Маркировка уплотнительных колец круглого сечения

Промышленное оборудование имеет множество соединений. Для их герметизации и защиты используется уплотнительное кольцо, представленное в нескольких вариантах с различными параметрами.

Применение

Уплотнительные кольца применяются для герметизации соединений различного оборудования вроде насосов, канализационных систем, газопроводов и т. д. Помимо герметизации данные элементы выполняют функции гашения шума и вибраций и изоляции от пыли, солнца, влаги и т. д.

Параметры

Уплотнительные кольца в целом рассчитаны на воздействие соленой и пресной воды, топлива, смазки и некоторых прочих химически активных веществ. Предельное давление значительно различается для вариантов для подвижных и стационарных соединений. К тому же в первом случае важна скорость движения. Диапазон рабочих температур – от -50 до 130 °C. Отдельные варианты уплотнительных колец характеризуются специфическими значениями названных параметров в зависимости от назначения.

Для уплотнительных колец исходные материалы представлены полиуретаном, NBR-резиной, фтор- и силиконовым каучуком.

Среди названных материалов полиуретан в 2-3 раза по износостойкости превосходит резину. Поэтому уплотнительными кольцами из него нередко заменяют стандартные резиновые элементы. Силикон и фторсодержащая резина также превосходят по долговечности резину.

При этом любой материал для уплотнительных колец должен соответствовать ряду требований.

• Во-первых, данные элементы должны обладать стойкостью к влиянию химически активных сред.
• Во-вторых, в некоторых случаях требуется термостойкость.
• В-третьих, нередко необходима морозостойкость, определяющая сохранение уплотнительными кольцами эластичности до определенного термического порога.
• В-четвертых, необходимо учитывать воздействие их самих на изделия, с которыми они контактируют, то есть коррозионную активность.
• В-пятых, данные изделия существенно различаются по твердости в зависимости от назначения.
• В-шестых, важна износостойкость.

Жесткостью называют возможность сопротивления деформации. Она определяется на основе соотношения остаточной деформации к силе удара. С ней связана способность к возврату в начальное состояние после устранения напряжений.

Особый тип условий проявляется при использовании уплотнительных колец на границе вакуума и воздуха. В данном случае существенно ускоряются окислительные процессы. Для предохранения изделий от них в состав включают дополнительные компоненты.

Кроме того, при давлении более 10 МПа проявляется кессонный эффект, способный привести к разрушению. Ему хорошо противостоят уплотнительные кольца из плотного и твердого материала.

Выбор уплотнительных колец осуществляют на основе их параметров с учетом условий применения. Так, значение имеют температура и давление. К тому же ввиду того, что рассматриваемые детали подвергаются сжатию и растяжению, важна их способность к возврату в начальное состояние. Также при выборе уплотнительных колец имеет значение размер. Требуемое значение определяется на основе параметров соединения.

Для отображения основных характеристик уплотнительных колец разработана система маркировки. Полное обозначение представлено пятизначной цифровой комбинацией. Первые три числа отражают диаметр: первое – штока, второе – цилиндра (диаметр изделия, на который рассчитан уплотнитель, при этом для плотного прилегания диаметр его самого немного меньше), третье –сечения (*10). Четвертое число означает группу точности, пятое – группу материала (0-3 – бутадиен-нитрильный каучук, 4-6 — фторкаучук).

Нужно учитывать, что вид маркировки определяется типом уплотнительного кольца. Полные маркировки применяются редко.

Классификация

Основным критерием дифференциации уплотнительных колец считают форму сечения. По данному параметру их подразделяют на круглые, прямоугольные, x-образные.

Детали круглого сечения служат в качестве герметизирующих элементов в гидравлических и пневматических устройствах, смазочных и топливных системах. По назначению их классифицируют на варианты для подвижных и статичных соединений и изделия только для подвижных соединений. Размеры рассматриваемых изделий обозначают цифровыми маркировками типа 25х35х10, отражающими только диаметр. Первое значение относится к штоку, второе – к цилиндру, третье – к сечению (*10) в мм. Следует отметить, что иностранные производители используют двузначные маркировки без диаметра цилиндра.

