I. Descripción general de las juntas tóricas
1. Definición de juntas tóricas
Las juntas tóricas son un tipo de anillo de sellado de goma con una sección transversal circular. Debido a su sección transversal en forma de O, se llama junta tórica, también llamada junta tórica. Comenzó a aparecer a mediados del siglo XIX, cuando se usó como un elemento de sellado para los cilindros de la máquina de vapor.
2. Alcance de la aplicación de juntas tóricas
Las juntas tóricas son adecuadas para la instalación en varios equipos mecánicos, y juegan un papel de sellado en un estado estático o móvil a una temperatura, presión especificada y en diferentes medios líquidos y de gas. Varios tipos de elementos de sellado se utilizan ampliamente en máquinas herramientas, barcos, automóviles, equipos aeroespaciales, maquinaria metalúrgica, maquinaria química, maquinaria de ingeniería, maquinaria de construcción, maquinaria minera, maquinaria de petróleo, maquinaria de plástico, maquinaria agrícola y varios instrumentos y metros.
Las juntas tóricas se utilizan principalmente para el sellado estático y el sellado de movimiento recíproco. Cuando se usa para el sellado de movimiento rotativo, se limita a dispositivos de sellado rotativo de baja velocidad. Las juntas tóricas generalmente se instalan en surcos con secciones transversales rectangulares en el círculo exterior o el círculo interno para desempeñar un papel de sellado.
Las juntas tóricas aún pueden desempeñar un buen papel de sellado y absorción de choques en ambientes como resistencia al aceite, resistencia ácida y álcali, resistencia a la abrasión y resistencia a la corrosión química.
Por lo tanto, las juntas tóricas son los sellos más utilizados en los sistemas de transmisión hidráulica y neumática.
3. Ventajas de las juntas tóricas
En comparación con otros tipos de sellos, las juntas tóricas tienen las siguientes ventajas:
(1) Adecuado para una variedad de formas de sellado: sellado estático y sellado dinámico.
(2) Adecuado para varios materiales, el tamaño y el surco están estandarizados, y la intercambiabilidad es fuerte.
(3) Adecuado para una variedad de modos de movimiento: movimiento de rotación, movimiento axial reciprocante o movimiento combinado (como el movimiento combinado de reciprocación rotacional).
(4) Adecuado para una variedad de diferentes medios de sellado: aceite, agua, gas, medios químicos u otros medios mixtos.
(5) Al seleccionar materiales de caucho adecuados y un diseño de fórmulas apropiado, puede lograr un sellado efectivo para el aceite, el agua, el aire, el gas y varios medios químicos. El rango de uso de temperatura es amplio (-60 grados -+220 grado), y la presión puede alcanzar 1500 kg/cm2 cuando se usa en posición fija (se usa con un anillo de refuerzo).
(6) Diseño simple, estructura compacta, fácil instalación y desmontaje
4. La estructura transversal de la junta tórica es extremadamente simple, y tiene un efecto de autoselección y un rendimiento de sellado confiable.
Dado que la junta tórica en sí y la estructura de la parte de instalación son extremadamente simples y estandarizadas, la instalación y el reemplazo son muy fáciles.
(1) una variedad de materiales
Puede elegir de acuerdo con diferentes fluidos: caucho de nitrilo (NBR), fluororruber (FKM), caucho de silicona (VMQ), caucho de etileno propileno (EPDM), caucho de cloropreno (CR), caucho de butilo (BU), politetrafluoroetileno (PTFE), caucho natural (NR), etc.
(2) Bajo costo
(3) Resistencia de fricción dinámica relativamente pequeña
II. Método de representación de la junta tórica
1. Método de representación GB/T342.1
Diámetro interno D1 × Diámetro del cable D2.
Implementación del estándar nacional GB3452.1
Por ejemplo: la junta tórica 20*2.4, ⅱ-2 en GB1235-XX, 20 representa el diámetro interno del anillo grande es de 20 mm, 2.4 representa el diámetro transversal del anillo de goma de 2.4 mm, ⅱ-2 representa el tipo de caucho utilizado, GB1235 representa el número estándar y XX representa el año en que se publicó el año.
