Манжеты в редукторе для чего
Типы уплотнений
Уплотнение — это устройства для разделения внешней и внутренней сред, предотвращающее (или уменьшающее) утечку через подвижные или разъемные неподвижные соединения. Внешней средой, как правило, является запыленный воздух при атмосферном давлении, внутренней — смазочные материалы или масляный туман при избыточном давлении ≤ 0,1 МПа.
Плоские прокладки для герметизации неподвижных соединений
В результате механической обработки на контактирующих поверхностях неподвижных соединений образуются микронеровности, волнистость, отклонения от правильной геометрической формы. При контактировании таких поверхностей плоскость стыка покрывается сетью сквозных каналов, создающих негерметичность соединения. При затяжке стыка плоская прокладка деформируется, частично или полностью перекрывая сквозные каналы.
Резиновые армированные манжеты для валов
Эти манжеты являются контактными уплотнениями и обеспечивают достаточно высокую герметичность соединения (класс негерметичности в среднем 1-2, рисунок 22.7.3). Они имеют низкую стоимость (выпуск массовый) и выдерживают высокие скорости скольжения (до 37 м/с). Наличие металлического каркаса обеспечивает в эксплуатации надежную осевую фиксацию (рисунок 22.9.1). Для эксплуатации в загрязненной окружающей среде применяют манжеты с пыльником. Приведены требования к установке манжет и предельные отклонения посадочных мест (см. табл. 22.9.1), условия эксплуатации (см. табл. 22.9.2) и основные размеры манжет (см, табл. 22.9.3) по ГОСТ 8752-79. Прижатие кромки манжеты к валу обеспечивают силы упругости и браслетная пружина.Неметаллические прокладки требуют пониженных сил затяжки, однако они могут выдавливаться из открытых стыков, а при демонтаже соединения повреждаться. Деформация прокладки приводит к сближению поверхностей стыка, что в некоторых случаях недопустимо (например, в плоскости разъема корпуса и крышки редуктора). Металлические прокладки прочнее, температурный диапазон их шире, но стоимость выше, чем неметаллических (см. табл. 22.8.1). На рисунок 22.8.2 и рисунок 22.8.3 приведены характерные примеры плоских прокладок.
Примеры уплотнений подшипников качения
Манжеты по ГОСТ 8752-79 устанавливают браслетной пружиной во внутреннюю полость изделия непосредственно в корпус (рисунок 22.10.1), крышку (рисунок 22.10.4, а) или регулирующий винт (рисунок 22.10.2). При высоком уровне масла применяют сдвоенные манжеты с заполнением пространства между ними ПСМ 1-13 (рисунок 22.10.3). При значительном загрязнении окружающей среды применяют манжеты с пыльником (рисунок 22.10.4, а) или комбинированные (рисунок 22.10.4, б). Изображенный на рисунок 22.10.4, б маслоотражатель защищает подшипник от струй масла, выбрасываемых зубчатым зацеплением. При повышенном давлении (до 0,3 МПа) внутренней полости применяют манжеты с опорным конусом, препятствующим выворачиванию наружу кромки манжеты.
Контактные уплотнительные шайбы
Контактные уплотнительные шайбы изготавливают из стальной ленты так, чтобы рабочая торцовая кромка выступала за прижимную часть на 0,6 мм (рисунок 22.11.1). При установке торцовая кромка прижимается к кольцу подшипника (рисунок 22.11.2), препятствуя утечке из него ПСМ и защищая от загрязнений. Основные достоинства такиех шайб — простота конструкции и компактность.
Уплотнения торцовые
В торцовых уплотнениях происходит трение скольжения по торцовым поверхностям деталей вала и корпуса. Такие уплотнения весьма эффективны: имеют низкий момент трения; могут работать в широком диапазоне перепада давлений уплотняемых сред, скоростей скольжения, температур; способны уплотнять различные среды, в том числе агрессивные. Однако конструктивно они сложны, имеют большие размеры и стоимость. Торцовые уплотнения отличаются большим разнообразием конструкций, приведены на табл. 22.12.1. В качестве примера на рисунок 22.12.1 рассмотрено торцовое уплотнение для редуктора, работающего в среде загрязненного воздуха, а на рисунок 22.12.2 — для насоса.
