Все гидроцилиндры должны быть оснащены грязесъемниками. При втягивании штока поршня грязесъемник удаляет налипшие на его поверхность загрязнения, защищая уплотнительные кольца и направляющие втулки от повреждений. Грязесъемные уплотнения двойного действия также выполняют вспомогательную функцию уплотнения; их внутренняя кромка стирает масляную пленку с поверхности штока поршня, тем самым усиливая уплотняющий эффект.
Пылезащитные уплотнения критически важны для защиты ключевых компонентов гидравлического оборудования. Попадание пыли не только изнашивает уплотнения, но и сильно истирает направляющие втулки и шток поршня. Примеси, попадающие в гидравлическую жидкость, могут ухудшить работу регулирующих клапанов и насосов, потенциально повреждая эти компоненты. Грязесъемное уплотнение удаляет пыль с поверхности штока поршня, не повреждая защитную масляную пленку, что также способствует смазке уплотнительных элементов. При проектировании грязесъемного уплотнения необходимо не только прилегать к штоку поршня, но и эффективно уплотнять его канавку.
Для эффективного уплотнения грязесъемника сила контакта его кромки со штоком поршня должна быть достаточно высокой. Лучше всего этого эффекта достигают эластичные материалы с относительно высокой твердостью.Полиуретан с твердостью 94° по Шору А.особенно подходит для уплотнителей стеклоочистителей. Его свойства включают высокий модуль упругости (твердость), отличную износостойкость и низкую остаточную деформацию при сжатии. Этот материал можно использовать в большинстве случаев в диапазоне температур от -40°C до 100°C.
Неармированные грязесъемные уплотнения одностороннего действия, предназначенные для закрытых монтажных канавок, с трудом обеспечивают эффективное уплотнение в канавке. Это связано с тем, что они установлены с неплотной посадкой в паз. Только контакт между уплотнительной кромкой и штоком поршня обеспечивает усилие уплотнения на цилиндрической поверхности. При понижении температуры весь грязесъемник сжимается, создавая риск утечки между его внешним диаметром и канавкой. Это условие должно быть компенсировано в конструкции уплотнения для достижения удовлетворительных характеристик.
Обычные комбинированные гидравлические уплотнения для гидравлических цилиндров в механическом оборудовании в основном состоят из сложенных друг на друга уплотнительных колец, квадратных колец, U-образных колец, Y-образных колец, YX-колец и других гидравлических уплотнительных колец специальной формы.
Это наиболее часто используемый сальник в гидравлических цилиндрах и типичное манжетное уплотнение. Оно обеспечивает надежное уплотнение как поршневых штоков, так и поршней.
При низком давлении U-образное уплотнение герметизируется только за счет интерференционной деформации его кромок, что приводит к относительно низкому трению из-за небольшой площади контакта. По мере увеличения давления упругая деформация губ увеличивается, увеличивая напряжения растяжения, сжатия и изгиба. Радиальная сила сжатия U-образного уплотнения автоматически увеличивается, а длина контакта с уплотняющей поверхностью увеличивается до тех пор, пока вся осевая длина U-образного уплотнения не соприкоснется с поверхностью, обеспечивая превосходное уплотнение под высоким давлением.
U-образное уплотнение обеспечивает хорошие уплотняющие свойства, но при использовании отдельно может перекручиваться, поэтому его необходимо использовать с опорным кольцом из оловянной бронзы. Его сопротивление трению относительно велико и увеличивается с увеличением рабочего давления. Поэтому U-образные уплотнения подходят только для гидроцилиндров с низким рабочим давлением или низкой скоростью движения.
Y-образное уплотнение обеспечивает герметичность благодаря тому, что его открытые кромки плотно прижимаются к уплотняемой поверхности, и его обычно можно использовать независимо. Он отличается хорошими герметизирующими характеристиками, низким сопротивлением трению, устойчивостью к высокому давлению, стабильной работой и длительным сроком службы. Таким образом, Y-образные уплотнения подходят для гидравлических цилиндров с высокой скоростью изменения давления, большим внутренним диаметром и длинным ходом.
YX-уплотнение представляет собой модифицированное Y-образное уплотнение с соотношением высоты и ширины поперечного сечения более 2 и неодинаковыми рабочими и нерабочими кромками. Они подразделяются на YX-уплотнения поршневого типа и YX-уплотнения штокового типа с одинаковыми характеристиками уплотнения.
В дополнение ко всем преимуществам Y-образного уплотнения, YX-уплотнение никогда не перекручивается при использовании отдельно, что еще больше повышает устойчивость к давлению и стабильность работы. Таким образом, уплотнения YX особенно подходят для гидроцилиндров с высоким давлением, быстрым изменением давления и быстрым движением.