2. El método de representación de GB/T3452.1-2005.
Por ejemplo: junta tórica 7.5 × 1.8-gn,
7.5-Diámetro interno
1.8-Diámetro de la sección de cruce
G-Serie
N-Grado
3. El material adopta el método de HG/T2579-2008.
4. El método de representación de la junta tórica para sellos mecánicos en JB/T7757.2-2006.
Por ejemplo: junta tórica 7.5 × 1.8-gn,
7.5-Diámetro interno
1.8-Diámetro de sección
G-Serie
N-Grado
Material: P-goma de nitrilo,
E-Epdm Caucho, etc.
Iii. Comparación de clasificación de material de la junta tórica y ventajas y desventajas:
1. RABER NATURAL NR
(Caucho natural) Hecho de látex recogido de árboles de caucho, es un polímero de isopreno. Tiene buena resistencia al desgaste, alta elasticidad, resistencia a la lágrima y alargamiento. Es fácil envejecer en el aire, se vuelve pegajoso cuando se calienta y es fácil de hincharse y disolverse en petróleo mineral o gasolina. Es resistente al álcali pero no resistente al ácido fuerte. Es la materia prima para fabricar cintas, mangueras y zapatos de goma, y es adecuada para hacer piezas y productos que absorben el choque y los productos utilizados en líquidos con hidróxido, como el aceite de freno de automóvil y el etanol.
2. Rubierra de estireno butadieno (SBR)
(Copolímero de estireno butadieno) Copolímero de butadieno y estireno. En comparación con el caucho natural, tiene una calidad uniforme y una materia menos extraña, pero una resistencia mecánica más débil. Se puede mezclar con caucho natural.
(1) Ventajas:
• Material no resistente al petróleo de bajo costo.
• Buena resistencia al agua, buena elasticidad por debajo de la dureza 70.
• Distorsión de compresión deficiente a alta dureza.
• La mayoría de los productos químicos neutros y las cetonas orgánicas secas y húmedas se pueden usar.
(2) Desventajas:
• No se recomienda usar en ácidos fuertes, ozono, aceites, ésteres y grasas y la mayoría de los hidrocarburos.
• Ampliamente utilizado en la industria de los neumáticos, la industria del calzado, la industria de la tela y la industria de la cinta transportadora, etc.
3. Butyl Rubber iir
(Caucho de butilo) es un polímero hecho de isobutileno y una pequeña cantidad de isoprenas. Conserva una pequeña cantidad de grupos insaturados para la adición de azufre. Debido a que el obstáculo estérico del grupo metilo al movimiento de las moléculas es menor que el de otros polímeros, tiene menos permeabilidad al gas, es altamente resistente al calor, la luz solar y el ozono, y tiene un buen aislamiento eléctrico. Es altamente resistente a los solventes polares como alcoholes, cetonas y ésteres. El rango general de temperatura de funcionamiento es -54 ~ 110 grados.
(1) Ventajas:
• Impermeable a la mayoría de los gases generales.
• Buena resistencia a la luz solar y al ozono.
• Puede expuestos a aceites animales o vegetales o productos químicos oxidables.
(2) Desventajas:
• No se recomienda usarlo con solventes de petróleo, queroseno e hidrógeno aromático.
• Se usa para hacer piezas de goma resistentes a productos químicos y equipos de vacío.
4. Nitrilo hidrogenado HNBR
(Nitrilo hidrogenado) El nitrilo hidrogenado es un tipo de nitrilo con algunas cadenas dobles eliminadas después de la hidrogenación. Después de la hidrogenación, su resistencia a la temperatura y resistencia a la intemperie son mucho más altas que las del caucho de nitrilo ordinario, y su resistencia al aceite es similar a la del caucho ordinario de nitrilo. El rango general de temperatura de funcionamiento es -25 ~ 150 grados.
(1) Ventajas:
• Mejor resistencia al desgaste que el caucho de nitrilo.
• Excelente resistencia a la corrosión, resistencia a la tracción, resistencia a la lágrima y propiedades de distorsión de compresión.
• Buena resistencia al ozono, la luz solar y otras condiciones atmosféricas.
• Generalmente adecuado para lavandería o detergentes para lavavajillas.
(2) Desventajas:
• No se recomienda su uso en alcohol, éster o soluciones aromáticas.
• En la industria de aire acondicionado y refrigeración, se usa ampliamente como sello en el sistema R134A refrigerante ecológico.
• Sellos del sistema de motor automovilístico.
