Шевронные уплотнения (Chevron Vee Packing)

Шевронные уплотнения — это набор компонентов, формирующих многоэлементный уплотнительный узел. В состав узла входят шевронные манжеты, опорное и нажимное кольцо. Шевронный комплект – это полная сборка данных элементов, функционирующая как единое целое для создания герметичного барьера.

Конструкция ориентирована на работу в условиях, когда стандартные одинарные манжеты теряют герметичность из-за вибрации, неравномерного износа или длительной эксплуатации в агрессивной среде.

С этим товаром вместе покупают:

• Кольца круглого сечения
• Опорно-направляющие кольца

Конструкция и принцип работы

Конструкция шевронного уплотнительного узла предусматривает наличие нескольких ключевых элементов, каждый из которых выполняет свою специфическую функцию. Принцип действия основан на радиальном расклинивании V-образных манжет под воздействием давления рабочей среды.

Элементы комплекта

Стандартный шевронный комплект включает:

1. Нажимное (прижимное) кольцо: Этот элемент передает осевое усилие на пакет шевронных манжет, способствуя их предварительному поджатию и начальной герметизации. Оно обычно располагается со стороны низкого давления или со стороны крышки гидроцилиндра.
2. Шевронные манжеты: Это основные уплотняющие элементы. Их количество в комплекте (обычно от 3 до 7) определяет способность узла выдерживать давление и компенсировать износ. Каждая манжета имеет характерную V-образную форму поперечного сечения.
3. Опорное кольцо: Данный элемент воспринимает осевые нагрузки от пакета манжет и предотвращает их выдавливание в зазор со стороны высокого давления. Оно контактирует непосредственно с уплотняемой поверхностью и замыкает уплотнительный пакет.

Все компоненты собирают в определенной последовательности в уплотнительной канавке штока или цилиндра.

Механизм герметизации

При подаче давления рабочая среда воздействует на внутренние поверхности V-образных шевронных манжет. Благодаря их специфической форме, осевое давление преобразуется в радиальное усилие, прижимающее «крылья» манжет к уплотняемым поверхностям штока (или цилиндра) и стенкам канавки.

Чем выше давление в системе, тем сильнее прижатие манжет, что обеспечивает эффект самоуплотнения. Такая многоступенчатая герметизация, создаваемая несколькими манжетами в пакете, позволяет равномерно распределить нагрузку и повысить общую надежность узла. Каждая последующая манжета в направлении высокого давления дополнительно герметизирует возможные микропротечки предыдущей. Это ключевое отличие шевронных уплотнений от одиночных уплотнительных элементов.

Типы комплектов

Шевронные комплекты классифицируются по направлениям давления, количеству рабочих элементов и материалам. Эта классификация важна для корректного подбора конструкции под конкретные условия эксплуатации.

По направлению давления

• Односторонние — рассчитаны на герметизацию с одной стороны.
• Двусторонние — симметричные сборки для условий, где давление может прикладываться с обеих сторон.

По количеству рабочих элементов

• 3–5  манжет — стандартные сборки для среднего давления.
• 6–7 и более — усиленные конструкции для высоконагруженных систем с давлением до 70 МПа.

Чем больше число манжет, тем выше ступенчатость герметизации, а также адаптивность к износу.

По исполнению колец

• Цельные кольца — высокая механическая прочность, применяются при статической сборке.
• Разрезные кольца — облегчённый монтаж в закрытые канавки, особенно в условиях ремонта оборудования на месте.

Типовые задачи

Шевронные уплотнения — это не универсальные манжеты, а узкоспециализированные компоненты для тяжёлых условий. Их применяют в тех случаях, где:

• давление превышает 20–25 МПа,
• наблюдаются резкие перепады температур,
• важна компенсация износа без замены всего узла.

Наиболее часто шевронные комплекты встречаются в:

• Гидравлике — особенно в тяжёлой промышленности;
• Карьерах— экскаваторы, буровые установки, где пыль, вибрация, загрязнения убивают обычные манжеты;
• Шахтнах — крепи, домкраты, устройства подъёма с высокой цикличностью работы;
• Оборудовании переработки сырья — где требуется термостойкость, химическая нейтральность;
• Судостроении, тяжёлой технике — из-за вибраций и нестабильных нагрузок.

