Плавающее уплотнение доукон 147-5509 (1475509) Caterpillar

Что такое плавающее уплотнение (доукон, дуокон)?

Плавающее уплотнение - это самоподжимное уплотнение с двухконусными плавающими кольцами, важная часть механизмов, отвечающая за работоспособность и долговечность узлов. Такие уплотнения состоят из двух металлических колец, которые точно притерты друг к другу и поджимаются (подпружиниваются) кольцами из эластомеров. Таким образом, осевая нагрузка обеспечивает герметичность.

Другие названия - плавающие уплотнения, двойной конус, даукон, доукон, дуокон, duocon, duo-cone, duo cone.

Принцип работы плавающего уплотнения

Данный тип уплотнений используется во вращающихся частях узлов (например, в опорных, поддерживающих катках и натяжных колесах гусеничной техники и т. д.) и предотвращает вытекание масла.

В процессе эксплуатации и при правильной установке происходит равномерный износ металлической поверхности из-за трения, вызванного движением по окружности. Во время этого процесса уплотняющая поверхность постоянно и также равномерно сдвигается в сторону центральной оси благодаря упругости эластомерных колец. Именно поэтому уплотнения данного типа имеют значительные запасы износа и подлежат сервисной замене при достижении износа микроконуса до основной рабочей плоскости уплотнения.

Важно знать! В зависимости от используемого металла срок износа может сильно меняться. Например, микроконус металлических колец из стали марки ШХ15 (и его аналогов китайского производства) стирается в течение 6-12 месяцев, а из высоколегированного белого чугуна марки ЧХ16М2 (ГОСТ 7769-82) или его аналога Duronit проработает от 18 месяцев и более. Учитывая цену плавающего уплотнения, стоимость владения узла при установке стального кольца вместо чугунного значительно возрастает.

Поставляться они должны именно в таком комплекте 2+2. Никак иначе.

Если предлагают к поставке нечетное количество металлических колец, или только эластомерные кольца, то уплотнение не будет работать как сконструировано, так как нарушается полная герметичность, что сказывается на долговечности работы уплотнения и всего узла в целом.

Герметичность достигается за счет высокой точности притирки металлических колец друг к другу. Шероховатость (Ra) не превышает 0,1-0,2 мкм, а плоскостность достигает до 0,0015мм.

Особенности работы плавающих уплотнений

Они выполняют ряд особенных функций, которые не доступны при использовании других уплотнений:

1.  Формируют равномерную осевую торцевую нагрузку благодаря эластичности колец из эластомеров.
    
2.  При вращении частей узлов обеспечивают защиту подшипников и смазок в агрессивных условиях: под воздействием абразивной среды (песка, пыли, грязи, камней, раствор и т. д.). Таким образом защищают и продлевают срок службы дорогостоящих узлов: планетарных передач, тормозной системы (мокрого типа), бортовых передач, ступиц моста и т.д.
    
3.  Гарантируют статическую и динамическую герметичность.
    
4.  Не требуют дополнительного обслуживания (поэтому часто в зарубежных источниках называются необслуживаемыми уплотнениями)
    

Плавающие уплотнения НЕ используются в следующих случаях:

Необходимо учитывать при конструировании узлов с использованием плавающих уплотнений!

1.  Существуют резкие несбалансированные перепады давления.
    
2.  Нет достаточной подачи масла для обязательного смазывания уплотнения, необходимого для предотвращения спекания и отведения тепловой энергии, возникающей во время трения.
    
3.  Скорость вращения выше 10 м/сек для работы в масляной среде и выше 1 м/с в среде с консистентной смазкой.
    
4.  Материал, из которого изготавливается эластомерное кольцо не предназначен для эксплуатации в необходимом веществе. (Подробнее о выборе материала эластомерных колец).

Армированные манжеты с пружиной – это важные элементы машин и механизмов, которые обеспечивают герметичность и предотвращают утечку рабочих сред (жидкостей, газов) через вращающиеся валы. Принцип действия армированной манжеты основан на создании постоянного давления между поверхностью вала и внутренней частью манжеты за счет пружины. Это давление компенсирует износ и деформации, возникающие при работе механизма, тем самым поддерживая герметичность даже при длительных нагрузках.