Кольца прямоугольного сечения (R-ring) применяются преимущественно в статичных соединениях. Это обусловлено тем, что в подвижных узлах прямоугольные кромки изнашиваются быстрее вследствие значительно большего трения. Ввиду этого допустимо применение прямоугольных уплотнительных колец в соединениях со скоростью поступательного движения до 0,5 м/с. Кроме того, в некоторых случаях с целью снижения износа сокращают площадь контакта путем снятия фаски. Однако нужно учитывать, что такие варианты подходят для рабочего давления до 1 МПа. Стандартные прямоугольные изделия рассчитаны на давление до 50 МПа. Диапазон рабочих температур определяется материалом: изделия из бутадиен-нитрильного каучука применимы при -50-150 °C, из силиконового каучука – при -60-200 °C, из фторированного каучука – при -25-200 °C. К тому же материал определяет устойчивость изделий к воздействию химически активных сред. Так, фторкаучуковые уплотнительные кольца подходят для спиртов и кетонов, в то время как с бензином и бутаном следует использовать варианты из бутадиен-нитрильного каучука. Для обозначения размеров прямоугольных вариантов используются аналогичные трехзначные маркировки. В данном случае первые два числа определяет диаметр штока и цилиндра соответственно, третье – высоту в мм. Приведенные характеристики обуславливают основные сферы применения прямоугольных уплотнительных колец. В основном их используют в арматурных фланцевых соединениях, в том числе открытых, а также в трубопроводах. Там они выполняют функции герметизации и защиты от влаги и пыли.

Модели квадратного сечения считаются вариантом прямоугольных изделий с равными значениями высоты и толщины. По параметрам и назначению они аналогичны.

Изделия X-образного сечения имеют четыре закругленных края с промежуточными дугообразными выемками в поперечном разрезе. Данная конструкция служит для предотвращения скручивания. Это модели двухстроннего действия, имеющие обширный рабочий диапазон давления. Их производят из трех типов материала: нитрилового (NBR), фтористого (FKM/FPM) и этиленово-пропиленового (EPDM) каучука. Изделия первого типа характеризуются наибольшей твердостью (до 90 по Шору). Варианты из фтористого каучука отличаются наибольшей рабочей температурой (до 200 °C), а модели из EPDM – наименьшей (до -40 °C). X-образные варианты известны также как x-rings и q-rings.

Еще одним параметром дифференциации уплотнительных колец является твердость. По данному критерию их классифицируют на мягкие, средней твердости, твердые, очень твердые.

В данной статье рассмотрены преимущественно резиновые уплотнительные кольца. Однако существуют варианты из более твердых материалов.

• Медные уплотнительные кольца, несмотря на называние, производят как из меди, так и из прочих цветных металлов, их сплавов, а также пластика. Данные изделия служат для герметизации резьбовых соединений топливной аппаратуры, гидравлических механизмов и т. д.
• Уплотнительные кольца из фторопласта рассчитаны на предотвращения выдавливания в зазор резиновых моделей.
• Графитовые изделия, служат для герметизации соединений. Их применяют для нефтехимического, энергетического, газового оборудования вместо прокладок и шнуров.
• Металлорезиновые варианты представлены металлическими шайбами, как и медные, с внутренней износостойкой резиновой вставкой. Используются также для герметизации резьбовых соединений.

По совокупности параметров выделяют несколько видов уплотнительных колец, основными среди которых являются три.

• Маслобензостойкие кольца производят из нитрил-бутадиенового каучука (резины 0-4 групп). Наиболее широкий диапазон рабочих температур от -45 до 130 °C имеют варианты из резины 4 группы.
• Термостойкие изделия из фторкаучука (резина 5, 6 групп) рассчитаны на температуры от -20 до 200 °C (резина 6 группы).
• Силиконовые варианты соответствующего состава (резина 7 группы) имеют диапазон рабочих температур от -50 до 250 °C.

Максимальное рабочее давление для названных типов круглых уплотнительных колец составляет 10 МПа для подвижных соединений и 40 для неподвижных.

Маслобензостойкие варианты, как следует из названия, мало восприимчивы к химическому влиянию нефтяных продуктов, таких как дизельное топливо, мазут, бензин, смазочных веществ, минеральных и синтетических масел, воды, жиров, газов типа бутана и пропана, спирта, кислот (в разбавленном состоянии), солей, 40% ароматических веществ. К тому же они характеризуются высокой эластичностью и небольшой остаточной деформацией. Их также называют бензостойкими (на основе свойств) и кольцами NBR (по исходному материалу).

Термостойкие изделия являются наиболее устойчивыми к воздействиям различного рода (химическим, термическим, механическим) среди уплотнительных колец. Так, они невосприимчивы к влиянию ароматических углеводородов, топливо-смазочных материалов, кислот, щелочей, а также ультрафиолета и радиации. К тому же они характеризуются хорошими диэлектрическими параметрами. Однако рассматриваемые изделия чувствительны к ацетону, муравьиной кислоте и аммиаку. Основным свойством таких уплотнительных колец является устойчивость к термическому влиянию. Приведенными параметрами обусловлена очень обширная сфера их применения, но особо актуальны такие варианты для узлов с высокой рабочей температурой. Они встречаются под названиями FKM, FPM (по исходному материалу), Viton (по названию марки одного из производителей), высокотемпературные (по свойствам).

