案例研究:扭矩敏感型旋转接头的定制密封载荷/摩擦

旋转接头是一种机械装置,它允许将液体或气体介质从固定的输入端转移到旋转的输出端。从高科技机器人的紧凑单元到建筑设备的大型工业液压单元,各行各业都有扶轮工会的身影。

旋转接头的典型例子是大型液压挖掘机或反铲挖掘机。该联轴节允许液压油转移到履带驱动系统,同时允许驾驶室和挖掘机臂围绕底座旋转360°。

更现代的应用是大型风力发电机。旋转联盟允许液压流体通过从固定基地到旋转叶片螺距控制机构。叶片的节距可以优化的所有风条件,而在不断的运动。

其他行业,包括华体会足球俱乐部半导体,医疗这需要更小、更精确的装置来传输气体或冷却流体。随着自动化在这些领域变得越来越普遍,用于机器人控制和运动的工会也在不断发展。当边界逐渐被突破时,密封解决方案也需要应对这种情况。华体会最新地址Eclipse接受这些挑战,并继续成为未来技术持续开发的一个组成部分。

客户的问题

华体会最新地址Eclipse被一个半导体制造商寻找用于旋转联轴节的密封件。该工会将在他们新开发的晶圆加工设备上工作,该设备将在洁净室环境中运行。

由于密封寿命和摩擦要求严格,客户知道没有标准或现成的密封是合适的。这需要Eclipse定制设计和制造的密封。华体会最新地址

操作条件:

  • 回转杆密封
  • 杆直径:Ø2.500
  • 转速:190
  • 工作周期:15秒开启,15秒关闭
  • 媒体:空气
  • 压力:100psi
  • 温度:70°F
  • 系统断开扭矩@ 100 PSI:小于12英尺磅
  • 密封寿命要求:20,000小时(运行)

具有挑战性的应用方面是密封件的低摩擦要求与所需的延长使用寿命相结合。该装置将在洁净室环境中运行,因此必须使用特定的电机和驱动装置。

电机产生的任何颗粒都必须严格控制,以满足洁净室的标准。即使是电缆摩擦产生的颗粒也足以污染环境,因此驱动机构的包装和密封将是极其重要的。

这意味着简单地指定一个更大或更强大的电机来解释旋转联盟中的摩擦是不可能的。机组的严格密封意味着机构和密封的可用性将受到限制,而且成本高昂——这就需要尽可能长的密封寿命。

客户的目标是利用一个相对较大的四输入/输出旋转接头。要做到这一点,需要使用5个内部密封来正确密封端口。由于每个密封都会增加系统的摩擦力,这对密封设计提出了额外的挑战。

Ecli华体会最新地址pse解决方案

华体会最新地址Eclipse每年生产数千个旋转密封环,其中许多找到了各种类型的旋转联盟的方式。作为Eclipse的一华体会最新地址部分提供标准印章这种密封是专门为这些类型的应用而设计的。

旋转密封圈在高压、低速条件下工作最好。对于旋转唇密封来说,这通常是相反的,它在高表面速度和小压力或没有压力的情况下工作。

华体会最新地址Eclipse的标准旋转密封环在设计时考虑到了高压液压。但是,在这种紧凑而敏感的应用中,并不需要足够坚固的密封件来承受重型建筑设备中5000 PSI的液压系统。

不管是不是标准目录项,Eclipse的所有印章都是定制的。华体会最新地址完全定制和定制密封,以满足客户的密封目标,在交货时间上没有任何损失。虽然目录旋转密封圈将是一个很好的起点,Eclipse知道有必要进行修改,以满足摩擦和扭矩目标。华体会最新地址

正如所怀疑的那样,Eclip华体会最新地址se的理论摩擦计算和估算表明,标准的旋转密封圈设计确实需要太大的扭矩来转动旋转接头,以满足客户当前的电机输出。

在相对较低的压力下,比如在这种情况下o形环为密封提供动力对密封的加载仍有显著影响。华体会最新地址Eclipse将注意力转向减少o形环压缩和后续负载,以减少系统的摩擦。

这可以通过两种方法来实现:减小密封圈的径向壁或扩大密封圈工作的槽深度。这两种方法都可以减少o形环上的挤压量,从而减少转化为密封的负载。

但是由于可用的硬件空间有限,Eclipse没有空间来深化这些凹槽。华体会最新地址除了减小实际密封截面外别无选择。

不过,这将是一种微妙的平衡。减少密封也会减少物理材料的数量,可以磨损。较薄的密封比标准厚度的密封磨损寿命短。当然,磨损寿命是客户的具体目标之一。

第三种可能的选择是使用较低硬度的o形环来减少负载,也被排除在外。客户关心的是未来系统中使用特殊复合o形环的可能性。

这些o形环在可用的硬度计中受到更大的限制。因此,Eclipse需要围绕华体会最新地址标准的70硬度计o型圈硬度进行设计。

表现如何

华体会最新地址Eclipse多年的密封设计经验使我们能够在密封摩擦和磨损寿命之间取得完美的平衡。

华体会最新地址Eclipse的深度摩擦和磨损寿命估算工具对密封壁径向尺寸进行了严格控制。这减少了o形环加载足够的载荷,以减少系统的组合摩擦,以满足客户的目标断开扭矩要求。

华体会最新地址Eclipse选择了ET012:玻璃纤维/MoS2填充聚四氟乙烯密封圈。ET012将玻璃纤维的韧性和MoS2的内部润滑性相结合,为系统的成功做出了贡献。

虽然Eclipse的设计仍然是相对较薄的以减少摩擦,但也能够满足磨损寿命的要求。华体会最新地址客户很高兴将Eclipse的低摩擦和长寿命设计集成到他们的系统中。华体会最新地址

如果定制工程旋转华体会最新地址密封圈适合您的应用,请立即联系Eclipse

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