5. Caucho de etileno propileno (EPDM)
(Caucho de etileno propileno) está hecho de copolímeros de etileno y propileno. La cadena principal no contiene cadenas dobles. Por lo tanto, tiene una excelente resistencia al calor, resistencia al envejecimiento, resistencia al ozono y estabilidad, pero no puede ser sulfurado. Para resolver este problema, se introduce una pequeña cantidad de un tercer componente con cadenas dobles en la cadena principal del EP, que puede ser sulfurado para formar EPDM. El rango general de temperatura de funcionamiento es -50 ~ 150 grados. Tiene una excelente resistencia a los solventes polares como alcoholes, cetonas, etilenglicol y aceites hidráulicos de fosfato.
(1) Ventajas:
• Buena resistencia al clima y resistencia al ozono.
• Excelente resistencia al agua y resistencia química.
• Puede usar alcoholes y cetonas.
• Resistente a la vapor a alta temperatura y tiene una buena impermeabilidad a los gases.
(2) Desventajas:
• No se recomienda para el uso de alimentos o la exposición al hidrógeno aromático.
• Sellos para ambientes de vapor de agua de alta temperatura.
• Sellos o piezas para equipos de baño.
• Piezas de goma en los sistemas de frenos.
• Sellos en radiadores (tanques de agua del automóvil).
6. Nitrile Rubber NBR
(Caucho de nitrilo) se copolimeriza del acrilonitrilo y el butadieno. El contenido de acrilonitrilo varía del 18% al 50%. Cuanto mayor sea el contenido de acrilonitrilo, mejor será la resistencia al combustible de hidrocarburos petroquímicos, pero el rendimiento de baja temperatura empeora. El rango general de temperatura de funcionamiento es de -25 ~ 100 grados. El caucho de nitrilo es actualmente uno de los cauces más utilizados para sellos de aceite y juntas tóricas.
(1) Ventajas:
• Tiene buena resistencia al aceite, resistencia al agua, resistencia al solvente y resistencia al aceite de alta presión.
• Tiene buena compresión, resistencia al desgaste y alargamiento.
(2) Desventajas:
• No es adecuado para su uso en solventes polares, como cetonas, ozono, nitro hidrocarburos, MEK y cloroformo.
• Se utiliza para fabricar tanques de combustible, tanques de aceite lubricantes y piezas de caucho utilizadas en medios de fluido, como aceite hidráulico de petróleo, gasolina, agua, grasa de silicona, aceite de silicona, aceite lubricante de diestro, aceite hidráulico de glicol, etc., especialmente las piezas de sello. Se puede decir que es el sello de goma más utilizado y de menor costo en la actualidad.
7. Cloropreno CR
(Neopreno, polilloropreno) se polimeriza a partir de monómeros de cloropreno. El caucho vulcanizado tiene una buena elasticidad y resistencia al desgaste, no tiene miedo a la luz solar directa, tiene una resistencia en el envejecimiento atmosférico particularmente buena, no tiene miedo a la distorsión severa, no tiene miedo de los refrigerantes como el diclorodifluorometano y el amoníaco, es resistente al ácido diluido y al aceite de silicona éster, pero no es resistente al fosfato de aceite hidráulico hidráulico. Es fácil cristalizar y endurecer a bajas temperaturas, tiene poca estabilidad de almacenamiento y tiene un gran volumen de expansión en el aceite mineral con un bajo punto de anilina. El rango general de temperatura de funcionamiento es -50 ~ 150 grados
(1) Ventajas:
• Buena elasticidad y buen conjunto de compresión.
• La fórmula no contiene azufre y, por lo tanto, es muy fácil de hacer.
• Tiene las características de resistencia a los aceites animales y vegetales.
• No se verá afectado por productos químicos neutros, ésteres, grasas, varios aceites y solventes.
• Tiene propiedades de retardantes de llama.
(2) Desventajas:
• No se recomienda usar en productos químicos como ácidos fuertes, hidrocarburos nitro, ésteres, cloroformo y cetonas.
• Sellos resistentes al refrigerante R12.
• Piezas de goma o sellos en electrodomésticos.
• Adecuado para hacer varias partes que estén directamente expuestas a la atmósfera, la luz solar y el ozono.
• Adecuado para varios productos de caucho resistentes a la llama y resistentes a los químicos.