Силиконовые варианты относятся к экологически чистым изделиям. К тому же они характеризуются очень высокой термической устойчивостью: рассчитаны на температуру от -60 до 260 °C, кратковременно могут выдерживать более 300 °C. Данные варианты устойчивы к воздействию химически активных сред, таких как вода (соленая и пресная), кислоты, фенолы, щелочи, спирты, нефть, смазки, соли, масла, перекись водорода, озон, а также электрических полей ультрафиолета и вакуума. Обладают диэлектрическими свойствами. Названные параметры определяют обширную сферу применения силиконовых уплотнительных колец. Особо актуальны они для отраслей, где требуются экологически чистые материалы.

Как видно, систематика рассматриваемых изделий весьма сложна. Многие варианты соответствуют нескольким классификациям, например, силиконовые уплотнительные кольца прямоугольного сечения, термостойкие круглого сечения и т. д.

ГОСТы

Многие характеристики уплотнительных колец регламентируются ГОСТами. Так, для вариантов круглого сечения создан ГОСТ-18829-2017. Он описывает исходные материалы и их свойства, параметры поверхности, эксплуатационный срок, особенности приемки и испытаний, правила маркировки, упаковки, транспортирования и хранения, гарантию. ГОСТ 9833-73 регламентирует размеры. Кроме того, существует международный ISO 3601 и ряд государственных стандартов (DIN 3771 и др.).

Параметры уплотнительных колец прямоугольного сечения определяются ГОСТом 15180-86 для плоских эластичных прокладок. Для элементов квадратного сечения используется тот же ГОСТ. Межгосудартственного стандарта для них не существует. Однако в некоторых случаях используют ТУ 38.105376-92 либо ТУ 2500-37600152106-94.

Фторопластовые изделия описываются ГОСТом 23825-79, графитовые – ТУ 38.314-25-6-91, медные – DIN 7603.

Особенности изделий для труб теплообменников диаметром 45 мм описаны ГОСТ 24191-80. Технические требования для них приведены в ГОСТ 24201-80. ГОСТ 38-52 регламентирует варианты для тормозных рукавов.

В некоторых случаях создают уплотнительные кольца с индивидуальными параметрами под заказ.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств (O-ring).

Стандарт ГОСТ 9833-73 Конструкция и размеры.
Устанавливает конструкцию и размеры резиновых уплотнительных колец круглого сечения для гидравлических, топливных, смазочных и пневматических устройств.

Стандарт ГОСТ 18829-73 Технические условия.
Распространяется на резиновые уплотнительные кольца круглого сечения для гидравлических, топливных, смазочных и пневматических устройств.

Международный стандарт DIN кольца O-ring standard DIN 3771.

Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения относятся к резинотехническим изделиям (РТИ) и предназначены для для уплотнения и герметизации неподвижных и подвижных соединений в гидравлических, смазочных, топливных системах, а также в пневматическом оборудовании.

Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения подразделяются на две категории:

– для подвижных соединений

– для подвижных и неподвижных соединений

Круглые уплотнительные кольца, применяемые в разнообразном оборудовании, должны иметь разные технические свойства и характеристики и поэтому для их производства используется резина разных групп (от 0 до 8 группы).
Это влияет на возможность эксплуатации колец в температурном режиме от -60°С до +200°С.
Рабочее давление до 50 МПа в неподвижных соединениях и до 32 МПа в подвижных соединениях в жидкой рабочей среде: минеральные масла, топливо, морская и пресная воде и различные эмульсии.
Рабочее давление до 40 МПа в неподвижных соединениях и до 10 МПа в подвижных соединениях в сжатом воздухе.
Скорость передвижения до 0,5 м/с.
Всё это нужно учитывать при выборе изделия.

Каждый производитель РТИ имеет возможность ввести свое обозначение продукции и выбрать производимые размеры колец.

Обозначение круглых колец по ГОСТ

Пример условного обозначения круглого кольца по ГОСТу
Кольцо 032x038x36-2-3 ГОСТ 9833-73
где:
032 – диаметр штока, на который надевается кольцо (32 мм)
038 – диаметр цилиндра, в который вставляется кольцо (38 мм)
36 – диаметр сечения кольца, умноженный на 10 (3,6 мм)
2 – класс точности
3 – группа резины.

Нужно учитывать, что фактический (реальный) размер кольца может немного отличаться от обозначения: внутренний реальный размер D1 будет меньше указанного в маркировке, наружный диаметр D2 будет фактически немного больше.