Лабиринтные уплотнения
Бесконтактные уплотнения соединений вал-корпус имеют небольшие зазоры в виде радиальных или осевых каналов цилиндрической формы. При скорости вала до 25 м/с каналы заполняют ПСМ 1-13. Это определяет минимальные энергетические потери, практически неограниченную долговечность узла, но низкий класс негерметичности (5-6). На рисунок 22.13.1 изображено лабиринтное радиальное уплотнение подшипника, работающего на ПСМ, Кольцевые канавки (рисунок 22.13.5) повышают герметичность узла. Лабиринтное осевое уплотнение (рисунок 22.13.3) имеет составную втулку из внутренних гребней (дисков); внешние гребни установлены в сплошном корпусе; число ступеней (пар гребней) для узлов трения общего назначения составляет не более 3. Если позволяет масштаб производства, применяют штампованные диски (рисунок 22.13.4). В лабиринтном комбинированном уплотнении (рисунок 22.13.2) чередуются радиальные и осевые каналы, заполненные ПСМ. Острая кромка на периферии втулки служит пылеотбойником.
Герметики
Герметики представляют собой маловязкие пасты, обладающие хорошей проникающей способностью и адгезией. В процессе сборки они заполняют впадины микронеровностей, включая небольшие отклонения формы (до 0,5 мм). Герметики применяют для уплотнения неподвижных стыков, работающих без существенного избыточного давления (до 0,15 МПа) рабочей среды.
По составу герметики отличаются большим разнообразием. На рисунок 22.15.1 приведен пример применения герметиков в коническо-цилиндрическом редукторе для герметизации плоских (разрезы Б-Б и В-В) и цилиндрических (разрез А-А) стыков, а таже стопорения резьбовых соединений (разрез Б-Б, фрагмент Д) при возможности их демонтажа с помощью обычных гаечных ключей. Повторный монтаж изделий, собранных на герметике, требует удаления его остатков, что составляет определенные неудобства.
Сальники и манжеты
Для герметизации подвижных сочленений используются особые уплотнители — сальники и манжеты. С их помощью герметизируют вращающиеся валы и совершающие возвратно-поступательные перемещения штоки. Они не допускают протечек смазочных материалов, а также блокируют просачивание газа или жидкости из пневматического или гидравлического привода.
Сальник или манжета — чем отличаются
С точки зрения функциональности это одна и та же деталь. Уплотнители могут иметь идентичную форму. Их можно различить только по типу конструкционного материала. Манжета изготавливается только из резины. Но если в резину добавить армирующие нити — она превращается в сальник.
В технической документации некоторых автопроизводителей сальники называются «армированными манжетами». Путаница в названиях объясняется не снобизмом инженеров-механиков. Дело в том, что первым уплотнителем в механизмах был сальник — его делали из льняной нити и пропитанного салом войлока. Когда в перечне конструкционных материалов появилась резина, механики стали использовать новое название уплотнителя — манжета. С появлением армированных нитями резиновых изделий производители вернулись к старому названию.
Разновидности и сфера применения
Ассортимент манжет и сальников классифицируют по числу кромок. Поэтому в каталогах производителей уплотняющих элементов можно обнаружить:
Оба варианта находят применение в конструкции промышленного оборудования транспортного средства, специальных и сельскохозяйственных машин. Их ставят в горнодобывающую, дорожную и строительную технику. Двухкромочные модели дают более высокий уровень защиты сопряжения, поэтому используются в самых жестких условиях эксплуатации.
По каким параметрам выбирают сальники и манжеты
Основной критерий — соответствие посадочным размерам. Кроме габаритов учитывают следующие характеристики:
Кроме того, при выборе манжет и сальников обращают внимание на частоту перемещений или угловую скорость вала, степень загрязнения места сопряжения и даже на направление поступательного движения или вращения. Если вам удалось учесть все факторы, герметизирующий элемент избежит преждевременного износа.
Как предупредить износ уплотнителя
Во-первых, контролируйте давление — близкие к предельным нормам показатели приведут к преждевременному износу. Во-вторых, осматривайте узел сопряжения перед пуском агрегата. Резина может прилипнуть к валу или штоку после долгого простоя. В-третьих, меняйте уплотняющие элементы после первой протечки газа или жидкости. Разгерметизация — основной маркер выработки ресурса. Игнорирование этого факта приводит к проблемам с другими узлами и деталями механизма.
Уплотнения для редукторов
Такое устройство, как редуктор, широко используется в промышленности. Его применение многогранно и распространяется на разные сферы производства: от машиностроения, строительства, робототехники до сельского хозяйства. Главная задача данного устройства — быть элементом привода в двигателе, который без редуктора работать не будет.
