Tætningsprincippet for frem- og tilbagegående tætninger: Hvordan hydrauliske stangtætninger, U-skåltætninger og V-tætninger forhindrer lækage

[2026-06-05]|Af Xiamen Jinshun Sealing Technology Co., Ltd. Annie Xu

Hvordan forsegler frem- og tilbagegående sæler olie? Vi bruger et U-formet segl som et eksempel til at forklare.

Som vist i diagrammet, når stempelstangen bevæger sig til højre, kommer den U--formede tætning i kontakt med stempelstangen under en trykfordeling som følge af et spidstryk (P1max) højere end det indre tryk (P1). Når den maksimale kontakttrykgradient |dp/dx|max af olietryksfordelingen stiger, bliver P større, og tykkelsen af ​​olien, der passerer gennem tætningen, bliver tyndere.

Omvendt, når stempelstangen bevæger sig til venstre på grund af det indre tryk (P2) på den U-formede tætning, afhænger tykkelsen af ​​olien, der passerer gennem tætningen, af den absolutte værdi af den maksimale kontakttrykgradient ved atmosfærisk tryk |dp/dx|max.M. For at reducere friktionen kræves der en oliefilm på glideoverfladen af ​​den frem- og tilbagegående tætning.

Den mindste oliefilmtykkelse på glideoverfladen påvirkes af den maksimale kontakttrykgradient, hastighed og olieviskositet og kan opnås ud fra følgende formel (1).

I tilfælde af en hydraulisk cylinder kan oliefilmtykkelsen, der genereres under forlængelse (når stempelstangen strækker sig) (hk) og tilbagetrækning (når stempelstangen vender tilbage) (hM), fås fra henholdsvis formlerne (2) og (3).

Derfor, hvis hastighederne for forlængelse og tilbagetrækning er de samme (Op=UM), så er hp=hM betingelsen for forsegling, og en forsegling, der opfylder følgende formel, kan anses for at have god forseglingsydelse.

Lavt slid og lang levetid er vigtige egenskaber ved frem- og tilbagegående tætninger.

For at reducere friktionen kræver glideoverfladerne på frem- og tilbagegående tætninger en passende mængde smøremiddel (oliefilm). Hvordan ændres smøreegenskaberne afhængigt af driftsforholdene?

For fuldt ud at forstå smøretilstanden af ​​tætningens glidende overflader, er det nødvendigt at kende de dynamiske friktionsegenskaber, når det påførte tryk, hastighed og olieviskositet ændres. Eksemplet på en U--formet tætning til en hydraulisk cylinderstempelstang hjælper med at illustrere dette punkt.

Forholdet mellem den dimensionsløse karakteristiske værdi (friktionskarakteristisk værdi) G (som er bestemt af formen på den U-formede tætning og dens driftsbetingelser) og friktionskoefficienten f bestemmes i henhold til figur (1).

I smøringsteori betragtes området, hvor friktionskoefficienten udviser en positiv gradient, som væskesmøring. Inden for dette område er stempelstangen og tætningen i kontakt med hinanden gennem en oliefilm, hvorfor tætningen anses for at have en lang levetid uden slid, selv under relativ frem- og tilbagegående bevægelse.

I det område, hvor friktionskoefficienten udviser en negativ gradient, er oliefilmen mellem tætningen og stempelstangen afbrudt. Dette område kaldes den ikke-væskesmøringszone.

f: Friktionskoefficient

φ: Konstant bestemt af oliefilmbetingelser

G: Dimensionsløs karakteristisk værdi (=μLU/Pr)

Pr: Kompression af tætningen (N)

u: Oliens viskositet (Pa·s)

L: Omkreds af akslen (m)

U: Hastighed (m/s)

Ændringen i den dimensionsløse karakteristiske værdi Gc fra væskesmøringszonen til ikke-væskesmøringszonen afhænger af tætningens maksimale kontakttrykgradient og stempelstangens overfladeruhed og kan opnås ud fra følgende formel.

b: Tætningskontaktbredde (m)
p: Gennemsnitligt tætningskontakttryk (Pa)
Rz: Maksimal overfladeruhed af stempelstang (m)

De kræfter, der genereres, når stempelstangstætninger og stempeltætninger kommer i kontakt med de forseglede overflader (stempelstangsoverflade og cylinderindvendige overflade) efter at være blevet installeret i rillen, kaldes henholdsvis trykkraft og ekspansionskraft.

Da tætningsydelsen af ​​frem- og tilbagegående tætninger påvirkes af størrelsen af ​​den maksimale kontakttrykgradient under forlængelse og tilbagetrækning, kan tætningsydelsen af ​​frem- og tilbagegående tætninger ikke bedømmes udelukkende ud fra størrelsen af ​​kompressionskraften og ekspansionskraften.

