Кольца X-образного сечения (X-RING)

Кольца X-образного сечения (Quad-Ring, X-Ring) представляют собой специализированные эластомерные уплотнения замкнутого контура с четырехкромочным профилем. Изделия являются усовершенствованной альтернативой стандартным кольцам круглого сечения (O-Ring) и предназначены для герметизации динамических (возвратно-поступательных, вращательных) и статических соединений в гидравлических и пневматических системах. Основная функциональная задача компонента — предотвращение утечек рабочей среды, защита от проникновения загрязнений и удержание давления при сниженных силах трения.

Применение X-образных колец решает проблему скручивания («спирального эффекта») уплотнителя в посадочной канавке, характерную для круглых колец при длинном ходе поршня. Четырехлепестковая геометрия обеспечивает две линии уплотнения на каждой контактной поверхности, что позволяет достичь герметичности при меньшей степени радиального сжатия. Это снижает износ, уменьшает пусковое усилие и продлевает межремонтный интервал оборудования.

Технические характеристики и производство: кольца X-образного сечения (X-RING)

Изготовление изделий осуществляется методами прецизионного литья под давлением (Injection Molding) или компрессионного формования в металлические пресс-формы с последующей вулканизацией. Технология производства гарантирует отсутствие облоя (литниковых остатков) на рабочих поверхностях, так как линия разъема пресс-формы проходит между лепестками профиля, в углублении, не контактирующем с уплотняемыми поверхностями.

Применяемые материалы и свойства

Для обеспечения работоспособности в различных средах кольца X-образного сечения (X-RING) производятся из широкого спектра эластомеров:

1. NBR (Бутадиен-нитрильный каучук): Стандартное решение для минеральных масел, гидравлических жидкостей HLP, воды и воздуха. Рабочий диапазон: -30°С до +100°С.
2. FKM (Фторкаучук/Viton): Для высоких температур (до +200°С), химически агрессивных сред, топлива и вакуума.
3. EPDM (Этилен-пропиленовый каучук): Для тормозных жидкостей, горячей воды, пара и полярных растворителей. Не стоек к минеральным маслам.
4. VMQ (Силикон): Для пищевого оборудования и широкого температурного диапазона (-60°С до +200°С), но с ограниченной механической прочностью.

Стандарты и типоразмеры

Размеры колец X-Ring стандартизированы международным нормативом AS 568 (американский стандарт для аэрокосмической отрасли), который определяет внутренние диаметры и сечения (толщины шнура). Сечения колец (CS) унифицированы с O-Ring и составляют: 1.78, 2.62, 3.53, 5.33 и 6.99 мм. Это позволяет устанавливать X-образные кольца в стандартные канавки, спроектированные под круглые кольца, без доработки металлических деталей.

Ключевые параметры:

• Твердость по Шору А: 70 (стандарт) или 90 единиц (для высоких давлений).
• Рабочее давление: до 5 МПа (без защитных колец) и до 40 МПа (с защитными фторопластовыми кольцами).
• Скорость скольжения: до 0.5 м/с (возвратно-поступательное) и до 2.0 м/с (вращательное).

Преимущества профиля Quad-Ring

Конструкция с четырьмя контактными кромками формирует между ними полость для удержания смазки. Это существенно снижает коэффициент трения и износ при запуске («сухое трение» отсутствует), что особенно важно для пневмоцилиндров и систем с низким давлением.

Важно: При монтаже колец X-Ring необходимо соблюдать допустимую степень сжатия. Для динамических уплотнений она составляет 10–15% (против 15–25% у O-Ring), для статических — 15–20%. Превышение этих значений нивелирует преимущества профиля и увеличивает трение.

Сферы применения и рекомендации по выбору

Инженеры-конструкторы выбирают профиль X-Ring для ответственных узлов, где требуется повышенная надежность и ресурс.

Основные отрасли применения:

• Гидравлические приводы: уплотнение поршней и штоков гидроцилиндров мобильной техники (экскаваторы, краны).
• Пневматика: уплотнение золотников распределителей, пневмоцилиндров робототехники (низкое трение).
• Арматуростроение: уплотнение шпинделей шаровых кранов и задвижек (вращательное движение).
• Фармацевтика и пищепром: гигиенические уплотнения (профиль без застойных зон, легко промывается).

Сравнительный анализ O-Ring и X-Ring

Таблица ниже поможет техническому специалисту обосновать выбор типа уплотнения.

Компания «РезиноМир» специализируется на поставках высокотехнологичных уплотнений для промышленных предприятий Санкт-Петербурга и Ленинградской области. В нашем каталоге представлены импортные кольца X-образного сечения (X-RING) из NBR и FKM, соответствующие стандарту AS 568. Мы работаем исключительно с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями. Оплата производится по безналичному расчету с предоставлением полного пакета бухгалтерских документов (УПД) и сертификатов соответствия.

Складская программа сформирована с учетом потребностей сервисных центров по ремонту гидравлики. Технический отдел готов помочь с подбором аналога по размерам канавки, рассчитать стоимость партии и предложить специальные цены для оптовых покупателей. Если требуемого размера нет в наличии, возможно изготовление уплотнений методом точения (Seal Jet) под заказ. Для оформления заявки, уточнения наличия или консультации инженера, свяжитесь с нами по телефону +7 (812) 223-43-40 или отправьте запрос на электронную почту spb@rti-land.ru.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Можно ли заменить обычное круглое кольцо (O-Ring) на X-Ring без расточки канавки?
В 95% случаев — да. Кольца X-Ring спроектированы так, чтобы их сечение соответствовало стандартным сечениям O-Ring (1.78, 2.62, 3.53, 5.33 мм). Они устанавливаются в те же посадочные места по ISO 3601 или ГОСТ 9833-73. Однако, из-за меньшего требуемого сжатия, необходимо проверить, обеспечит ли существующая глубина канавки натяг в пределах 10–15%.

2. Почему X-Ring лучше работает во вращающихся соединениях?
При вращении вала круглое кольцо склонно к локальному нагреву и провороту в канавке (эффект Гоф-Джоуля: резина при нагреве сжимается, охватывая вал еще сильнее, что ведет к разрушению). Профиль X-Ring более устойчив, меньше греется из-за смазки между кромками и не проворачивается, что позволяет использовать его при окружных скоростях до 2 м/с.

3. Как измерить размер X-образного кольца?
Размер определяется двумя параметрами: внутренним диаметром (d1d1​) и толщиной сечения ($W$ или d2d2​). Сечение измеряется по внешним габаритам профиля, а не по толщине «талии». Для идентификации можно использовать стандартные конусы или штангенциркуль, стараясь не деформировать эластичное изделие.

4. Выдержит ли кольцо давление 300 бар?
Само по себе эластомерное кольцо (даже твердостью 90 Шор А) при давлении свыше 10–15 МПа (100–150 бар) может выдавливаться в зазор между штоком и цилиндром (экструзия). Для работы при давлениях до 40–50 МПа необходимо устанавливать защитные антиэкструзионные кольца (Backup Rings) из фторопласта (PTFE) или полиамида с ненапорной стороны.

5. Как определить материал кольца: NBR или FKM?
Визуально они могут быть одинаковыми (черными). FKM (фторкаучук) имеет более высокую плотность (тяжелее) и не горит (самозатухает). NBR (нитрил) легче и горит с копотью. Также часто FKM маркируется цветной точкой (зеленой или коричневой) или изготавливается полностью коричневого цвета, но это не является обязательным правилом.