
Формата и размерът на междината на уплътнението варират значително в различни уплътнителни системи, а дебелината на филма на уплътняващия интерфейс варира от около {{0}}.1μm до 1 mm. В контактното уплътнение междината на уплътнението е много малка, относително плъзгане на уплътнителния интерфейс, динамично образуване на течен филм на уплътнителния интерфейс, тази дебелина на динамичния течен филм обикновено е 0.1 ~ 1μm, тоест с грапавостта и грапавостта на еквивалента на интерфейса за запечатване. Тъй като размерът на молекулите на маслото не е по-голям от около 1 nm (0,001 μm), молекулите на течността са все още малки в сравнение с най-тънкия динамичен филм и изтичането е неизбежно.
2. О-пръстен запечатващ механизъм и избор
2.1 Уплътнителен механизъм
Уплътненията на О-пръстените в хидравличната зъбна помпа се използват широко, материалите за каучук (от течен уплътнителен ъгъл за анализ на уплътнителния механизъм също могат да се нарекат еластомер), той има следните предимства: (1) нисък еластичен модул E и голямо удължение на счупване (100 процента или по-висока), а именно адаптивните характеристики на гумата са силни след първоначалното инсталиране на контактното напрежение в приемлив диапазон; (2) Високото съотношение на Поасон ν с теоретична граница близо до 0,5 отразява несвиваемостта на каучука; ③ Нисък модул на срязване G, не променя обема на кутията, лесно се променя формата, за да се адаптира към различни кухини.
Механизмът за уплътняване на О-пръстена зависи от еластичността и несвиваемостта на материала и наличието на първоначална намеса или предварителна компресия. В свободно състояние се разглежда само уплътняването на повърхността на компресия и симетрична екструзия. След като О-пръстенът е монтиран в уплътнителния жлеб, контактната повърхност създава определено натоварване δ0 преди натиска. Когато налягането се прилага като δP, налягането на течността действа върху откритата повърхност на уплътнението и насърчава изместването на О-пръстена към страната с ниско налягане. В същото време еластичната деформация се увеличава допълнително и контактното напрежение върху повърхността на О-пръстена има параболично разпределение.
2.2 Въпроси, на които трябва да се обърне внимание при избор
(1) О-пръстените могат да загубят еластичност поради термично стареене или химическа ерозия и могат също така да претърпят крехкост, повърхностни пукнатини, разширение или свиване, така че изборът на О-пръстени трябва да обърне внимание на съвместимостта с уплътнителната среда (консултирайте се с доставчиците ).
(2) Основният материал на каучука на О-пръстена има високо топлинно разширение, а неговият пълнител има ниско топлинно разширение, проектирана висока или ниска температура, трябва да се обърне внимание на промяната на обема на жлеба на О-пръстена относително и линейно смущение промяна.
(3) Когато О-пръстенът е подложен на напрежение на опън, ако температурата на работната среда е твърде висока, ще възникне ефектът на Гоф-Джоул и О-пръстенът е по-склонен да се свие и лесно да изтече.
(4) Върху плъзгащата се контактна повърхност или контактната повърхност с лоша повърхностна грапавост или заобикалящата зона с неравномерно разпределение на триенето, О-пръстенът може да се плъзне в определена позиция, определена позиция е заседнала, което води до неконтролируемо усукване, водещо до спиралното напукване на О-пръстена, дори ако О-пръстенът не е повреден, той също ще доведе до изтичане. Добри решения са: уплътнения с профили срещу превъртане, като правоъгълни пръстени.
(5) Течът от маслената помпа на зъбни колела, току-що започнал през зимата в зони с ниска температура, показва, че температурата на встъкляване Tg на уплътненията е висока, особено за уплътнения с високо съдържание на флуор. При тази критична температура О-пръстенът прилича повече на кожа, отколкото на гума, и статичното налягане на течностите не може да се предаде, което води до изтичане.
(6) Правоъгълната площ на жлеба за монтаж на О-пръстена трябва да бъде по-голяма от 25 процента от площта на напречното сечение на О-пръстена (с изключение на вакуумно уплътнение, тя трябва да бъде 100 процента). След като О-пръстенът е монтиран в уплътнителния жлеб, крайната повърхност на О-пръстена обикновено е подложена на 8% ~ 30% деформация на компресия. Първоначалната компресия по време на статично запечатване е 15 процента ~ 30 процента, т.е. стойността на пълната скорост на резервоара трябва да бъде 70 ~ 85 процента. В динамичното уплътнение (хидравлично) първоначална компресия 10 процента ~ 18 процента. Трябва да се отбележи, че статичното уплътнение приема по-голямата стойност на степента на компресия, тъй като синтетичният каучук се компресира при ниска температура, така че предварителната компресия на О-пръстена на статичното уплътнение трябва да се счита за компенсиране на неговата компресия при ниска температура.
(7) Под високо налягане О-пръстенът в жлеба се притиска от течността към страната без налягане, която се превръща в приблизително правоъгълник и се притиска в процепа в края на ниското налягане. Когато има пулсации на налягането, О-пръстенът може да продължи да е леко отлепен. За да се сведе до минимум рискът от екструзия и да се осигури малката междина на основната уплътнителна повърхност, по-добре е да се сглоби анти-екструзионният пръстен с по-висока якост между О-пръстена и екструзионната междина, известен като "задържащ пръстен" или "задържаща щанга". Като например: вътрешното уплътнение на страничната плоча или втулката на зъбната помпа, аксиалната хлабина е сигурна, когато налягането на флуида е високо, ефектът от предотвратяване на повредата при екструдиране на О-пръстена е значителен.
3. Заключение
Въпреки че О-пръстенът не е водещата технология, но е една от ключовите технологии в хидравличната зъбна помпа, той определя безопасността, надеждността и издръжливостта на хидравличната зъбна помпа. При намаляване на изтичането, намаляване на износването, подобряване на надеждността и стабилността, удължаване на експлоатационния живот на предимствата на уплътнението на О-пръстена в незаменима позиция на хидравличната зъбна помпа.