кольцо круглого сечения 007x011x25
кольцо круглого сечения 008x012x25
кольцо круглого сечения 022x028x36
кольцо круглого сечения 028x033x30
кольцо круглого сечения 040x048x46
кольцо круглого сечения 045x050x30
кольцо круглого сечения 104x110x36

Обозначение круглых колец по ISO

Для маркировки иностранных аналогов DIN резиновых колец O-ring применяют только два диаметра:
o-ring D1*D3
D1 – фактический внутренний диаметр кольца в мм;
D3 – толщина кольца, диаметр сечения в мм.

Пример условного обозначения резиновых уплотнительных колец круглого сечения (o-ring) DIN:
o-ring 88,5×5,8 NBR 70А
где:
88,5 – внутренний диаметр кольца, мм.
5,8 – диаметр сечения кольца, мм.
NBR – материал кольца.
70A – твёрдость по Шору и метод испытания.

Материалы при производстве уплотнительных колец

В качестве материалов при производстве уплотнительных колец O-ring могут использоваться резиновые смеси на основе импортных каучуков:
акрилонитрил-бутадиеновых каучуков (NBR)
фтор наполненные каучуки Viton и резиновые смеси на их основе FKM, FPM
этилен-пропилен-диен-каучуки (EPDM)
силоксановые каучуки (силикон – MVQ)
полиуретаны (PUR, PU).

Рекомендации для условий хранения колец резиновых уплотнительных.

Кольца должны храниться в закрытом помещении при температуре от 0 до 25°С, находиться на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов и не подвергаться воздействию солнечных лучей и веществ, разрушающих резину.

Допускается хранение упакованных колец под навесом и в неотапливаемых складах, а также их транспортирование при температуре от минус 50°С до плюс 50°С, в том числе хранение при температуре от 26°С до 50°С, в течение не более 60 суток в пределах гарантийного срока хранения.

При хранении запрещается подвергать резиновые кольца какой-либо деформации.

Резинотехнические изделия (РТИ), в частности кольца резиновые обладают склонностью к старению.

Старение резин обусловливается окислением каучука под действием кислорода из воздуха, а также разрушающим влиянием тепла, света, озона, механического утомления.

Изменение свойств резин в естественных условиях хранения называют естественным старением. Это нужно учитывать при длительном хранении резиновых колец.

Рекомендации при монтаже уплотнительных колец резиновых круглых:

При установке резиновые кольца следует предохранять от перекосов, скручивания, механических повреждений и порезов.

Поверхности сопрягаемых деталей должны быть чистыми, не содержать абразивных продуктов и продуктов коррозии.

Поверхность рекомендуется смазывать смазкой, инертной к материалу колец, или рабочими жидкостями, обладавшими хорошими смазывающими свойствами

После хранения при отрицательной температуре детали перед монтажом должны быть выдержаны при температуре (20±5)°С не менее 24 ч или при температуре (50±2)°С не менее 2 ч.

Положительные моменты использования колец круглого сечения в качестве уплотнений:

Кольца круглого сечения обычно одноразового использования.

Производители настоятельно не рекомендуют использовать кольца повторно после разборки узла и советуют применять новые кольца.

Кольца с круглым сечением – уплотнительный элемент, способствующий стабильному функционалу различной техники и обеспечивающий безаварийную работу. Данные уплотнения применяются с различным оборудованием. Обычно, их установка предусмотрена в гидравлической, смазочной и пневматической системах. Наиболее часто данные кольца встречаются в конструции следующих устройств:

• гидроцилиндры
• пневмоцилиндры
• валы
• форсунки
• двигатели
• в соединениях труб

Изготавливаются кльца из маслобензостойкой резины. В процессе изготовления применяют всевозможные группы резин, которые соответствуют ГОСТ 18829-73. Температура рабочей среды от -50 °C до +130 °C. Уплотнительные кольца служат для поддержки герметичности. Также обеспечивают защиту от проникновения газов и жидкостей внутрь.

Ниже представлена таблица размеров уплотнительных колец по ГОСТ 9833-73. Расшифровка маркировки «Кольцо уплотнительное круглого сечения 024х027х19»:

• 024 – диаметр штока (24 мм)
• 027 – диаметр цилиндра (27 мм)
• 19 – диаметр сечения (1,9 мм), умноженный на 10

Кроме представленных размеров наша компания может изготовить уплотнительные кольца на заказ по индивидуальному чертежу (любые нестандартные размеры диаметром до 2 метров).

Если вам нужна консультация для подбора размера и материала кольца обратитесь к нашим специалистам: