1. Utilisation de joints toriques
Le joint torique est largement utilisé dans une variété de joints de tuyaux de pièces hydrauliques et pneumatiques, de surface de cylindre et de jonction de surface de bride.Pour le joint torique utilisé dans le processus de déplacement, lorsque la pression de travail est supérieure à 10MPa, telle qu'une compression unidirectionnelle, une bague de retenue est placée de l'autre côté de la direction de compression du joint torique;En cas de compression bidirectionnelle, un anneau de retenue doit être placé de chaque côté du joint torique.Pour réduire le frottement, des dispositifs de retenue de coin peuvent également être utilisés.Lorsque le liquide sous pression ACTS du côté gauche, la bague droite est poussée vers le haut et la bague gauche n'entre pas en contact avec la surface scellée, réduisant ainsi le frottement.En général, l'utilisation du dispositif de retenue augmentera le frottement du dispositif d'étanchéité, et le dispositif de retenue de coin est très important pour réduire le frottement.Pour les joints toriques fixes, des bagues frigorifiques sont également nécessaires lorsque la pression de service est supérieure à 32 MPa.
Une fois le joint torique utilisé, la pression de travail peut être considérablement augmentée.La pression statique du joint peut être augmentée à 200 ~ 700MPa;La pression dynamique du joint peut également être augmentée jusqu'à 40 MPa.Le dispositif de retenue permet également de maintenir le joint torique bien lubrifié.
Lors de l'utilisation de joints toriques comme joints alternatifs, il faut faire attention à la défaillance du joint due à la torsion de roulement pleine ton et à l'augmentation du frottement due à l'adhérence.Les joints toriques, s'ils sont correctement assemblés et utilisés, sont généralement moins susceptibles de rouler ou de se tordre dans un mouvement de va-et-vient car la zone de contact entre le joint torique et la rainure scellée est plus grande que la zone de contact de frottement sur la surface de glissement et la résistance de le joint torique lui-même empêche la distorsion en premier lieu.En même temps, la répartition du frottement a tendance à maintenir le joint torique immobile dans sa rainure car le frottement statique est supérieur au frottement de glissement, et la surface de la rainure étanche est généralement moins lisse que la surface de glissement.
Les joints toriques sont généralement utilisés dans les systèmes pneumatiques basse pression inférieurs à 0,7mpa et ont des exigences plus élevées en matière d'étanchéité.Dans les systèmes pneumatiques, il faut prendre soin de lubrifier le joint torique.
Habituellement, les surfaces de glissement sont galvanisées pour améliorer la résistance à la corrosion et à l'usure.Le matériau du revêtement a un certain effet sur la durée de vie du joint torique.
La durée de vie du joint torique est directement liée à de nombreux facteurs tels que les conditions de service, la qualité de l'assemblage, le matériau des pièces mobiles, la précision d'usinage, les conditions de lubrification et les mesures anti-poussière.Par conséquent, la durée de vie exacte du joint torique ne peut être évaluée qu'en fonction des conditions de travail spécifiques.Le joint torique utilisé pour l'étanchéité dynamique est une pièce d'usure. Dans toute application d'étanchéité à mouvement alternatif, il doit être utilisé conformément aux données nominales ou à la capacité de la pièce d'étanchéité et doit être correctement assemblé de manière à obtenir des performances satisfaisantes.
L'étanchéité avec des joints toriques doit essayer de rendre la direction de pression et de frottement opposée, si les deux forces sont dans la même direction, la tendance à l'extrusion du joint torique est plus évidente et peut réduire la pression nominale effective.Si la conception de la rainure ne peut pas être réglée de manière à ce que la direction de pression soit opposée à la direction de frottement, une bague de retenue doit être utilisée sous la pression de 7 ~ 10MPa.Les pompes hydrauliques auto-amorçantes ou les canalisations avec un débit instantané supérieur à 10 m / s peuvent produire un phénomène de pression négative (vide). Dans ce cas, l'état de fonctionnement est l'étanchéité à pression négative.La pression négative est différente de la sécurité du joint à pression positive.Et contrairement au phénomène de fuite de pression positive, la pression négative est l'aspiration.Leur sceau est donc le contraire.Si vous ne faites pas attention et utilisez par erreur la pression positive pour la pression négative, il est possible d'aspirer le joint torique, provoquant de l'air dans le système hydraulique, provoquant l'ébullition du réservoir. phénomène.Pour les joints pouvant produire une pression négative ou un vide, des rainures de protection doivent être utilisées pour empêcher les joints toriques d'être aspirés dans l'orifice.
