高圧用途では異なる O リングの選択が必要な理由-
高圧シーリング システムでは、非常に大きな要求が課せられます。{0}Oリング-標準的な静的シール用途よりも優れています。システム圧力が増加すると、ゴム製シールはより高い圧縮荷重、より大きな押出力、より深刻な変形にさらされます。 O- リングの材質、硬度、溝の設計、またはクリアランスが動作条件に適切に適合していないと、機器が予想される耐用年数に達するずっと前にシールの故障が発生する可能性があります。
一般的な高圧用途には次のようなものがあります。-
- 油圧シリンダ
- 高圧ポンプ-
- 工業用バルブ
- 石油およびガス機器
- 油圧プレス
- 射出成形機
- 圧力試験装置
- 化学処理システム
これらのシステム用の O リングを選択するには、正しいサイズを選択するだけでは十分ではありません。{0}エンジニアは、圧力、媒体の適合性、温度、設置クリアランス、および動的動作を同時に評価する必要があります。
O リングを選択する前に使用圧力を理解してください-
決定する最初のパラメータは、通常の作動圧力ではなく、最大作動圧力です。システムの起動時、バルブの切り替え時、または緊急停止時の圧力スパイクは定格動作圧力を超える可能性があるため、常に考慮する必要があります。
一般的な圧力分類には次のものがあります。
| システム圧力 | 代表的な用途 |
|---|---|
| 10MPa以下 | 一般油圧機器 |
| 10～25MPa | 産業用油圧システム |
| 25～40MPa | 重機 |
| 40MPa以上 | 高圧油圧および油田設備 |
圧力が増加すると、特にシール部品間の半径方向の隙間が過剰な場合、O- リングが押し出される可能性が大幅に高くなります。
作業媒体に適した材料を選択する
材料の適合性は、依然として高圧シールの最も重要な選択基準の 1 つです。-
NBR
こんな方におすすめ:
作動油
鉱物油
ディーゼル燃料
潤滑油
石油-ベースの液体
NBR は優れた耐油性と高い引張強度を兼ね備えており、油圧シール システムで最も広く使用されている材料の 1 つです。
FKM
こんな方におすすめ:
高温油-
合成潤滑剤
燃料
化学処理装置
FKM は、高温下でもシール性能を維持しながら、熱や攻撃的な化学薬品に対する優れた耐性を備えています。
EPDM
こんな方におすすめ:
- 水
- スチーム
- グリコール
- ブレーキ液
EPDM は石油ベースの油圧システムでは使用しないでください。油に長時間さらされると膨張や急速な劣化が生じるためです。{0}}
硬度や寸法を選択する前に、材料の適合性を必ず確認してください。
適切な硬さを選ぶ
O- リングの硬度は、圧力下での押出抵抗に直接影響します。
最も一般的に使用される硬度値は次のとおりです。
- 70 ショア A – 一般産業用シーリング
- 80 Shore A – 中圧油圧アプリケーション-
- 90 Shore A – 押出抵抗が増加した高圧システム-
システム圧力が増加すると、より柔らかい化合物が変形して金属コンポーネント間の押出ギャップに入る可能性があります。これは、噛みつき、引き裂き、そして最終的にはシールの破損につながります。
ただし、最高の硬度を選択することが常に最適な解決策であるとは限りません。過度に硬いコンパウンドはより大きな取り付け力を必要とし、低圧条件ではシール効率が低下する可能性があります。-したがって、圧力レベルと溝の設計の両方に従って硬度を選択する必要があります。
Oリングのはみ出しを防止-
押し出しは、高圧シール システムの故障の最も一般的な原因の 1 つです。{0}
内圧がエラストマーの機械的強度を超えると、O- リングの一部が嵌合コンポーネント間の隙間に押し込まれます。圧力サイクルを繰り返すと、ゴムが徐々に切れたり裂けたりして、漏れが発生します。
一般的な原因は次のとおりです。
- 過剰な押し出しギャップ
- 低硬度材
- 圧力スパイク
- シール溝の摩耗
- 加工公差が悪い
油圧用途での押し出しを防止するには、適切な溝寸法と管理されたクリアランスが不可欠です。
バックアップリングはいつ使用する必要がありますか?
