La junta del pistón de un cilindro hidráulico influye significativamente en su rendimiento. Un sellado deficiente puede afectar la funcionalidad y la vida útil del pistón.
En casos graves, también puede afectar el uso general y la longevidad del cilindro hidráulico. Por lo tanto, se debe prestar la debida atención al sellado de los pistones de los cilindros hidráulicos.
El sello, normalmente instalado en el pistón, sirve principalmente para sellar el espacio entre el pistón y el cilindro, evitando fugas de aceite hidráulico. Los requisitos básicos para el dispositivo de sellado incluyen un excelente rendimiento de sellado que mejora al aumentar la presión.
Además, debe tener baja resistencia a la fricción, resistencia al aceite, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, larga vida útil y ser fácil de fabricar y desmontar.
Los cilindros hidráulicos utilizan principalmente juntas tóricas para sellar. Los anillos de sellado comúnmente utilizados incluyen los tipos en forma de O, en forma de V, en forma de Y y compuestos. Los materiales utilizados para estos sellos son caucho, nailon y poliuretano resistentes al aceite.
1. Anillo de sellado
La junta tórica se utiliza principalmente para sellado estático. Está convenientemente instalado y es económico, capaz de funcionar en un rango de temperatura de -40 a 120 °C. Sin embargo, en comparación con los sellos de labio, tiene una mayor resistencia al movimiento y es propenso a torcerse durante el sellado dinámico. Por lo tanto, generalmente no se utiliza de forma independiente para el sellado dinámico de cilindros hidráulicos, sino que se combina con otros componentes de sellado.
Durante la instalación de cualquier sello, se debe asegurar una cantidad adecuada de precompresión. Si es demasiado pequeño, no podrá sellar; si es demasiado grande, la fricción aumenta y es más probable que se dañe. En consecuencia, el tamaño de la ranura y la precisión de la superficie para la instalación del sello deben salvaguardarse estrictamente de acuerdo con los datos proporcionados en los manuales pertinentes.
En el sellado dinámico, cuando la presión excede los 10 MPa, la junta tórica puede quedar presionada en el espacio y dañarse. Para evitar esto, se debe colocar un anillo de respaldo hecho de politetrafluoroetileno (PTFE) o nailon, con un espesor de 1,25-2,5 mm, en el lado de baja presión de la junta tórica.
Si se somete a alta presión en ambas direcciones, se deben agregar anillos de soporte en ambos lados. La estructura está representada en el siguiente diagrama.
2. Sellos en forma de V
La sección transversal de un anillo en V, también conocido como sello en forma de V, tiene forma de V, como se muestra en el diagrama siguiente.
El conjunto de sello en forma de V consta de un anillo de compresión, un anillo en V y un anillo de soporte. Cuando la presión de funcionamiento supera los 10 MPa, se puede aumentar la cantidad de anillos en V para aumentar la eficiencia del sellado. Durante la instalación, la apertura del anillo en V debe mirar hacia el lado con mayor presión.
Los sellos en forma de V presentan un excelente rendimiento de sellado, resistencia a alta presión y una larga vida útil. Al ajustar la fuerza de sujeción, se pueden lograr efectos de sellado óptimos.
Sin embargo, los sellos en forma de V tienen una resistencia a la fricción relativamente alta y grandes dimensiones estructurales, y se utilizan principalmente para sellar con movimiento alternativo de vástagos de pistón. Son adecuados para funcionar en condiciones con presión de trabajo de p>50MPa y temperaturas que oscilan entre -40 y 80°C.
3. Anillos de sellado en forma de Y
Los anillos en Y (YX), también conocidos como anillos en Y, tienen una sección transversal en forma de Y y se clasifican como sellos de tipo labio. Estos sellos son conocidos por sus excelentes propiedades de sellado, estabilidad, resistencia a la presión, baja fricción y larga vida útil, lo que los hace ampliamente utilizados. Los anillos en Y se utilizan principalmente para sellos alternativos.
Dependiendo de la relación entre el largo y el ancho de la sección transversal, los anillos en Y se pueden clasificar en dos formas: sección transversal ancha y sección transversal estrecha. La siguiente figura ilustra un anillo de sellado en forma de Y con una sección transversal ancha.
La función de sellado del anillo en Y depende del contacto íntimo de su borde con la superficie de contacto y genera una presión de contacto significativa bajo la influencia del aceite hidráulico para lograr el propósito de sellado. A medida que aumenta la presión hidráulica, el borde del labio se adhiere más firmemente a la superficie del acoplamiento, la presión de contacto es mayor y el rendimiento del sellado es mejor.
Al instalar el anillo en Y, la superficie del extremo de la boca del labio debe mirar hacia el lado con alta presión hidráulica. Cuando la presión cambia significativamente o la velocidad de deslizamiento es alta, se debe usar un anillo de soporte para fijar el anillo de sellado, como se muestra en la siguiente figura.
Los anillos en Y de sección transversal ancha suelen ser adecuados para aplicaciones en las que la presión de trabajo es inferior a 20 MPa, mientras que los anillos en Y de sección transversal estrecha generalmente son adecuados para operaciones bajo una presión de trabajo inferior a 32 MPa.
4. Selección de sellos de pistón de cilindro hidráulico.
Normalmente, se seleccionan sellos tipo Y para pistones de cilindros hidráulicos. Si el cilindro funciona a alta velocidad y bajo presión media a alta, se debe elegir un anillo Glyd, que es una combinación de un anillo de goma y un anillo de PTFE.
Para cilindros de alta presión que funcionan a velocidades más lentas, donde las fugas internas deben controlarse estrictamente y se requiere retención de presión, se pueden seleccionar sellos combinados tipo V.
Si se requieren alta velocidad y alta presión, además de retención de presión, será necesario un diseño de sello personalizado; el plan específico debe determinarse en función de las circunstancias específicas. Para cilindros de baja presión que requieren retención de presión, se debe seleccionar material de caucho.