NBR (nitrilgummi)

Fordele:

• Fremragende oliebestandighed
• Omkostningseffektivt-
• God slidstyrke

Temperaturområde:

• -40 grader til +120 grader

Ansøgninger:

• Hydrauliske cylindre
• Industrielle maskiner
• Automotive systemer

PU (polyurethan)

Fordele:

• Fremragende slidstyrke
• Høj trækstyrke
• Lang levetid

Temperaturområde:

• -35 grader til +100 grader

Ansøgninger:

• Tungt-hydraulisk udstyr

FKM (Viton®)

Fordele:

• Fremragende kemisk resistens
• Høj temperatur evne

Temperaturområde:

• -20 grader til +250 grader

Ansøgninger:

• Kemisk forarbejdning
• Olie- og gassystemer

PTFE

Fordele:

• Ultra-lav friktion
• Bred kemisk kompatibilitet

Temperaturområde:

• -200 grader til +260 grader

Ansøgninger:

• Høj-frem- og tilbagegående systemer

Vores tilpassede frem- og tilbagegående tætningsløsninger er meget udbredt i:

• Hydrauliske cylindre
• Byggeudstyr
• Landbrugsmaskiner
• Vandbehandlingssystemer
• Industriel automation
• Pneumatisk udstyr
• Sprøjtestøbemaskiner
• Olie- og gasudstyr
• Maskiner til minedrift
• Marine systemer

Xiamen Jinshun Sealing Technology blev grundlagt i 2002 og er specialiseret i specialfremstillede-forseglingsprodukter til krævende industrielle applikationer.

Vores fordele

Ingeniørekspertise

• Mere end 20 års forseglingserfaring.

Certificeret fremstilling

• ISO 9001:2015
• ISO 14001:2015

Global Compliance

Tilgængelige forbindelser opfylder:

• FDA
• NSF
• WRAS
• LFGB
• ACS
• KTW-W270
• RoHS
• NÅ

OEM & ODM Services

Vi støtter:

• Brugerdefinerede dimensioner
• Brugerdefinerede materialer
• Brugerdefineret hårdhed
• Prototype udvikling
• Masseproduktion

Hurtig projektsupport

Teknisk gennemgang tilgængelig inden for 24 timer.

Hvad er hovedfunktionen af ​​en frem- og tilbagegående sæl?

En frem- og tilbagegående tætning forhindrer væskelækage, mens den tillader lineær bevægelse af stænger eller stempler i hydrauliske og pneumatiske systemer.

Hvad er forskellen mellem en stangtætning og en stempeltætning?

En stangtætning tætner mod den bevægelige stempelstang og forhindrer væskelækage fra cylinderen.

En stempeltætning tætner mellem stemplet og cylinderboringen og opretholder trykket mellem kamrene.

Hvorfor er smøring vigtig for frem- og tilbagegående tætninger?

En kontrolleret oliefilm reducerer friktionen, reducerer slid, minimerer varmeudvikling og forlænger tætningens levetid betydeligt.

Hvilket materiale er bedst til hydrauliske tætninger?

Til de fleste hydrauliske applikationer giver polyurethan og NBR fremragende ydeevne. Til aggressive kemikalier eller høje temperaturer kan FKM eller PTFE foretrækkes.

Er V-tætninger velegnede til-krævende opgaver?

Ja. V-Tætninger giver fremragende tætningsydelse under varierende tryk og bruges i vid udstrækning i hydrauliske cylindre, industripresser og tungt udstyr.

Anmod om ekspertforseglingssupport

At vælge den rigtige frem- og tilbagegående tætning handler ikke kun om dimensioner. Materialevalg, trykforhold, hastighed, smøring og overfladefinish har alle indflydelse på tætningsydelse og udstyrets pålidelighed.

Om du har brug fortilpassede V-forseglinger, hydrauliske stangtætninger, stempeltætninger, U-koptætninger eller komplette tætningsløsninger, kan vores ingeniørteam hjælpe dig med at optimere ydeevnen og reducere vedligeholdelsesomkostningerne.

Kontakt Xiamen Jinshun tætningsteknologi i dag

✔ Custom OEM & ODM Manufacturing

✔ Hurtig prototypeudvikling

✔ FDA, NSF, WRAS & LFGB godkendte materialer

✔ Global eksportoplevelse siden 2002

✔ Hurtigt tilbud inden for 24 timer

Send os din tegning, prøve eller ansøgningskrav i dag, og lad vores tætningseksperter anbefale den mest pålidelige løsning til dit projekt.