2. Installation du joint torique
La qualité d'installation du joint torique a une influence importante sur son étanchéité et sa durée de vie.Les problèmes de fuite sont souvent causés par une mauvaise installation.Le joint torique ne doit pas être rayé et mal installé, et le joint torique ne doit pas être déformé lors du processus d'installation.Avant l'assemblage, la rainure du joint et la surface d'accouplement du joint doivent être strictement nettoyées;En même temps, appliquez de la graisse sur la surface à passer dans l'assemblage du joint torique.
Afin d'éviter que le joint torique ne soit coupé ou rayé par des arêtes vives telles qu'un angle pointu et un filetage pendant l'installation, un angle d'entrée de 15 ° ~ 30 ° doit être laissé à l'extrémité de l'arbre et à l'extrémité du trou de l'installation.Lorsque le joint torique doit passer à travers le filetage externe, un manchon de guidage métallique à paroi mince spécial doit être utilisé pour couvrir le filetage externe.
De plus, pour éviter les fuites ou l'utilisation de joints toriques jetés.Et faites également attention au sens d'installation de l'anneau de chicane.
3. Stockage des joints toriques
Le joint torique est une pièce d'usure, il doit donc être correctement conservé.La conservation des joints toriques a un impact important sur sa durée de vie.Le joint torique doit être conservé comme suit:
1) Évitez la lumière directe du soleil, l'humidité et la circulation de l'air.Parce que ce sont les facteurs qui accélèrent le vieillissement des matériaux des joints toriques.La température appropriée pour stocker le joint torique est de 0 ~ 20 ℃ et l'humidité de l'air appropriée est supérieure à 70%.
2) Le joint torique doit être stocké à l'écart de 1 m de l'équipement de chauffage et ne doit pas être placé dans la pièce avec de l'acide ou un alcali.
3) Lorsque le joint torique est stocké, il n'est pas autorisé à être pressé, afin de ne pas provoquer de déformation permanente de compression.
4) La date de fabrication et de fabrication des sacs en plastique polyéthylène avec joints toriques doit être enregistrée pour utilisation par ordre de priorité.La période de stockage du joint torique en caoutchouc est généralement de 2 à 5 ans.
4, défaillance du joint torique et solutions
Joint torique facile à apparaître défaut, raisons et solutions.
Une conception et une utilisation incorrectes du joint torique accéléreront ses dommages et la perte des performances d'étanchéité.Les résultats expérimentaux montrent que le joint torique ne sera pas endommagé si le dispositif d'étanchéité est conçu de manière raisonnable et que la pression est simplement augmentée.Dans les conditions de travail de haute pression et de haute température, les principales raisons de l'échec du joint torique sont la déformation permanente du matériau du joint torique et la morsure de l'espace causée par le joint torique pressé dans l'espace d'étanchéité.
1. Déformation permanente
Comme le matériau en caoutchouc synthétique utilisé pour la bague d'étanchéité de joint torique est un matériau viscoélastique, la quantité initiale établie de capacité de compression et de colmatage de la résilience perdra progressivement une déformation permanente et finira par fuir.La déformation permanente et la disparition élastique sont les principales raisons de la perte de performance d'étanchéité du joint torique. Voici les principales raisons de la déformation permanente.
1) La relation entre le taux de compression et la quantité de traction et la déformation permanente
Le caoutchouc de diverses formulations utilisées pour fabriquer le joint torique produira un phénomène de relaxation des contraintes de compression à l'état de compression, à ce moment, la contrainte de compression diminue avec l'augmentation du temps.Plus le temps de service est long, plus le taux de compression est élevé et plus la tension est élevée, plus la baisse de contrainte causée par la relaxation des contraintes du caoutchouc est importante, de sorte que le joint torique n'est pas suffisamment élastique et perd sa capacité d'étanchéité.Par conséquent, il est conseillé d'essayer de réduire le taux de compression dans les conditions d'utilisation autorisées.Augmenter la taille de la section du joint torique est le moyen le plus simple de réduire le taux de compression, mais cela augmentera la taille de la structure.
Il convient de noter que lors du calcul du taux de compression, la réduction de la hauteur de section provoquée par l'étirement du joint torique lors de l'assemblage est souvent ignorée.Le changement de surface de la section du joint torique est inversement proportionnel au changement de circonférence.Dans le même temps, en raison de l'action de la tension, la forme de la section du joint torique changera également, ce qui est représenté par la diminution de sa hauteur.De plus, sous l'action de la tension superficielle, la surface extérieure du joint torique devient plus plate, c'est-à-dire que la hauteur de la section transversale diminue légèrement.Il s'agit également de la relaxation des contraintes de compression des joints toriques d'une performance.
