Шевронные манжеты: устройство, комплект и замена

Шевронный пакет похож на стопку вложенных друг в друга уголков. Опорное кольцо упирается в дно камеры, на него ложатся манжеты, сверху нажимное кольцо, а грундбукса или крышка поджимает всё это по оси. Губки манжет раскрываются от поджатия и от давления жидкости и прижимаются одновременно к штоку и к стенке камеры. Такой пакет стоит на штоках и плунжерах прессов и насосов, а в цилиндрах техники он занимает место в ряду других уплотнений гидроцилиндров, рядом с U-манжетами и пакетами из PTFE.

Пакет собирают из манжет и двух колец разной формы

У каждой детали пакета своё обозначение по ГОСТ 22704-77: манжета М, нажимное кольцо КН, опорное кольцо КО. Пример из текста стандарта: «М 180×200-2» значит манжета для диаметров 180 и 200 мм из резины группы 2, а кольца того же размера записывают «КН 180×200-2» и «КО 180×200-2». Опорное и нажимное кольца с одной стороны повторяют V-профиль манжеты, с другой имеют плоский торец: опорное ложится на дно камеры, нажимное принимает усилие крышки.

Стандарт разрешает делать нажимные и опорные кольца не только из резинотканевого материала, но и из бронзы, текстолита и полиамидов. Для таких колец он задаёт угол 105° ± 2°30′ и радиусы по таблицам стандарта. На практике металлическое или текстолитовое опорное кольцо держит пакет от выдавливания в зазор на высоком давлении, а резинотканевое проще подогнать по месту.

Чем шевронная манжета отличается от U-образной гидравлической манжеты?

Шевронная манжета работает только в пакете из нескольких штук с опорным и нажимным кольцами и требует поджатия по оси, а U-образная манжета по ГОСТ 14896-84 ставится одна в канавку и уплотняет за счёт натяга и давления. Пакет шевронов держит большие зазоры, изношенные поверхности и давление до 63 МПа, но занимает больше места и даёт больше трения. U-манжету для штока и поршня выбирают среди гидравлических манжет ГОСТ 14896.

ГОСТ 22704-77 задаёт рабочие пределы резинотканевых шевронов

Границы применения стандарт даёт в первом пункте. Они относятся к резинотканевым уплотнениям, изготовленным по стандарту; полиуретановые и фторопластовые пакеты живут по паспортам своих изготовителей.

Ткань для манжет стандарт называет доместик или хлопчатобумажные и комбинированные ткани не слабее его, промазанные резиной. Резина группы 1 сделана на наирите и рассчитана на работу от −30 °C, группа 2 на смеси наирита с СКН и рассчитана на мороз до −50 °C. Номер группы стоит последней цифрой в обозначении. Водно-гликолевые жидкости и фосфатные эфиры в перечень сред стандарта не входят, для них материал пакета подбирают отдельно по таблице стойкости на конкретную жидкость. В июле 2026 года на публичное обсуждение вынесен проект нового ГОСТ 22704 взамен редакции 1977 года, обсуждение шло до 16 сентября 2026 года (карточка проекта), поэтому статус документа перед ссылкой в договоре стоит проверить.

Число манжет в пакете выбирают по диаметру штока и давлению

Приложение 1 к стандарту даёт наименьшее число манжет в зависимости от диаметра штока, ширины манжеты и давления. Для штока от 10 до 30 мм и манжеты шириной 5 мм ряд выглядит так: 3 манжеты до 6,3 МПа, 4 манжеты при 10, 20 и 32 МПа, 5 при 40 МПа и 6 при 63 МПа. Для широких манжет на больших диаметрах числа другие, и их берут из таблицы для своего размера. Для уплотнения цилиндра, то есть поршня, правило проще: не меньше 2 манжет при давлении до 32 МПа и не меньше 3 при давлении до 63 МПа.

Старый пакет при разборке не всегда подсказывает правильное число. Его могли собрать с лишней манжетой, чтобы выбрать износ камеры, или с недостающей, потому что одна раскрошилась при прошлом ремонте. Поэтому число сверяют с документацией на оборудование или с таблицей стандарта по фактическому давлению.

Сколько шевронных манжет ставить в пакет?

Число шевронных манжет в пакете задают диаметр штока, ширина манжеты и рабочее давление. По рекомендуемому приложению ГОСТ 22704-77 для штока 10–30 мм и ширины манжеты 5 мм нужно от 3 манжет до 6,3 МПа до 6 манжет при 63 МПа, а для поршня не меньше 2 манжет до 32 МПа и 3 до 63 МПа. Лишние манжеты добавляют трение и нагрев, поэтому больше таблицы ставят только по документации.

Камера под пакет должна оставлять запас на поджатие

Осевой размер посадочного места стандарт велит делать по наибольшей высоте пакета с учётом подтяжки при монтаже и в эксплуатации. Первоначальное поджатие получают подбором толщины ограничительных шайб под фактическую высоту пакета, а по мере износа ставят шайбы тоньше или толще, в зависимости от схемы узла. Значения поджатия и толщины шайб по ширине манжеты и числу манжет приведены в таблице приложения.

Для заказчика из этого следует простая вещь: вместе с размерами штока и камеры нужно передать глубину камеры и толщину шайб, которые стояли в узле. Без них изготовитель сделает пакет номинальной высоты, а поджатие на месте придётся набирать заново. На заходе в цилиндр стандарт требует фаски, размер которых растёт с шириной манжеты: от 4 мм при ширине 5 мм до 10 мм при ширине 25–30 мм. Острая кромка без фаски срезает губку при первой же установке.