8. Glue de polietileno clorosulfonado CSM
(Hypalon, polietileno) El polietileno clorosulfonado es un caucho sintético patentado por DuPont. Tiene una excelente resistencia al calor, resistencia a la intemperie y resistencia al ozono; También tiene buena resistencia al ácido y a menudo se usa en lugares resistentes a los productos químicos oxidantes (ácido nítrico, ácido sulfúrico). El rango general de temperatura de funcionamiento es -45 ~ 120 grados.
(1) Ventajas:
• Tiene buena resistencia al ozono, la oxidación y la llama.
• Tiene propiedades físicas similares a la goma de cloropreno y tiene una mejor resistencia al ácido.
• Tiene una excelente resistencia a la abrasión.
• Tiene la misma superficie de baja fricción que el caucho de nitrilo.
• Su resistencia a los aceites y solventes es entre el caucho de nitrilo y el caucho de cloropreno.
• Se recomienda usar agua para evitar fugas.
(2) Desventajas:
• No se recomienda exponerse a ácidos oxidantes concentrados, nitro hidrocarburos, ésteres, cetonas e hidrógeno aromático.
9. Silicona de goma si
(Caucho de silicona) La cadena principal de silicona está hecha de silicio (-si-o-si). Tiene una excelente resistencia al calor, resistencia al frío, resistencia al ozono y una resistencia al envejecimiento atmosférico. Tiene buenas propiedades de aislamiento eléctrico. La resistencia a la tracción es peor que la del caucho ordinario y no es resistente al aceite.
(1) Ventajas:
• Después de ajustar la fórmula, la resistencia a la tracción puede alcanzar los 1500 psi y la resistencia del desgarro puede alcanzar 88 libras
• Buena elasticidad y buena distorsión de compresión
• Buena resistencia a los solventes neutros
• Excelente resistencia al calor
• Excelente resistencia al frío
• Excelente resistencia a la corrosión de ozono y óxido
• Excelente rendimiento de aislamiento eléctrico
• Buen aislamiento de calor y disipación de calor
(2) Desventajas:
• No se recomienda su uso en la mayoría de los solventes concentrados, aceites, ácidos concentrados e hidróxido de sodio diluido.
• Sellos o piezas de goma utilizadas en electrodomésticos, como piezas de goma en tetensas eléctricas, planchas eléctricas y hornos de microondas.
• Sellos o piezas de caucho en la industria electrónica, como las llaves de los teléfonos móviles, las almohadillas que absorben los choques en DVD, sellos en conectores de cable, etc.
• Sellos en varios artículos que entran en contacto con el cuerpo humano, como hervidores, dispensadores de agua, etc.
10. Fls fluorada de goma de silicona
(Caucho de silicona fluorado) El caucho de silicona fluorada es el caucho de silicona que ha sido fluorado. Sus propiedades generales tienen las ventajas de caucho fluorado y caucho de silicona. Es resistente al aceite, los solventes, el combustible y las temperaturas altas y bajas. La temperatura de funcionamiento general es -50 ~ 200 grados.
(1) Ventajas:
• Adecuado para propósitos especiales, como los que requieren resistencia a la corrosión por productos químicos que contienen oxígeno, solventes aromáticos que contienen hidrógeno y solventes que contienen cloro.
(2) Desventajas:
• No se recomienda expuesto al líquido de frenos, las cetonas y las soluciones de hidrazina.
• Piezas espaciales.
11. Fluororubber FPM
(Caucho de carbono de fluoro) El caucho que contiene flúor en la molécula, existen varios tipos según el contenido de flúor (es decir, la estructura del monómero). El caucho de flúor hexafluorado que actualmente se usa ampliamente fue comercializado por DuPont bajo el nombre comercial "Viton". Tiene una mejor resistencia de alta temperatura que el caucho de silicona, excelente resistencia química, resistencia a la mayoría de los aceites y solventes (excepto cetonas y ésteres), resistencia a la intemperie y resistencia al ozono; Su resistencia al frío es relativamente pobre, y el rango general de temperatura de funcionamiento es de -20 ~ 250 grados. Las fórmulas especiales pueden soportar bajas temperaturas a -40 grados.
(1) Ventajas:
• Resistente al calor a 250 grados
• Resistente a la mayoría de los aceites y solventes, especialmente todos los ácidos, hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos aromáticos y aceites animales y vegetales
(2) Desventajas:
• No se recomienda usar con cetonas, ésteres y mezclas de bajo peso molecular que contenga ácido nítrico
• Automóviles, locomotoras, motores diesel y sistemas de combustible.