Уплотнение редуктора
Поскольку в работе редуктора важны червячные или зубчатые передачи (подшипники, валы, колёса), то необходимо надежное уплотнение.
Существуют следующие виды уплотнений:
Работоспособность подшипников, прежде всего, зависит от их качества. Эти разновидности помогают предотвратить утечку смазки из корпуса, в котором находится подшипник. Также становятся преградой при попадании в деталь, к примеру, разных жидкостей, пыли.
Как правильно выбрать?
Когда редуктор работает в загрязненном пространстве, в подшипник попадают твердые частицы. Грязь смешивается со смазкой, и этот факт является причиной износа деталей. Нужно учитывать и нюансы. Так, зачастую для смазки берут масло жидкой консистенции. Оно легко может вытекать из корпуса подшипника. Именно поэтому важно выбрать такой наиболее подходящий материал, который станет препятствовать вытеканию.
Словом, для того, чтобы правильно выбрать уплотнения для редуктора, надо учитывать такие моменты:
Например, на быстроходных валах необходимо использовать лабиринтные виды. Манжетные подойдут при средних и небольших скоростях.
Манжеты армированные (сальники), производимые и поставляемые нашей компанией
Характеристики уплотнений
Войлочные уплотнения бывают многослойные и простого типа. Перед использованием пропитывают маслом, а добавление вазелина и парафина усиливают свойства войлока к сопротивлению по отношению к грязи, воде. Данные уплотнения хорошо работают при разных скоростях, если размеры точны, а монтаж сделали правильно.
В манжетных уплотнениях используют такие материалы, как резина (различные ее виды — NBR, FKM, фторкаучук, Viton), пластмасса и другие. Минусы таких манжет: быстро изнашиваются при высокой температуре (чтобы избежать быстрого износа следует использовать термостойкую релину — FPM, Viton СКФ), теряют эластичность при низкой. Плюсы: простота, малая стоимость и компактные габариты, стойкость к агрессивной среде, хорошая герметизация.
Кожаные уплотнения используют при небольших скоростях и температуре жидкости не выше сорока градусов по Цельсию. Этим разновидностям не страшны загрязнённые жидкости. Но они непригодны для достижения максимальной герметичности соединения.
Войлочные, манжетные и кожаные виды относятся к контактным уплотнениям. Они плотно охватывают валы. Манжетные могут использоваться при температуре до +230 градусов, в зависимости от материала уплотнения.
Применение лабиринтных уплотнений не зависит от температуры. Это сравнение с другими видами дает ощутимое преимущество при выборе. Привлекают и такие характеристики, как долговечность деталей, неограниченность скоростей вала, малое внутреннее трение смазки, простота в применении.
Итак, от выбора вида уплотнения редуктора зависит долговечность устройства, а в конечном итоге и двигателя.
Для особых условий могут использоваться сальники специальных исполнений, выполненные из полиуретана или других материалов. Сальник используют для уплотнения валов:
Обозначение стандартных армированных манжет
Армированные манжеты обозначают согласно ГОСТ 8752-79.
В обозначении указывается:
Размеры стандартных армированных манжет
Общий вид и контролируемые размеры сальников показаны на рисунке.
Размеры манжет, для валов различного диаметра представлены в таблице.
Типы манжеты
Стандарт предусматривает для типа манжет:
Манжеты первого типа, не допускают протекания жидкости из под уплотняемого вала, они предназначены для использования во всех областях машиностроения.
На манжетах второго типа выполнен дополнительный выступ, который не допускает попадания пыли из внешней среды. Эти манжеты предназначены для использования в автомобильной промышленности и изделиях специального назначения.
По исполнению различают сальники:
Группы резины для сальников
Группа резины выбирается в зависимости от характера уплотняемой среды, диапазона рабочих температур.
Также при выборе группы резины следует учитывать диаметра вала, скорости:
Пример обозначения сальника
Согласно указанным выше нормам, манжету на вал диаметром 24 мм, с наружным диаметром 40 мм, первого типа, с формованной кромкой (второго исполнения), группы 1 следует обозначить:
Общие сведения о гидравлических манжетах
Гидравлические манжеты представляют собой прочный эластичный уплотнитель кольцевидной формы, который устанавливается в любом оборудовании, работающим по принципу гидравлики.
