Кольца защитные

Кольца защитные из фторопласта (опорные кольца, back-up rings) представляют собой специализированные элементы уплотнительных узлов, предназначенные для предотвращения экструзии (выдавливания) основного эластичного уплотнителя в зазор между подвижными и неподвижными деталями гидросистемы. Изделия имеют прямоугольное сечение и устанавливаются в одну канавку с резиновым кольцом круглого сечения (O-ring) со стороны, противоположной направлению давления.

Ключевая инженерная задача, решаемая применением данных компонентов — повышение рабочего давления уплотнительного узла до 40–50 МПа и выше, а также увеличение ресурса уплотнений при наличии пульсирующих нагрузок и больших радиальных зазоров (до 0.2–0.3 мм). Без использования опорных колец при давлении свыше 10 МПа происходит пластическая деформация резины, ее затекание в зазор и последующее разрушение («срезание»), что ведет к разгерметизации системы.

Технические характеристики и стандарты на кольца защитные

Производство опорных элементов осуществляется методами токарной обработки заготовок (втулок) из спеченного фторопласта-4 на станках с ЧПУ или автоматического прессования порошка в пресс-формы. Механическая обработка позволяет получать изделия высокой точности с допусками до 0.05 мм, что критично для плотной посадки в канавку.

В качестве материала используется преимущественно чистый политетрафторэтилен (PTFE, Фторопласт-4) или его наполненные композиции (с бронзой, стекловолокном, коксом) для тяжелых условий эксплуатации.
Основные свойства материала:

• Твердость: Достаточная для сопротивления выдавливанию, но не повреждающая шток или цилиндр.
• Коэффициент трения: 0.04 (минимизирует потери на трение в подвижных узлах).
• Химическая инертность: Стойкость ко всем типам гидравлических масел, эмульсий и агрессивных сред.

Нормативная база и классификация

Геометрические параметры и типоразмеры колец регламентируются государственным стандартом ГОСТ 23825-79 «Кольца защитные фторопластовые», а также международными нормами ISO 3601-4 и стандартами ведущих производителей уплотнений (Trelleborg, Parker).

Конструктивно кольца защитные подразделяются на три основных типа:

1. Сплошные (Solid): Кольцо без разреза. Применяется в разъемных канавках (поршни, фланцы). Обеспечивает максимальную защиту от экструзии.
2. Разрезные (Split): Имеют прямой или косой (под углом 30°–45°) разрез. Предназначены для монтажа в закрытые канавки штоков и цилиндров. Облегчают установку, но требуют точного смыкания кромок.
3. Спиральные (Spiral): Многовитковая конструкция. Обладает повышенной эластичностью и компенсирует значительные изменения зазора при расширении цилиндра.

Ниже приведен сравнительный анализ применимости типов колец в зависимости от условий:

Важно: При установке разрезного защитного кольца необходимо следить за ориентацией среза и его положением относительно давления. Вогнутая сторона спирального кольца (если есть профиль) должна быть обращена к резиновому кольцу O-ring, чтобы предотвратить его повреждение острыми кромками.

Сферы применения в промышленности

Опорные кольца являются неотъемлемой частью уплотнительных систем высокого давления в мобильной и стационарной гидравлике.

Основные отрасли применения:

• Тяжелое машиностроение: Гидроцилиндры экскаваторов, бульдозеров, кранов. Защита уплотнений поршня и штока при работе с высокими пиковыми нагрузками.
• Нефтегазовое оборудование: Уплотнение запорной арматуры (шаровых кранов, задвижек), работающей при высоких давлениях и температурах.
• Станкостроение: Гидравлические прессы, зажимные устройства.
• Авиастроение: Системы управления механизацией крыла и шасси (используются кольца из наполненного PTFE для снижения веса и трения).

Инженеры-конструкторы предусматривают установку одного защитного кольца при одностороннем давлении и двух колец (с обеих сторон от O-ring) при двустороннем действии давления (например, в поршне гидроцилиндра двойного действия).

Условия сотрудничества с компанией «РезиноМир»

Компания «РезиноМир» специализируется на поставках уплотнительных элементов из фторопласта для промышленных предприятий и сервисных центров Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Сотрудничество ведется с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями. Оплата производится по безналичному расчету с предоставлением полного пакета товаросопроводительной документации (паспорта качества на партию, сертификаты соответствия).

Складская программа включает широкий ассортимент защитных колец по ГОСТ 23825-79 и метрическим стандартам DIN. Производственные мощности позволяют оперативно изготовить партию колец нестандартных размеров по чертежам заказчика или образцу (реверс-инжиниринг). Возможна поставка продукции оптом и комплектация ремонтных наборов. Инженерный отдел предоставляет консультации по выбору материала (чистый Ф-4 или композиты) в зависимости от условий работы узла. Чтобы рассчитать стоимость заказа, узнать актуальные цены или сроки изготовления, необходимо направить запрос на электронную почту spb@rti-land.ru или связаться с отделом продаж по телефону +7 (812) 223-43-40.

FAQ: Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать защитное кольцо повторно?
Повторное использование фторопластовых колец, особенно разрезных и спиральных, не рекомендуется. В процессе эксплуатации материал подвергается пластической деформации, принимая форму канавки и зазора. При демонтаже геометрия кольца нарушается, и при повторной установке оно не обеспечит плотного прилегания, что увеличит риск экструзии резины.

Как подобрать размер защитного кольца под O-ring?
Размер защитного кольца определяется диаметром цилиндра/штока и шириной канавки. Внутренний диаметр кольца должен соответствовать диаметру канавки (для поршня) или штока (для штока). Ширина канавки должна быть достаточной для размещения резинового кольца O-ring (с учетом его деформации) и одного или двух защитных колец. Стандартные размеры канавок указаны в ГОСТ 9833-73 (для O-ring) и ГОСТ 23825-79.

Чем отличается кольцо из чистого ПТФЭ от наполненного (бронзой, углем)?
Кольца из чистого ПТФЭ (Ф-4) обладают лучшей химической стойкостью и низким трением, но склонны к хладотекучести под высокой нагрузкой. Наполненные композиты (например, Ф4К20 с коксом или бронзонаполненные) имеют значительно более высокую прочность на сжатие, износостойкость и сопротивление экструзии, что позволяет использовать их при давлениях до 60-80 МПа и в тяжелых условиях работы.

Нужно ли защитное кольцо при давлении 5 МПа?
При низких давлениях (до 10 МПа) и малых зазорах (до 0.05-0.1 мм) использование защитных колец необязательно, резина O-ring справляется самостоятельно. Однако, если в системе присутствуют пульсации давления, высокие температуры (снижающие твердость резины) или увеличенные зазоры, установка защитного кольца рекомендована даже при низких давлениях для продления срока службы уплотнения.