バックアップ リングは、高圧下での押し出しを防ぐために O リングの横に取り付けられる剛性のサポート リングです。{0}}
一般に、バックアップ リングは次のような場合に推奨されます。
- 圧力が約15～20MPaを超える
- 大きな押し出しギャップを減らすことができない
- 動的往復運動が存在する
- 圧力が頻繁に変動する
- 長寿命が求められる
圧力の方向に応じて、追加のサポートを提供するために 1 つまたは 2 つのバックアップ リングを取り付けることができます。
バックアップ リングに一般的に使用される材料には、優れた耐摩耗性と寸法安定性を備えた PTFE、充填 PTFE、高強度エンジニアリング プラスチックなどがあります。{0}
溝の設計は材料の選択と同じくらい重要です
高級エラストマーコンパウンドであっても、不適切に設計されたシール溝を補うことはできません。
溝設計の主な要素には次のようなものがあります。
- 溝幅
- 溝深さ
- 表面仕上げ
- 圧縮率
- ラジアルすきま
- 面取り寸法
圧縮が不十分だと漏れが発生する可能性があり、圧縮が過剰だと摩擦が増加して圧縮永久歪みが加速します。作動圧力が上昇するにつれて、精密加工の重要性がますます高まっています。
AS568、ISO 3601、DIN 3771 などの国際規格は、多くの標準的な O リング用途の寸法ガイドラインを提供しています。-
動的シールと静的シールを別々に検討する
高圧 O リングの選択は、シールが動作中に静止しているか動いているかによっても異なります。{0}{1}
静的シール
例としては次のものが挙げられます。
管フランジ
バルブカバー
エンドキャップ
圧力容器
静的シールは一般に摩耗が少なく、幅広い材料の選択肢が可能です。
ダイナミックシーリング
例としては次のものが挙げられます。
油圧シリンダ
ピストン
往復ロッド
回転軸
動的シールでは、摩擦、耐摩耗性、潤滑、発熱についてさらに考慮する必要があります。これらの用途では、材料の選択と表面仕上げがシールの寿命に直接影響します。
高圧下での温度の影響
機器の動作中、圧力と温度は同時に上昇することがよくあります。
温度が上昇するとゴムの硬度と引張強度が低下し、高荷重下で押し出しが発生しやすくなります。
例えば：
- NBRは120度程度までが一般的です。
- FKM は 200 度に近い温度でも安定した性能を維持します。
- EPDM は熱水や蒸気環境では優れた性能を発揮しますが、石油には適していません。
温度を考慮せずに圧力のみに基づいて材料を選択すると、シール寿命が大幅に短くなる可能性があります。
製造精度が重要
高圧システムでは寸法の一貫性がますます重要になっています。{0}
重要な製造要素には次のようなものがあります。
- フラッシュ制御
- 金型精度
- 断面公差-
- 表面平滑性
- 化合物の一貫性
- 圧縮永久歪性能
製造バッチ間の断面直径や硬度のばらつきは、シール力に影響を与え、圧力下での漏れのリスクを高める可能性があります。{0}}
産業用油圧プロジェクトでは、一貫した生産品質が材料の選択そのものと同じくらい重要であることがよくあります。
高圧用途向けカスタム O リング--
多くの高圧システムでは、標準のカタログ サイズではなく、カスタマイズされたシーリング ソリューションが必要です。{0}
カスタマイズには次のものが含まれる場合があります。
- 標準外の内径-
- 特殊な断面
- 高-硬度の化合物
- 攻撃的な化学物質用の材料配合
- 厳しい寸法公差
- OEM生産のためのカスタムパッケージ
Chaoyue は、高圧油圧機器、流体力システム、カスタマイズされた機械アセンブリなど、要求の厳しい工業用シーリング用途向けの O リングを製造しています。{{1} Chaoyue は、標準の NBR、FKM、EPDM、シリコーン、HNBR 材料に加えて、OEM 顧客が必要とするさまざまな圧力定格、動作温度、シール媒体に対応するためのカスタム化合物の開発、精密成形、図面ベースの生産をサポートしています。-
高圧 O リングを選択する際のよくある間違い--
いくつかの選択ミスにより、産業用機器のシールが早期に故障する原因が続いています。
価格だけで素材を選ぶ
低コストのエラストマーは、作動流体や温度との互換性がない場合、すぐに故障する可能性があります。-
圧力スパイクの無視
過渡的な圧力ピークは通常の動作圧力を超えることが多いため、常に設計マージンに含める必要があります。
あらゆる用途に標準硬度を使用
70 ショア AO- リングは一般的なシールでは良好に機能しますが、高圧の油圧条件下では押し出される可能性があります。-
押し出しクリアランスの無視
適切な材料であっても、過剰なクリアランスにより圧力がかかるとゴムが変形してしまうと、破損する可能性があります。
溝加工精度の見逃し
溝の寸法が正しくないと、O リングの品質に関係なくシール効率が低下します。{0}
圧力、媒体、温度、硬度、溝の設計、製造精度を一緒に評価することで、エンジニアは高圧システムにおけるシールの信頼性を大幅に向上させ、メンテナンス コストを削減できます。{0}}