Шток и зазоры под шевроны задают ресурс не меньше манжет

Требования к металлу в приложении стандарта строгие. Трущиеся поверхности должны иметь твёрдость не ниже 61,0 HRCэ, рекомендуется хромирование, а основа перед хромом должна быть не мягче 46,4 HRCэ. Посадки сопрягаемых деталей выбирают по давлению: для диаметров до 80 мм это H9/f8 при давлении до 32 МПа и H9/f7 свыше 32 до 63 МПа, на больших диаметрах вплоть до H7/f7. Радиальное биение ограничено значениями от 0,07 мм для диаметров до 80 мм до 0,50 мм для диаметров свыше 1000 мм.

Если зазор после износа оказался больше допустимого, стандарт предписывает ставить защитные втулки из бронзы, полиамида или фторопласта, которые возвращают нужный зазор. Добавлять манжеты в пакет вместо втулки бесполезно: губки выдавит в щель. Под подвижные уплотнения задают шероховатость, то есть какой должна быть поверхность штока.

Материал пакета меняет режим, но не геометрию камеры

Резинотканевые шевроны по стандарту остаются основным вариантом для масла, нефти и воды. Для единичного ремонта и нестандартных размеров пакет делают точением из других материалов. Ниже ориентир для марок общего назначения; марку для вашего узла фиксируем в КП после технической оценки.

Можно ли заменить резинотканевые шевроны полиуретановыми?

Резинотканевые шевроны заменяют полиуретановыми точёными, когда пакет нужен быстро, размер нестандартный, а среда минеральное масло. Полиуретан держит износ и давление, но в горячей воде и водно-гликолевых жидкостях обычные марки гидролизуются. При замене сохраняют геометрию камеры, число манжет и угол колец, а поджатие подбирают заново, потому что полиуретан жёстче резиноткани.

Ресурс пакета по стандарту считают в километрах пути трения

Гарантию в ГОСТ 22704-77 задают двумя числами, сроком и путём трения: для уплотнений с резиной группы 1 это 2 года и 500 км, для группы 2 это 5 лет и 1000 км со дня установки в узел. Критерий отказа задан утечкой: к концу ресурса степень герметичности не должна превышать 0,5 см³ на квадратный метр поверхности, прошедшей через уплотнение.

Пример расчёта для плунжера пресса диаметром 180 мм с ходом 0,5 м. Путь трения за цикл, ход и возврат, равен 1 м. 1000 км гарантийной наработки соответствуют миллиону циклов. При 600 циклах за смену, двух сменах и 250 рабочих днях в год пресс делает 300 000 циклов, и путь 1000 км будет пройден примерно за 3,3 года. Площадь, проходящая через пакет за цикл, около 3,14 × 0,18 × 1 ≈ 0,57 м², значит на 1000 циклов допускается утечка порядка 280 см³. Если течёт заметно больше, пакет выработан или собран с ошибкой. Для гидравлики прессов этот расчёт стоит сверить с режимом из материала об уплотнениях гидравлического пресса.

Пакет со склада сутки выдерживают в тепле перед установкой

Стандарт требует хранить уплотнения упакованными в отапливаемом помещении, не ближе 1 м от отопительных приборов, без прямого солнца и веществ, разрушающих резину и ткань. Гарантийный срок хранения 2 года со дня изготовления. Если пакет хранили или везли на морозе, перед монтажом его выдерживают 24 часа при +20 ± 5 °C. Холодная резиноткань при сборке трескается по сгибу V-профиля, и трещина проявится уже под давлением.

Перед запуском пакет сверяют по десяти пунктам

Шевронный узел работает под высоким давлением, поэтому собирают и регулируют его по документации на оборудование силами ремонтной службы или изготовителя узла. Задача заказчика: передать полные данные и принять пакет так, чтобы при сборке не выяснилось, что чего-то не хватает. Перед запуском в производство и перед установкой удобно пройти один список.

1. Диаметры штока и камеры, глубина камеры, толщина ограничительных шайб.
2. Число манжет и их ширина, сверенные с таблицей стандарта или документацией.
3. Группа резины или другой материал, записанный в КП как решение заказчика или предложение изготовителя.
4. Материал, угол и диаметры опорного и нажимного колец.
5. Твёрдость и состояние штока или плунжера, отсутствие рисок и сколов хрома.
6. Зазоры и радиальное биение, при необходимости защитные втулки.
7. Рабочая жидкость, температура и давление с пиками.
8. Цельные или разрезные манжеты.
9. Количество пакетов, срок, документ о качестве с номером партии и датой изготовления.
10. Условия хранения до монтажа и выдержка в тепле после мороза.

Шевроны меняют на компактное уплотнение только при переделке камеры

На модернизируемых прессах и цилиндрах шевронный пакет иногда заменяют U-манжетой из полиуретана или уплотнением PTFE с поджимным кольцом. Трение падает, регулировка не нужна, но канавка под компактное уплотнение другая, и камеру переделывают при капремонте. Как устроено уплотнение штока из фторопласта с поджимом, описано в тексте о уплотнениях штока из PTFE.

Наша компания изготавливает шевронные пакеты и кольца к ним по чертежу, эскизу или образцу: точением для единичных ремонтов и формованием для серий; если нужна пресс-форма, срок назовём в КП. Подбор по каталогу и изготовление по образцу совмещены для манжет, сальников и грязесъёмников, пакеты на шток и плунжер цилиндра входят в изготовление уплотнений гидроцилиндров, уплотнения насосов высокого давления входят в группу для насосов и гидравлики. Если в паспорте пресса нет числа манжет, первым вопросом к изготовителю будет фактическое давление в цилиндре: от него зависит, сколько манжет и какие кольца ставить.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.