La junta del pistón de un cilindro hidráulico influye significativamente en su rendimiento. Un sellado deficiente puede afectar a la funcionalidad y la vida útil del pistón.
En casos graves, también puede afectar al uso general y a la longevidad del cilindro hidráulico. Por lo tanto, debe prestarse la debida atención al sellado de los pistones de los cilindros hidráulicos.
La junta, normalmente instalada en el pistón, sirve principalmente para sellar el hueco entre el pistón y el cilindro, evitando fugas de aceite hidráulico. Entre los requisitos básicos del dispositivo de estanquidad se incluye un excelente rendimiento de estanquidad que mejore con el aumento de la presión.
Además, debe tener baja resistencia a la fricción, resistencia al aceite, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, una larga vida útil y ser fácil de fabricar y desmontar.
Cilindros hidráulicos utilizan principalmente anillos de estanqueidad para sellar. Los anillos de estanqueidad más utilizados son los de tipo O, V, Y y compuestos. Los materiales utilizados para estas juntas son caucho resistente al aceite, nailon y poliuretano.
La junta tórica se utiliza principalmente para el sellado estático. Se instala cómodamente y es rentable, pudiendo funcionar en un rango de temperaturas de -40 a 120°C. Sin embargo, en comparación con las juntas de labio, presenta una mayor resistencia al movimiento y es propensa a torcerse durante el sellado dinámico. Por lo tanto, generalmente no se utiliza de forma independiente para el sellado dinámico de cilindros hidráulicos, sino combinado con otros componentes de sellado.
Durante la instalación de cualquier junta, debe garantizarse una cantidad adecuada de precompresión. Si es demasiado pequeña, no puede sellar; si es demasiado grande, aumenta la fricción y es más probable que se dañe. En consecuencia, el tamaño de la ranura y la precisión de la superficie para la instalación de la junta deben salvaguardarse estrictamente según los datos indicados en los manuales correspondientes.
En el sellado dinámico, cuando la presión supera los 10 MPa, la junta tórica puede quedar atrapada en el hueco y dañarse. Para evitarlo, debe colocarse un anillo de refuerzo de politetrafluoroetileno (PTFE) o nailon, con un grosor de 1,25-2,5 mm, en el lado de baja presión de la junta tórica.
Si está sometido a alta presión desde ambas direcciones, deben añadirse anillos de refuerzo a ambos lados. La estructura se representa en el siguiente diagrama.
La sección transversal de un anillo en V, también conocido como junta en V, tiene forma de V, como se muestra en el diagrama siguiente.
El conjunto de sellado 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 el número de anillos en V para mejorar la eficacia de sellado. Durante la instalación, la abertura del anillo en V debe estar orientada hacia el lado con mayor presión.
Las juntas en V presentan un excelente rendimiento de estanquidad, resistencia a la alta presión y larga vida útil. Ajustando la sujeción fuerza, se pueden conseguir unos 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 el sellado de movimiento alternativo de vástagos de pistón. Son adecuadas para funcionar en condiciones con una presión de trabajo de p>50MPa y temperaturas que oscilan entre -40 y 80℃.
Los anillos en forma de Y (YX), también conocidos como anillos en Y, tienen una sección transversal en forma de Y y se clasifican como juntas de labio. Estas juntas son conocidas por sus excelentes propiedades de estanquidad, estabilidad, resistencia a la presión, baja fricción y larga vida útil, lo que las hace muy utilizadas. Las juntas en Y se utilizan principalmente para juntas de movimiento alternativo.
En función de la relación entre la longitud y la anchura de la sección transversal, las juntas en Y pueden clasificarse en dos formas: de sección transversal ancha y de sección transversal estrecha. La figura siguiente ilustra una junta de estanquidad en Y de sección transversal ancha.
La función de sellado del anillo en Y se basa en el contacto íntimo de su borde labial con la superficie de acoplamiento, y genera una presión de contacto significativa bajo la influencia del aceite hidráulico para lograr el objetivo de sellado. A medida que aumenta la presión hidráulica, el borde del labio se adhiere más firmemente a la superficie de acoplamiento, la presión de contacto es mayor y el rendimiento de 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 utilizar un anillo de soporte para asegurar el anillo de sellado, como se muestra en la figura siguiente.
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 suelen ser apropiados para operaciones con una presión de trabajo inferior a 32 MPa.
Normalmente, para los pistones de los cilindros hidráulicos se eligen juntas de tipo Y. Si el cilindro funciona a alta velocidad y a una presión media o alta, debe elegirse un anillo Glyd, que es una combinación de una junta tórica de caucho y un anillo de PTFE.
Para cilindros de alta presión que funcionan a velocidades más lentas, en los que las fugas internas deben controlarse estrictamente y se requiere retención de presión, pueden seleccionarse juntas combinadas de tipo V.
Si se requiere tanto alta velocidad como alta presión, junto con retención de la presión, será necesario un diseño de junta a medida; el plan específico debe determinarse en función de las circunstancias concretas. Para cilindros de baja presión que requieran retención de presión, debe seleccionarse material de caucho.
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