윌스 링

Wills Ring

Wills Ring 또는 Cooper Ring은 모든 금속으로 된 O-링 씰의 일종이다.고성능 피스톤 엔진의 헤드 개스킷을 씰링하는 등 매우 힘든 서비스에 사용된다.

중공 금속 윌스 링은 부드러운 금속 씰을 생성하는 것보다 스프링 백이 더 좋고 엘라스토머 O 링보다 온도 제한이 더 높기 때문에 사용된다.

건설

윌스 링(Wills Ring)은 중공 금속관 형태의 O-링이다.그들은 가스 압력에[1] 의해 내부적으로 가압된다. 이 구조의 장점은 링이 광범위한 조건에 대해 밀봉될 수 있다는 것이다.[2]금속 구조는 고온 또는 저온 및 화학적 공격에 대해 견고하게 한다.훨씬 더 나은 호환성을 제공하거나 대략 가공된 표면에 밀봉하기 위해 부드러운 코팅이 적용될 수 있다.[2]내부 가압은 필요한 이동 범위와 반응 속도가 탄성 O링보다 빠를 때 모두 준수하도록 한다.그들의 굴곡 또한 온도의 영향을 받지 않는다.[note 1]

링은 제조 중 정적 가스 충전에 의해 가압되거나 사용 중인 조인트에 가해지는 압력에 의해 가압될 수 있다.이러한 압력 작용 링에는 가스가 침투할 수 있도록 압력 측에 환기구들이 있다.비가압 링의 4 MPa[note 2] 압력 한계는 내부 가압 링의 40 MPa와 외부 가압 폼의 경우 200 MPa 또는 1,000 MPa를 초과한다.[3]

윌스 링은 5가지 전체 유형으로 제조된다.[2]

중공, 내부 가스 가압
극한 압력에 적합하고 압력이 방출될 때 여전히 씰링되는 고성능 씰.[3]
중공, 슬롯형 압력 작용
최고의 스프링백 성능.[3]
중공, 환기
슬롯형보다 더 높은 압력에 적합함.[3]
중공, 비압축
비용 절감 및 클램핑력 향상
고체
스프링 백과 압력 용량은 제한적이며, 이는 진공 시스템에서 사용하기 위한 비 배출 금속 씰로 주로 사용된다.

환기구와 슬롯형태는 보통 내부 압력을 운반하기 위해 내부로 배출되지만 해저 사용과 같은 높은 외부 압력에서 사용하기 위해 외부 환기구와 함께 사용할 수 있다.[note 3]

그것들은 움직이는 분비선이 아닌 정적 얼굴 밀봉에만 사용된다.얇은 튜브 벽은 조립 중 거친 취급, 점 공구 및 크림핑으로 인한 손상에 민감하다.압력으로 작용하는 형태는 점 손상에 대해 약간 더 내성이 있지만, 조립 중 내부 가압에 의해 지지되지 않기 때문에 접힘과 크림핑의 위험이 더 높은 것으로 간주된다.

링은 일반적으로 접합면 중 하나에 가공된 홈에 설치된다.[4](폭이나 단면적이 아닌) 이러한 그루브의 정확한 수직 깊이는 씰 성능을 제어하는 중요한 요소다.[5]엘라스토머 O링의 그루브와 달리 그루브의 폭과 모양은 중요하지 않고, 깊이만 있다.이 '그루브'가 이 자유 높이를 유지한다면 개방된 측면의 홈이나 개구부가 될 수도 있다.[5]

윌스 링은 스테인리스강과 실콘을 포함한 다양한 내화 금속으로 구성된다.[5]PTFE 코팅 또는 다양한 두께의 실버 도금도 이용할 수 있다.[5]

적용들

실린더 헤드 개스킷

가압된 윌즈 링 또는 쿠퍼 링의 가장 잘 알려진 응용 프로그램 중 하나는 피스톤 엔진의 연소실을 밀봉하는 것이다.[5]이것들은 높은 비용과 다른 현대식 가스켓의 좋은 성능 때문에 널리 사용되지 않지만, 고성능 엔진을 위한 공간을 가지고 있다.

이 사례의 첫 번째 신청 중 하나는 코벤트리 클라이맥스 레이싱 엔진에 대한 것이었다.[6]코벤트리 클라이맥스의 보다 일상적인 유틸리티 엔진은 이러한 씰을 필요로 하지 않았지만 힐만 imf와 같은 생산용 자동차 엔진에 채택되었고, 레이싱용으로 다시 튜닝될 때, 이런 종류의 보조 씰을 추가하는 것이 규칙적인 관행이었다.[4]FWMV V8과 같은 일부 코벤트리 클라이맥스 디자인은 젖은 라이너가 있는 오픈 데크 블록을 사용했다.이들은 실린더 헤드 근처가 아니라 라이너 베이스에 위치했다.따라서 그들은 차열 팽창으로 인한 문제에 취약하여 냉각제 누출을 야기했고, 블록과 라이너가 다른 속도로 팽창했다. 특히 엔진 부하가 감소함에 따라 라이너가 더 빠르게 수축했을 때.[7]이에 대한 해결책은 라이너가 대신 상단에 위치하도록 라이너를 재설계하여 팽창하기 쉬운 거리를 줄이는 것이었다.윌스 링의 높은 적합성은 내부 가압 덕분에 짧은 클램핑 거리는 이제 탄성이 거의 없고 헤드 볼트에서 적용된 클램핑 힘은 상당히 달라질 수 있지만 신뢰할 수 있는 씰링이 가능했다.

비용

윌스 링은 엘라스토머 O링이나 메탈릭 포일 헤드 개스킷과 같은 다른 씰에 비해 가격이 비싸다.전형적인 비교는 반지[note 4] 하나에 대략적인 가격이다.각 $50,[8] 4륜 엔진의 고성능 헤드 개스킷 가격.

참조

  1. ^ 우주왕복선 챌린저호 참사는 냉온한 탄수화물의 동태적 대응이 미흡해 발생한 사고였다.
  2. ^ 대기압은 약 0.1 MPa이다.
  3. ^ 진공 시스템은 최대 1Bar 압력 차이를 개발하므로 내부 가압 또는 고체 형태를 대신 사용한다.
  4. ^ 항공우주보다는 자동차 경주 품질.
  1. ^ "Wills Rings". Trelleborg Sealing Solutions.
  2. ^ a b c "Wills Rings: Overview" (PDF). Busak & Shamban. Archived from the original (PDF) on 2006-09-16.
  3. ^ a b c d "Wills Rings: Installation" (PDF). Busak & Shamban. Archived from the original (PDF) on 2006-09-19.
  4. ^ a b Roy Mc Bride (23 November 2010). "A Hillman Imp Wills Ringed cylinder Head". CKD Boats.
  5. ^ a b c d e "Wills Rings: Catalogue" (PDF). Busak & Shamban. 2004. Archived from the original (PDF) on 2006-09-22.
  6. ^ Whitelock, Mark (2006). 1½-litre GP Racing 1961–65. Veloce Publishing. p. 299. ISBN 184584016X.
  7. ^ Hammill, Des (2004). Coventry Climax Racing Engines. Veloce Publishing. pp. 113–115. ISBN 978-1-903706-83-1.
  8. ^ "Wills ring for SOHC Pinto engine". Burton Power.