Такое оборудование требует наличия гидравлических компонентов: насосов, цилиндров, моторов, аккумуляторов. Устройство компонентов предусматривает использование уплотнительных элементов, которые защищают рабочую поверхность от изнашивания, попадания пыли и мусора. Препятствуют вытеканию смазочного материала и гидравлической жидкости, обеспечивая герметизацию.
Материал, из которого производятся уплотнители, должен быть прочным, устойчивым к широкому диапазону температур (от −60°С до + 270°С) и к агрессивным смесям. Полиуретан, а также полимеры на основе каучука (например, NBR, FKM, FPM, Viton) — самые распространенные материалы при производстве гидравлических уплотнителей. Данные материалы характеризуются высокими показателями устойчивости к вышеперечисленным средам.
Гидравлические манжеты
Любой гидравлический механизм предусматривает цилиндр, работа которого основывается на принципе возвратно-поступательного движения. Длительная эксплуатация обеспечивается смазочными материалами и установкой гидравлической манжеты. Эластичный уплотнитель устанавливается на поршнях и штоках гидравлических цилиндров.
По назначению гидравлические манжеты подразделяются на виды:
Спектр гидравлических уплотнителей очень широк. Рекомендуется разовое их использование. После разборки узла предполагается установка нового резинового кольца. Для оборудования на гидравлическом или пневматическом принципе работы применяются уплотнительные изделия разного размера и конструкции.
По конструкции они делятся на замкнутые и разомкнутые. Преимуществом первого типа является износоустойчивость. Уплотнители второй группы отличаются легкостью монтажа и обслуживания, но при длительности эксплуатации менее эффективны.
Гидравлические манжеты производимые и поставляемые нашей компанией
Требования к гидравлическим манжетам
Изготовление и использование гидравлических манжет, к примеру, регламентируется ГОСТом 14896-84 — манжеты уплотнительные резиновые для гидравлических устройств.
В документе четко обозначены размеры гидравлических манжет и требования к изготавливаемым изделиям. Нормативный документ четко обозначает типоразмеры манжет в соответствии с размерами цилиндра и штока. Поданный чертеж и размерная сетка указывают производителям на допустимые варианты изготовления уплотнителей.
При подборе нужного уплотнительного кольца или манжеты следует знать размеры, в какой среде оно будет использоваться и, какими техническими характеристиками должно обладать. Такой подход обеспечит долгосрочное применение и эксплуатацию оборудования.
Классификация гидравлических уплотнителей
Единую таблицу классификации гидравлических уплотнителей создать сложно, поскольку они представлены в многочисленных вариациях, моделях, материалах и размерах.
По конструкции производимые уплотнители делятся на следующие типы:
Внутри армированных сальников установлено стальное кольцо и пружина. Данные манжеты имея стальной каркас надежно запрессовываются в вал и работают на вращение, препятствуя вытеканию рабочей жидкости. Устанавливаются в основном на редукторы, вертлюги и т.д.
Воротниковый уплотнитель используется в целях герметизации пространства между металлом. Отличаются работоспособностью в широком перепаде температур: от −30°С до +100°С, в зависимости от материала уплотнения (возможно применение специальных термостойких материалов, которые сохраняют свои свойства при температурах до +250°С, например, фторкаучук — FKM, СКФ).
Манжета V-образной формы применяется в электрических двигателях в комплекте с другими видами уплотнителей. Устанавливается в промежутке между цилиндром и поршнем. Работает в тепловом диапазоне от −20°С до +200°С.
Шевронный уплотнитель изготавливается для уплотнения цилиндров и штоков, диаметром до 2000мм. Обычно устанавливается на промышленные гидравлические прессы. Выдерживает рабочее давление 65 Мпа. Показывает отличную стойкость в среде пресной и соленой воды, нефти, масел. Имеет температурный диапазон от −50°С до +250°С, зависимости от подобранного материала.
Пневматические манжеты. Использование изделий в пневматических устройствах требует дополнительного уровня уплотнения для полной герметизации. Такие резинки обеспечивают минимальное трение и применяются в условиях отсутствия смазки или при минимальном ее количестве. Устойчивы к перепадам давления и допустимых нагрузок, обычно делаются из резины или других мягких материалов.
Грязесъемные кольца и скребки. Их главной целью является защита гидроцилиндра от проникновения пыли, мусора и других загрязнений, которые могут сократить эксплуатационный срок механизма. Как вариант размещения — установка в закрытые канавки.