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シールの種類とその機能

Oct 31, 2024

シール、特にシールリングまたはオイルシール、エンジニアリング機械に使用される油圧シリンダーには欠かせない部品です。流体の漏れを防ぎ、作動油を隔離し、シリンダーを汚染物質から保護します。油圧シリンダで一般的に使用されるシールのタイプは次のとおりです。ダストシール, ピストンロッドシール, 緩衝シール, ガイドサポートリング, エンドキャップシール、 そしてピストンシール。ここでは、これらのタイプの概要、その機能、およびそれぞれが効率的な油圧システムの動作にどのように貢献するかについての追加のコンテキストを示します。

1. ダストシール

ダストシールは油圧シリンダのエンドキャップの外側に配置されており、ほこり、汚れ、破片などの外部汚染物質がシリンダに侵入するのを防ぎます。取り付け方法に基づいて、ダスト シールには主に 2 つのタイプがあります。スナップインそして圧入.

スナップインダストシール: 最も一般的なタイプで、エンドキャップの内壁の溝に簡単にはめ込みます。スナップインダストシールはポリウレタンで作られることが多く、要求の少ない環境での密閉性を高めるためのデュアルリップ設計を特徴としています。異なる断面プロファイルを備えたバリエーション (例: H タイプ、K タイプ) は、耐久性をさらにサポートします。

圧入ダストシール: 過酷な条件や過酷な条件下での用途には、圧入式ダストシールが最適です。溝に置くのではなく、強度を高めるために金属製のケーシングで囲まれ、エンド キャップに直接圧入されています。シングルリップ構成とダブルリップ構成の両方で利用できるこれらのシールは、高応力条件下でも信頼性の高い性能を発揮します。

2. ピストンロッドシール

としても知られていますUカップシール、ピストンロッドシールは、エンドキャップからの作動油の漏れを防ぐためのプライマリシールタイプで、内側に取り付けられています。ピストンロッドシールはポリウレタンまたはニトリルゴムで作られており、多くの場合、サポートリング圧力によるはみ出しや変形を防ぎます。 U カップシールには、さまざまな用途に適応できるいくつかの種類があります。

3. 緩衝シール

バッファシールはピストンロッドシールの二次シールとして機能し、ロッドや一次シールに損傷を与える可能性のある圧力スパイクを吸収します。主に次の 3 つのタイプがあります。

タイプA:ポリウレタン製の一体型緩衝シールです。基本的な圧力吸収機能があり、中程度の条件で使用できます。

タイプBとタイプC: これらの 2 ピースのシールは、高圧下での押し出しに対する優れた耐性を提供します。タイプ B および C シールは、強化された設計により高圧に耐えることができ、寿命が長くなり、重要なシステム コンポーネントの保護が強化されます。

4. ガイドサポートリング

ガイドサポートリング、または指輪を着用する、シリンダーエンドキャップとピストン自体の両方に配置されています。ピストンロッドの直線運動のサポートとガイドを提供し、金属間の直接接触を防ぎ、アライメントを改善します。ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) でコーティングされたプラスチックや青銅などの素材で利用できるガイド リングは、摩耗を最小限に抑え、シリンダー内でのスムーズで正確な動作を保証します。

5. エンドキャップシール

エンドキャップシールは、静電気シールエンドキャップとシリンダー壁の間に配置され、これら 2 つのコンポーネント間の隙間からの作動油の漏れを防ぎます。一般に、エンド キャップ シールはニトリルゴム製の O リングで構成され、多くの場合、バックアップリング安定性を高めます。エンドキャップシールは、シリンダーハウジング内に流体を確実に封じ込めることで重要なサポートを提供します。

6. ピストンシール

ピストン シールは、油圧シリンダの 2 つのチャンバを分離する主要な内部シールであり、ピストンの両側での加圧制御を可能にします。通常は 2 ピースのシールとして設計されており、外側のリングは PTFE またはナイロンで作られ、内側のリングはニトリルゴムで作られています。バリエーションとしては、強度を高めるためのブロンズ コーティングされた PTFE や、特に一方向にのみ動作する単動シリンダー用のポリウレタン U カップなども含まれます。

シール選択における追加の考慮事項

油圧シールを選択する場合、いくつかの要素が性能と寿命に影響を与えます。

材料構成: 各シール タイプの材質により、特定の条件下での弾力性が決まります。ポリウレタンとニトリルゴムは、耐久性、柔軟性、耐摩耗性の点で一般的です。より要求の厳しい用途では、PTFE コーティングされたブロンズとナイロンが耐摩耗性を高めます。

使用圧力と温度: 油圧システムは、多くの場合、高圧およびさまざまな温度下で動作します。シールは、有効性を失うことなくこれらの条件に耐えることができなければなりません。高圧用途では、サポート リングを備えたマルチピース シールの利点が得られ、押し出しや変形のリスクが軽減されます。

潤滑適合性: 化学的分解を避けるために、シールは作動油の種類に適合する必要があります。潤滑剤と作動油の両方に対する材料の適合性を確保することで、シールの寿命が延び、システムの汚染が防止されます。

耐環境性: 屋外または極端な環境では、シールはほこり、泥、または化学物質への曝露に耐える必要があります。ポリウレタンなどの材料は汚染物質に対する耐性を考慮して選択され、金属強化シールが過酷な条件下でも構造的サポートを提供します。

動的アプリケーションと静的アプリケーション: ピストン ロッド シールのような動的シールには、連続動作下でも柔軟性を維持する材料が必要ですが、エンド キャップ シールなどの静的シールでは、柔軟性を必要とせずに固体シールを維持するために材料の安定性に重点が置かれています。

油圧シール技術の今後の動向

シーリング業界では、極端な条件下での性能を向上させるために、先進的な材料と革新的な設計が継続的に進化しています。強化 PTFE コンパウンド、強化 U カップ、自己潤滑材料がますます一般的になり、摩擦が低減され、耐用年数が延長されます。さらに、統合された摩耗インジケーターと監視機能を備えたシールも登場しており、産業用油圧システム全体での予知保全と信頼性の向上が可能になります。

結論

油圧シールは、エンジニアリング機械の油圧シリンダの性能、効率、信頼性を確保する上で不可欠な役割を果たします。ダストシールからピストンシールまで、各タイプのシールは特定の目的を果たし、油圧システム全体の安定性と安全性に貢献します。これらのシールの種類とその用途を理解することは、エンジニアが機器の機能を維持し、動作寿命を延ばすための適切な組み合わせを選択するのに役立ちます。これらのシールの適切な選択とメンテナンスは、油圧性能を維持し、重要な用途でのダウンタイムを削減するために不可欠です。

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