Le degré de déformation de la section transversale du joint torique dépend également de la dureté du matériau du joint torique.Dans le cas de la même quantité de traction, le joint torique à dureté élevée réduit également davantage la hauteur de sa section. De ce point de vue, le matériau à faible dureté doit être choisi dans la mesure du possible en fonction des conditions d'utilisation.Sous l'action de la pression et de la tension du liquide, le joint torique en caoutchouc produira progressivement une déformation plastique, la hauteur de la section sera réduite en conséquence, de sorte que la perte finale de la capacité d'étanchéité.
2) La relation entre la température et le processus de relaxation du joint torique
La température est un autre facteur important affectant la déformation permanente du joint torique.Une température élevée accélérera le vieillissement des matériaux en caoutchouc.Plus la température de travail est élevée, plus la déformation permanente par compression du joint torique sera importante.Lorsque la déformation permanente est supérieure à 40%, le joint torique perd sa capacité d'étanchéité et fuit.La valeur de contrainte initiale formée dans le matériau en caoutchouc du joint torique en raison de la déformation par compression diminuera progressivement et disparaîtra avec le processus de relaxation du joint torique et l'effet de la chute de température.La compression initiale d'un joint torique fonctionnant à des températures inférieures à zéro peut diminuer ou disparaître complètement en raison d'une forte baisse de température.Dans la condition de -50 ~ -60 ℃, le matériau en caoutchouc qui ne résiste pas aux basses températures perdra complètement la contrainte initiale.Même pour les matériaux en caoutchouc résistant aux basses températures, la contrainte initiale à ce point ne sera pas supérieure à 25% de la contrainte initiale à 20 ℃.En effet, la compression initiale du joint torique dépend du coefficient de dilatation linéaire.Par conséquent, lors de la sélection de la quantité de compression initiale, il est nécessaire de s'assurer qu'il existe encore une capacité d'étanchéité suffisante après la chute de contrainte due au processus de relaxation et à la chute de température.
Une attention particulière doit être accordée à l'indice de récupération et à l'indice de déformation des matériaux en caoutchouc pour les joints toriques fonctionnant à des températures inférieures à zéro.Pour résumer, dans la conception, vous devez essayer de vous assurer que le joint torique a la température de fonctionnement appropriée, ou choisir une résistance à haute et basse température des matériaux de joint torique, afin de prolonger la durée de vie.
3) Pression de service moyenne et déformation permanente
La pression du fluide de travail est le principal facteur qui provoque la déformation permanente du joint torique.La pression de service des équipements hydrauliques modernes augmente de jour en jour.Le joint torique sera déformé de manière permanente par une haute pression prolongée.Par conséquent, la conception doit être basée sur le matériau en caoutchouc résistant à la pression approprié.Plus la pression de travail est élevée, plus la dureté et la résistance à la haute pression des matériaux utilisés doivent être élevées.
Afin d'améliorer la résistance à la compression des matériaux des joints toriques, augmenter l'élasticité des matériaux (en particulier augmenter l'élasticité des matériaux à basse température) et réduire la déformation permanente par compression des matériaux, il est généralement nécessaire d'améliorer la formule du matériau et d'ajouter un plastifiant .Cependant, avec un joint torique de plastifiant, longtemps dans l'immersion du milieu de travail, le plastifiant sera progressivement absorbé par le milieu de travail, entraînant la contraction du volume du joint torique, et peut même entraîner une compression négative du joint torique (c'est-à-dire , dans le joint torique et l'espace de surface scellé).Par conséquent, dans le calcul de la compression du joint torique et de la conception de la matrice, il convient de prendre pleinement en compte ces rétrécissements.Devrait faire le joint torique pressé dans l'immersion du milieu de travail 5 ~ 10 jours et nuits après peut encore maintenir la taille nécessaire.
Le taux de déformation permanente par compression des matériaux des joints toriques est lié à la température.Lorsque le taux de déformation de 40% ou plus, c'est-à-dire, il y aura une fuite, donc la limite de résistance à la chaleur de plusieurs types de caoutchouc: NBR 70 ℃, EPdm 100 ℃, caoutchouc fluoré 140 ℃.Par conséquent, la déformation permanente du joint torique a été stipulée dans divers pays.Le changement de taille du joint torique en caoutchouc standard chinois à différentes températures est indiqué dans le tableau.Le taux de déformation permanente par compression du joint torique de grand diamètre de section est inférieur à la même température.
C # 39; est une autre histoire dans le pétrole.Comme le joint torique n'est pas en contact avec l'oxygène à ce moment, les effets indésirables ci-dessus sont considérablement réduits.De plus, cela provoque généralement une certaine dilatation de l'adhésif, de sorte que le taux de déformation permanente par compression due à la température sera compensé.Par conséquent, la résistance à la chaleur dans l'huile est grandement améliorée.Le caoutchouc nitrile butadiène, par exemple, peut fonctionner à 120 ℃ ou plus.
