Кольца X-образного сечения (X-RING)

Кольца X-образного сечения (X-Ring, Quad-Ring) представляют собой специализированные уплотнительные элементы с четырехлепестковым профилем, предназначенные для герметизации подвижных и неподвижных соединений в гидравлических и пневматических системах. Конструктивной особенностью изделия является наличие четырех рабочих кромок, что увеличивает площадь контакта и обеспечивает двойную линию уплотнения по сравнению со стандартными кольцами круглого сечения (O-Ring). Основная функция данных РТИ — предотвращение утечек рабочей среды (масла, газа, воды) при возвратно-поступательном или вращательном движении штоков, поршней и валов, а также исключение скручивания уплотнителя в посадочной канавке.

Для получения технической консультации по подбору типоразмеров, уточнения совместимости материалов или формирования заявки на поставку, специалисты могут направить запрос на электронную почту nsk@rti-land.ru или связаться с отделом продаж по телефону +7 (800) 302-31-42. Продукция востребована в машиностроении Новосибирска благодаря повышенному ресурсу эксплуатации в динамических узлах.

Технология производства и материаловедение

Изготовление колец X-Ring осуществляется методом компрессионного формования или литья под давлением с последующей вулканизацией. Технологический процесс обеспечивает высокую точность геометрических параметров профиля и отсутствие облоя на рабочих кромках, что критично для герметичности при низких давлениях.

Применяемые эластомеры

Эксплуатационные характеристики уплотнения зависят от химического состава базового полимера. В номенклатуре компании «Резиномир» представлены изделия из следующих материалов:

• NBR (Бутадиен-нитрильный каучук): Стандартный материал для общепромышленного применения. Устойчив к минеральным маслам, гидравлическим жидкостям HFA, HFB, HFC, алифатическим углеводородам. Рабочий диапазон температур: от -30°С до +100°С.
• FKM (Фторкаучук, Viton): Характеризуется высокой термостойкостью (до +200°С, кратковременно до +230°С) и химической инертностью к кислотам, топливу, ароматическим углеводородам. Используется в тяжелых условиях эксплуатации.
• EPDM (Этилен-пропиленовый каучук): Применяется в контакте с горячей водой, паром, тормозными жидкостями на гликолевой основе. Не стоек к минеральным маслам.
• PU (Полиуретан): Обладает повышенной стойкостью к абразивному износу и экструзии при высоких давлениях (до 40–50 МПа).

Конструктивные особенности и стандарты

Геометрия X-Ring разработана для устранения основного недостатка круглых колец — склонности к спиральному скручиванию (rolling) при возвратно-поступательном движении. Четырехлепестковый профиль стабилизирует положение уплотнения в канавке. Кроме того, пространство между кромками образует полость для удержания смазочного материала, что снижает коэффициент трения страгивания и уменьшает износ.

Нормативная база и типоразмеры

В российской системе стандартизации отдельный ГОСТ на кольца X-образного сечения отсутствует. Производство осуществляется в соответствии с международным стандартом AS 568 (Aerospace Standard) и внутренними ТУ производителей. Размерный ряд AS 568 унифицирован с посадочными местами для колец O-Ring, что позволяет использовать X-Ring в качестве более эффективной замены без доработки оборудования.

Маркировка изделия включает внутренний диаметр (d1d1​) и толщину сечения ($W$):

• Внутренний диаметр: от 1.78 мм до 600 мм и более.
• Сечение: стандартный ряд 1.78, 2.62, 3.53, 5.33, 6.99 мм.

Техническое предупреждение: Несмотря на геометрическую совместимость с канавками под O-Ring, кольца X-Ring требуют меньшей степени предварительного сжатия (около 5–10% против 15–20% для круглых колец). Чрезмерное сжатие может привести к деформации профиля и увеличению силы трения. При проектировании узла рекомендуется соблюдать требования к чистоте поверхности: шероховатость штока/цилиндра $Ra\le 0.4$ мкм, дна канавки $Ra\le 1.6$ мкм.