Армированные манжеты играют ключевую роль в защите механизмов от различных негативных факторов:
- Утечка масел и смазочных материалов. Потеря смазки может привести к износу и перегреву движущихся частей, поэтому манжеты предотвращают такие проблемы.
- Попадание пыли и грязи. Загрязнения могут вызывать абразивный износ и коррозию металлических поверхностей, что снижает эффективность работы и сокращает срок службы оборудования.
- Проникновение влаги. Вода может привести к коррозии и ухудшению свойств смазочных материалов, поэтому манжеты создают барьер против ее проникновения.

Преимущества армированных манжет с пружиной:

1. Высокая надежность и долговечность.
2. Хорошая устойчивость к агрессивным средам и высоким температурам.
3. Простота установки и замены.
4. Эффективное уплотнение даже при высоких скоростях вращения вала.
5. Возможность работы в условиях высокого давления.

Армированные манжеты с пружиной широко применяются в различных отраслях промышленности, таких как автомобильная, машиностроительная, нефтегазовая, энергетическая и другие, где требуется надежное уплотнение подвижных соединений.

Правильный подбор армированных манжет:

Уплотнительные кольца – это элементы, используемые в различных отраслях промышленности, включая машиностроение, автомобилестроение, авиацию и производство спецтехники. Они предназначены для герметизации соединений, предотвращения утечек жидкостей и газов, а также защиты от проникновения пыли, грязи и других посторонних частиц. В зависимости от условий эксплуатации и требований к уплотнениям, используются различные типы уплотнительных колец.

Основные виды уплотнительных колец:

1. Кольца круглого сечения
   Это наиболее распространенный вид уплотнителей. Они изготавливаются из эластичных материалов, таких как резина, силикон, фторопласт и другие полимеры. Основное преимущество этих колец заключается в их универсальности и простоте установки. Они могут использоваться в широком диапазоне температур и давлений, обеспечивая надежную герметизацию.

2. Кольца квадратного сечения
   Эти кольца обладают большей площадью контакта с поверхностью, чем кольца круглого сечения, что обеспечивает лучшую герметичность при низких давлениях. Они часто применяются в гидравлических системах и пневматических устройствах, где требуется высокая степень герметичности.

3. Кольца Х-сечения (X-rings)
   Уплотнители этого типа имеют форму буквы «Х» в поперечном сечении. Благодаря своей конструкции они обеспечивают равномерное распределение нагрузки и отличную устойчивость к деформации под воздействием давления. X-rings широко используются в высоконагруженных механизмах, таких как гидроцилиндры и амортизаторы.

4. Опорные кольца
   Опорные кольца служат для поддержки и центровки подвижных элементов механизмов, предотвращая их смещение и износ. Они обычно изготавливаются из твердых материалов, таких как металл или композитные материалы, и устанавливаются между движущимися частями оборудования.

Применение уплотнительных колец в специальной технике

В спецтехнике, такой как экскаваторы, бульдозеры, краны и другая тяжелая техника, уплотнительные кольца играют важную роль в обеспечении надежности и долговечности работы механизмов. Например, в гидросистемах используются кольца круглого и квадратного сечения для герметизации соединений трубопроводов и цилиндров. X-rings применяются в гидроцилиндрах для обеспечения высокой степени герметичности и устойчивости к нагрузкам. Опорные кольца помогают поддерживать точность движения и минимизировать трение в подвижных узлах.

Материалы для изготовления уплотнительных колец

Для производства уплотнительных колец используются различные материалы, каждый из которых обладает своими уникальными свойствами:

- Резина: универсальный материал, обладающий хорошей эластичностью и устойчивостью к воздействию агрессивных сред.
- Силикон: отличается высокой термостойкостью и химической стойкостью, используется в условиях высоких температур.
- Фторопласт (PTFE): обладает отличной химической стойкостью и низким коэффициентом трения, применяется в экстремальных условиях эксплуатации.
- Металлы и композиты: используются для изготовления опорных колец и других элементов, требующих высокой прочности и жесткости.

Таким образом, выбор конкретного типа уплотнительного кольца зависит от условий эксплуатации, требований к герметичности и нагрузок, которым будет подвергаться оборудование. Правильный подбор материала и формы уплотнителя позволяет обеспечить надежность и долговечность работы механизмов специальной техники.