2. Morsure d'écart
Les pièces sont scellées avec une mauvaise précision géométrique (y compris la rondeur, l'ellipticité, la cylindricité, la coaxialité, etc.), les différents centres entre les pièces et le phénomène d'expansion du diamètre intérieur sous haute pression, ce qui entraînera l'expansion du jeu d'étanchéité et l'intensification du phénomène d'extrusion de dégagement.La dureté du joint torique a également une influence évidente sur l'extrusion de jeu.Plus la pression du liquide ou du gaz est élevée, moins la dureté du matériau du joint torique est élevée, plus le phénomène d'extrusion du jeu du joint torique est grave.
La mesure pour empêcher la morsure de l 'espace est de contrôler strictement la dureté et le jeu d' étanchéité du joint torique.Choisissez un matériau d'étanchéité de dureté approprié pour contrôler le jeu.La plage de dureté des joints toriques couramment utilisés est HS60 ~ 90.Faible dureté pour basse pression, dureté élevée pour haute pression.C'est un moyen efficace d'empêcher le joint torique d'être pressé dans le jeu en utilisant une bague d'étanchéité appropriée pour protéger la bague de retenue.
3. Distorsion
La distorsion fait référence à la torsion circonférentielle du joint torique, qui se produit généralement à l'état d'étanchéité dynamique.
S'ils sont correctement assemblés et utilisés, les joints toriques sont généralement moins susceptibles de rouler ou de se tordre dans un mouvement de va-et-vient car la zone de contact entre le joint torique et la rainure est plus grande que la zone de contact de friction sur la surface de glissement et la résistance de l'O -ring lui-même empêche la distorsion en premier lieu.La répartition du frottement a également tendance à maintenir le joint torique immobile dans sa rainure car le frottement statique est supérieur au frottement de glissement et la surface de la rainure est généralement moins rugueuse que la surface de glissement.
Il existe de nombreuses raisons pour les dommages causés par la distorsion, la plus importante est due au jeu du piston, de la tige de piston et du cylindre inégal, excentricité trop grande, le diamètre de la section du joint torique n'est pas uniforme, en raison de la cause du joint torique dans une semaine de friction inégale, joint torique certaines parties du frottement trop importantes, déformation.En général, la taille de la section du petit joint torique, facile à produire un frottement irrégulier.Provoquer une distorsion (c'est pourquoi le diamètre du joint torique pour le mouvement est plus grand que celui du joint torique pour la fixation.)
De plus, en raison de l'existence d'un écart de coaxialité de la rainure d'étanchéité, la hauteur d'étanchéité n'est pas égale et le diamètre de la section du joint torique n'est pas uniforme et d'autres phénomènes peuvent rendre la partie du joint torique de la compression trop grande, l'autre partie est trop petit ou pas compressé.Lorsque la rainure est excentrique, c'est-à-dire que la déviation coaxiale est supérieure à la compression du joint torique, le joint tombe complètement en panne.Un autre inconvénient des rainures de joint mal alignées est la compression inégale des joints toriques le long de la circonférence.De plus, en raison de l'impact de facteurs tels que le diamètre de la section, la dureté du matériau, l'épaisseur du film d'huile et la rugosité de la surface de l'arbre d'étanchéité, une partie du joint torique glisse le long de la surface de travail et l'autre roule, provoquant ainsi la distorsion du Joint torique.Le joint torique pour le mouvement est facilement endommagé par la déformation, qui est une cause importante de dommage et de fuite du dispositif d'étanchéité.Par conséquent, l'amélioration de la précision d'usinage de la rainure d'étanchéité et la réduction de l'excentricité sont des facteurs importants pour assurer l'étanchéité et la durée de vie fiables du joint torique.S'il est déformé pendant l'installation, des dommages de distorsion peuvent survenir très rapidement.Pendant le fonctionnement, la distorsion peut couper les joints toriques, provoquant une fuite d'huile importante, et les joints toriques coupés peuvent se mélanger avec d'autres parties du système hydraulique, provoquant des accidents majeurs.
Afin d'éviter les dommages de distorsion du joint torique, les points suivants doivent être pris en compte dans la conception
1) La concentricité de la rainure d'installation du joint torique doit être considérée à partir des deux aspects de la facilité de traitement et de l'absence de distorsion.
2) La taille de la section du joint torique doit être uniforme et la pièce d'étanchéité doit être entièrement appliquée avec de l'huile de graissage ou de la graisse lors de chaque installation.Parfois, un dispositif de remplissage en feutre imprégné d'huile lubrifiante peut être utilisé.