Сравнение характеристик уплотнений

Ниже приведен сравнительный анализ эксплуатационных параметров колец различного профиля:

Сферы применения в промышленности

Кольца X-образного сечения (X-Ring) востребованы в системах, где требуется надежность при динамических нагрузках и низкое трение:

• Гидравлические и пневматические цилиндры: Уплотнение поршней и штоков, особенно при малых ходах и низких скоростях, где важно плавное движение без рывков (stick-slip effect).
• Робототехника: Герметизация подвижных соединений манипуляторов.
• Трубопроводная арматура: Уплотнение шпинделей клапанов и кранов.
• Фармацевтическая и пищевая промышленность: Оборудование розлива и дозирования (используются материалы с соответствующими допусками).

Изделия также применяются в статических соединениях (фланцах, крышках), где они обеспечивают лучшую герметичность при пульсирующем давлении по сравнению с круглыми кольцами.

Коммерческие условия и сотрудничество

Компания «Резиномир» осуществляет поставки уплотнительных элементов для промышленных предприятий, сервисных центров и торговых организаций. Мы предлагаем:

• Ассортимент: В наличии на складе широкий спектр метрических и дюймовых размеров X-Ring из NBR и FKM.
• Поставка под заказ: Возможность изготовления партий нестандартных размеров или из специальных материалов (EPDM, MVQ) по спецификации заказчика.
• Ценообразование: Чтобы рассчитать стоимость заказа, необходимо направить перечень требуемых типоразмеров и материалов. Цены формируются в зависимости от объема закупки. Мы предлагаем товар оптом и мелкими партиями. Прайс-лист доступен по запросу.
• Оплата: Работаем с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями по безналичному расчету с НДС.
• Отгрузка: Комплектация и отправка грузов осуществляется со склада. Доставка до терминала транспортной компании производится силами поставщика.
• Гарантия: На продукцию предоставляются паспорта качества, подтверждающие соответствие физико-механических свойств заявленным стандартам.

FAQ: Часто задаваемые вопросы

1. Можно ли заменить обычное кольцо O-Ring на X-Ring без переделки канавки?
В большинстве случаев да. Кольца X-Ring проектируются в соответствии со стандартом AS 568, который унифицирован с размерами O-Ring. Однако, поскольку X-Ring требует меньшего сжатия, рекомендуется проверить глубину канавки и убедиться, что она обеспечивает необходимое уплотнение без пережатия.

2. Какое максимальное давление выдерживают кольца X-Ring?
Без использования защитных (опорных) колец стандартные X-Ring из NBR (твердостью 70 Sh A) выдерживают давление до 5–10 МПа. При давлении свыше 10 МПа рекомендуется использовать защитные кольца для предотвращения экструзии (выдавливания материала в зазор) или применять кольца из более твердого материала (90 Sh A) и полиуретана.

3. Почему X-Ring лучше для пневматики?
В пневматических системах давления ниже, чем в гидравлике, но выше требования к плавности хода. X-Ring имеет меньшую силу трения страгивания и лучше удерживает смазку между кромками, что обеспечивает плавную работу пневмоцилиндров и снижает износ при работе с «сухим» воздухом.

4. Подходят ли эти кольца для вращательных движений?
Да, X-Ring подходят для уплотнения валов при вращательном движении, но с ограничениями по скорости (обычно до 0.5–1.0 м/с, в зависимости от материала и давления). Благодаря стабильному профилю они не вращаются вместе с валом, что предотвращает перегрев и износ канавки.

5. Как определить размер X-Ring?
Размер определяется так же, как и у O-Ring: внутренний диаметр (d1d1​) и толщина сечения ($W$). Измерять сечение следует по диагонали или по максимальной толщине профиля, но с учетом того, что профиль не круглый. Точный подбор осуществляется по каталогам стандарта AS 568.