Узел применения	Давление, бар	Рабочая среда	Материал комплекта	t, °C	Рекомендации по применению
Гидроцилиндр пресса	250–400	Минеральное масло	NBR с тканевым армированием	–40…+120	Ограничитель экструзии обязателен
Привод буровой установки	320–450	Буровой раствор, ПАВ	PTFE + ткань	–30…+180	Усиленный профиль, стойкость к химии
Гидрораспределитель	100–200	Гидравлическое масло	PU (полиуретан)	–45…+90	Компактный комплект без усиления
Цилиндр подъёмника	160–300	Масло + загрязнения	NBR / FKM	–40…+140	С грязесъёмным элементом
Запорная арматура магистрального трубопровода	до 600	Газ, нефть, агрессивные среды	Нержавеющая сталь (08Х18Н10, 12Х18Н9Т)	–60…+600	Для высоких температур и агрессивной химии. Требует точной подгонки посадочных поверхностей

Важно: шевронные уплотнения не дублируют функцию уплотнения штока или поршня напрямую. Для этих задач применяются другие конструкции — см. соответствующие страницы.

Шевронные пакеты из нержавеющей стали

Шевронные пакеты из нержавеющей стали — многоступенчатые элементы герметизации для эксплуатации в средах с повышенной температурой, давлением, агрессивной химией. Конструкции включают стальные шевронные манжеты V-формы, опорные и прижимные детали из коррозионностойких сталей: 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 10Х17Н13М2Т.

Рабочий диапазон — до +600 °C, давление — до 40 МПа. Кольца формируются методом штамповки или механической обработки с последующей термической обработкой для получения стабильных механических свойств. Профиль сохраняет герметичность при осевом сжатии, компенсирует температурные и механические деформации.

Сталь обеспечивает термостойкость и устойчивость к химическим воздействиям. Конструкция не подвержена старению, потере свойств при циклическом нагреве и охлаждении. Все рабочие параметры сохраняются в течение всего срока службы.

Шевронные уплотнения из нержавеющей стали устанавливают в запорной арматуре, насосах, аппаратах высокого давления, колонном оборудовании. Применение целесообразно для герметизации в магистральных трубопроводах, реакторах, компрессорах, где присутствует агрессивная среда.

Ключевые характеристики: отсутствие деградации материала, постоянство рабочих параметров, минимальная потребность в обслуживании. Для корректной установки требуется чистовая обработка посадочных поверхностей. Жёсткость конструкции обязывает рассчитывать усилия сжатия для исключения повреждения оборудования.

Шевронные уплотнения ГОСТ 22704-77 резинотканевые

Комплекты по ГОСТ 22704-77 представляют собой стандартные резинотканевые уплотнительные сборки, предназначенные для герметизации штоков и цилиндров гидросистем. Диапазон рабочих диаметров — от 8 до 2000 мм. Конструкция рассчитана на компрессию до 63 МПа и скорость возвратно-поступательного движения до 3 м/с. Рабочая среда — минеральные масла, нефть, пресная и морская вода, эмульсии. Температурный режим: –50…+100°C (кратковременно до +120°C).

Компоновка

В состав каждого комплекта входят:

• прижимное кольцо (КН);
• шевронные манжеты (МШ);
• опорное кольцо (КО).

Шевронные манжеты изготавливаются из резинотканевых материалов двух типов. Состав определяет температурный диапазон и срок службы.

• Тип 1: рассчитаны на 2 года эксплуатации при –30…+70°C.
• Тип 2: до 5 лет при –50…+120°C.

Материалы: резины на базе хлоропренового каучука и СКН, армированные синтетической тканью.

Максимальное количество манжет в сборке — до 7 штук. Это обеспечивает поэтапное распределение давления и устойчивую работу при износе отдельных элементов. Опорное кольцо воспринимает осевую нагрузку и препятствует выдавливанию. А прижимное передаёт усилие и фиксирует манжеты. Материалы: ацеталь, нейлон, фенопласты, армированная резина.

Назначение и стандартизация

ГОСТ 22704-77 регламентирует размеры, конфигурацию и допуски. Это упрощает замену при ремонте и обеспечивает совместимость с отечественными и импортными цилиндрами. Допускаются исполнения для одностороннего и симметричного давления.

Комплекты ГОСТ 22704-77 применяются:

• при изготовлении гидроцилиндров;
• в процессе капитального и текущего ремонта;
• в узлах, работающих при переменных нагрузках и агрессивных средах.

Полный перечень типоразмеров — от 8×20 до 2000×2060 мм приведён в таблице.

Материал:	Армированный тканью нитрил / витон или по запросу
Твердость:	95 ± 2А
Рабочее давление:	40 МПа
Рабочая температура:	-40°C ~ +120°C (нитрил, армированный тканью)
	-20°C ~ +200°C (Витон, армированный тканью)