• Sellos para plantas químicas.
12. Perfluoroelastomer FFPM
(Perfluoroelastomer)
(1) Ventajas:
• La mejor resistencia al calor
• Excelente resistencia química
• Propiedades de baja desgasificación
• Excelentes propiedades contra el plasma
(2) Desventajas:
• Mala resistencia a baja temperatura
• Precios más altos de materias primas
• Mayor dificultad de producción
• Los productos perfluorinados se utilizan ampliamente en la industria de semiconductores y las industrias relacionadas con la información, incluidos los procesos de PVC, CVD y grabado en la fabricación de películas delgadas y varios procesos de sellado de alto vacío.
13. ACM de caucho acrílico
(El caucho de poliacrilato) es un elastómero polimerizado con acrilato de éster alquilo como componente principal. Tiene una buena resistencia al aceite petroquímico, la alta temperatura y la resistencia a la intemperie, pero es más débil en resistencia mecánica, tasa de deformación de compresión y resistencia al agua, que es ligeramente peor que el caucho general resistente al aceite. El rango general de temperatura de funcionamiento es -25 ~ 170 grados.
(1) Ventajas:
• Aplicable al aceite de transmisión de automóviles
• Buena antioxidación y resistencia al clima
• Función contra la flexión y la deformación
• Excelente resistencia a los productos de aceite
• Aplicable al sistema de transmisión de automóviles y el volante asistente
(2) Desventajas:
• No aplicable al agua caliente
• No aplicable al aceite de freno
• No resistente a la baja temperatura
• No aplicable al éster fosfato
• Sistema de transmisión de automóviles y sellos del sistema de energía.
14. Poliuretano de goma PU
(Caucho de uretano) El caucho de poliuretano tiene excelentes propiedades mecánicas. Su alta dureza, alta elasticidad y resistencia al desgaste son difíciles de comparar con otras gomas. También tiene una excelente resistencia al envejecimiento, resistencia al ozono y resistencia al aceite. El rango general de temperatura de funcionamiento es -45 ~ 90 grados.
(1) Ventajas:
• Resistente al desgaste y resistente a la alta presión
(2) Desventajas:
• No resistente a las altas temperaturas
• Sellos industriales de alta presión y resistentes al desgaste, como sellos de cilindros hidráulicos.
• Sistemas de alta presión y alta carga.
Comparación de rendimiento del material
1. Selección de materiales de junta tórica
Los materiales utilizados para las juntas tóricas incluyen caucho de nitrilo, nitrilo ácido carboxílico, fluororuber, caucho de etileno propileno, goma de nitrilo hidrogenado, caucho de silicona, caucho de cloropreno, caucho de fluorosilicona, caucho de butadieneno, caucho de butilate, caucho de etileno/etileno de epiclorohidrina caucho, caucho de butadieno, caucho, caucho de goma de etileno/etileno, caucho, caucho de goma de etileno/etileno. perfluororubber, etc.
El mismo caucho tiene diferentes indicadores de rendimiento debido a diferentes fórmulas. Por lo tanto, es inexacto simplemente llenar el caucho de nitrilo o el nitrilo-40 en la columna del material. El Ministerio de la Industria Química tiene estándares especiales para los materiales utilizados para las juntas tóricas, como: HG/T 2579, HG/T 2021, HG/T 2333, HG/T 3089, HB 5290, etc. HG/T 2579 elimina específicamente las categorías específicas de materiales y solo proporciona algunos indicadores de rendimiento de los materiales.
2. La elección de la dureza de la junta tórica es más importante. Por ejemplo, la dureza del anillo de sellado de la turbina de la bomba de agua de una central eléctrica es de 70 (costa), que a menudo despega o incluso corta horizontalmente. Más tarde, se usó el anillo de sellado de 85-90 (costa), y el efecto fue ideal.
3. Baja dureza e instalación fácil, pero fácil de despegar, daños por instalación, extrusión e incluso explosión de presión. Demasiado dureza e instalación inconveniente.
4. Por lo general, la dureza de la junta tórica es de 40-90 IRHD, pero en uso, 70 IRHD es generalmente más adecuado, excepto el caucho de silicona, que generalmente usa 60 IRHD.