Сравнение с O-кольцом: Y-кольца и O-кольца являются наиболее часто используемыми уплотнениями, но имеют разные области применения. O-кольцо герметизирует за счет высокой степени сжатия, имеет простую конструкцию и отлично подходит для статических уплотнений, но при возвратно-поступательном движении склонно к скручиванию и перекатыванию, что приводит к износу и выходу из строя. Y-кольцо, как представитель манжетных уплотнений, имеет уникальное преимущество в виде динамических герметизирующих свойств. Благодаря уникальной конструкции губы оно создает «эффект самогерметизации» под давлением, обладает относительно низким трением и менее склонно к скручиванию и перекатыванию при возвратно-поступательном движении, поэтому его стабильность и срок службы в условиях высокочастотного возвратно-поступательного движения обычно превосходят таковые у O-кольца.

Его принцип герметизации в основном основан на «эффекте самогерметизации»:

1. Начальное предварительное натяжение: После установки основание уплотнения (задняя часть Y-образной формы) слегка сжимается, создавая начальное контактное напряжение для статического уплотнения.

2. Активация давлением: Когда в систему подается давление среды, оно проникает внутрь губы уплотнительного кольца.

3. Раскрытие губы: Под давлением губа уплотнительного кольца (особенно главная губа) раскрывается, плотно прилегая к поверхности канавки и движущейся детали (например, штоку или цилиндру).

4. Чем выше давление, тем плотнее прилегание: Чем выше давление в системе, тем greater контактное напряжение между губой и уплотняемой поверхностью, и тем лучше эффект уплотнения. Эта способность автоматически усиливать герметизацию является его ключевым преимуществом.

Y-кольца обычно делятся на равногубые и неравногубые (с длинной и короткой губой). Короткая губа контактирует с движущейся поверхностью и имеет меньшее трение; длинная губа является опорной, более эластичной и служит mainly для поддержки и предотвращения перекатывания.

2. Основы проектирования
Проектирование Y-кольца касается не только самого уплотнения, но и соответствия всей системы уплотнения.

1. Конструкция губы:

   • Форма кромки: Кромка губы должна быть острой и гладкой, без заусенцев, задиров или износа, что является ключом к эффективному уплотнению. Обычно предусматривается微кий скругленный переход, чтобы избежать повреждений при установке.

   • Конструкция с разными губами: Для уплотнений с направленностью длинная губа должна быть обращена в сторону низкого давления, а короткая губа (рабочая губа) — в сторону высокого давления для достижения оптимального эффекта самогерметизации и стабильности.

2. Натяжение и степень сжатия:

   • В ненагруженном состоянии диаметр губы уплотнительного кольца обычно slightly меньше диаметра уплотняемого вала или отверстия, создавая определенное радиальное натяжение.

   • После установки основание сжимается канавкой, создавая осевое сжатие.

   • При проектировании необходимо точно рассчитать appropriate степень сжатия (обычно 7-15%). Слишком низкая степень сжатия приведет к утечкам, а слишком высокая — увеличит трение и износ, сокращая срок службы.

3. Конструкция канавки:

   • Ширина и глубина канавки должны соответствовать размерам поперечного сечения Y-кольца.

   • Ширина канавки: Должна accommodate ширину Y-кольца в сжатом состоянии с достаточным пространством для предотвращения чрезмерного сжатия.

   • Глубина канавки: Должна обеспечивать proper степень сжатия и правильное положение поверхности динамического уплотнения.

   • Боковые стороны и дно канавки должны иметь adequate чистоту поверхности и иметь appropriate фаски и закругления для облегчения установки и предотвращения повреждения уплотнительного кольца.

4. Защита от выдавливания:

   • В условиях высокого давления уплотнительное кольцо может быть выдавлено в зазор между поршнем и цилиндром или штоком и направляющей втулкой, что приведет к его повреждению и разрыву.

   • При проектилении необходимо строго контролировать этот радиальный зазор или использовать антиэкструзионные кольца (обычно из PTFE или нейлона) для поддержки и предотвращения выдавливания уплотнения.

3. Общие материалы
Выбор материала Y-кольца зависит от рабочей среды, температуры, давления и частоты использования.

Другие материалы, такие как силиконовый каучук (VMQ) (термо- и морозостойкий, но низкая прочность), также используются в условиях.

4. Меры предосторожности при установке
Правильная установка — это последний и crucial шаг к обеспечению герметизирующих properties и срока службы Y-кольца.

1. Проверка и очистка: Перед установкой тщательно проверьте уплотнительное кольцо на отсутствие заусенцев, трещин, царапин и дефектов. Канавку уплотнения, поршень, шток поршня и все детали быть тщательно очищены от любой металлической стружки, пыли и загрязнений.

2. Смазка: Перед установкой нанесите смазку или рабочую среду системы, совместимую с материалом уплотнения, на губу уплотнительного кольца и все скользящие поверхности. Это уменьшит сопротивление при установке и предотвратит перекатывание, перекос или срез губы.

3. Использование специальных инструментов: Запрещается использовать острые инструменты (например, отвертки) для натягивания уплотнительного кольца. Следует использовать монтажные cones, направляющие втулки или обернуть резьбу, шпоночные пазы острые кромки пластиковой пленкой или тонким пластиком для плавного входа кольца в канавку.

4. Направление установки: Для неравногубых Y-колец длинная губа должна быть обращена к стороне низкого давления, а короткая губа (основная уплотнительная губа) — к стороне высокого давления. Неправильная установка приведет к отказу уплотнения и даже выдавливанию кольца из канавки.

5. Равномерная установка: Усилие при установке должно быть равномерным, чтобы уплотнительное кольцо входило в канавку параллельно, без перекоса и перекатывания. После установки проверьте, полностью ли кольцо встало на место и ровно ли лежит.

Резюме: Y-образное резиновое уплотнительное кольцо является основной силой в возвратно-поступательных динамических уплотнениях благодаря эффективному эффекту самогерметизации, отличным динамическим герметизирующим свойствам и низкой cost. Успешное применение зависит от точного понимания условий работы, разумной конструкции канавки, правильного выбора материала (особенно разница в стойкости к средам между NBR и EPDM) и тщательной установки.

Если у вас возникнут вопросы по проектированию или применению Y-колец, обращайтесь в техническую команду OTE. Благодаря нашему богатому опыту мы можем предоставить профессиональные консультации по проектированию и техническую поддержку для ваших конкретных условий, а также предложить быструю разработку нестандартных Y-колец различных материалов и размеров благодаря нашей эффективной R&D системе, обеспечивая оптимальное герметизирующее решение для вашего оборудования.