O-kroužky z NBR a PU pro hydraulické rypadla a těžební samosvorné nákladní vozy

Obrovský výkon hydraulických rypadel a těžních nákladních vozidel ultra-třídy (těžních dumptrucků) pochází z hydraulických systémů pracujících za tlaků obvykle mezi 300 a 500 bar. Tyto systémy představují krevní oběh stroje a pohánějí vše – od pohybu rukávu a koše až po řízení a brzdění. Těsnění v tomto prostředí čelí neustálému útoku vysokého tlaku, tlakových špiček (nárazových zatížení), vysokých teplot (způsobených jak okolním prostředím, tak stlačením kapaliny) a trvalému dynamickému pohybu. Porucha může vést ke ztrátě výkonu, znečištění životního prostředí a katastrofálnímu poškození celého systému.

Nitrilový kaučuk (NBR) zůstává nejčastějším materiálem pro těsnění v hydraulických systémech používajících standardní minerální hydraulické kapaliny (typ HLP). Nabízí vynikající poměr ceny a výkonu, s dobrým odolností vůči kapalině, vhodným teplotním rozsahem pro většinu aplikací a dostatečnými mechanickými vlastnostmi. Pro mnoho statických těsnění (O-kroužků v přípojných hrdlech, přírubových těsnění) a méně náročných dynamických aplikací je NBR zcela vhodný. Standardní složení, jako např. 70 Shore A nebo 90 Shore A, se vybírají na základě konstrukce drážky a tlaku.

Avšak v nejnáročnějších dynamických aplikacích válců —zejména u těsnění pístu a tyče v masivních zvedacích a naklápěcích válcích —Je často preferovaným materiálem polyuretan (PU nebo AU). Polyuretanové elastomery nejsou kaučuky, ale polymery s zásadně odlišnou strukturou, která jim poskytuje výjimečné vlastnosti:

· Extrémní odolnost proti opotřebení a extruzi: Patří mezi nejodolnější polymerní těsnění dostupná na trhu a dokážou odolat bočnímu zatížení a potenciálnímu kovovému kontaktu v velkých válcích s dlouhým zdvihem.

· Vysoká pevnost v tahu a nosná kapacita: Dokážou vydržet velmi vysoké tlaky bez deformace nebo vyplavení (extruze) do mezery pro vyrovnání.

· Vynikající odolnost proti trhání.

  Jejich nevýhodou je omezenější teplotní rozsah (obvykle –40 °°C až +100 °°C) a špatná odolnost vůči horké vodě, páře a některým chemikáliím. Používají se především s hydraulickými oleji.

Výrobci originálních zařízení (OEM), jako jsou Caterpillar, Komatsu a Hitachi, poskytují podrobné servisní příručky, ve kterých pro každý model válce přesně uvádějí doporučené sady těsnění. Tyto sady často obsahují kombinaci materiálů: PU pro hlavní těsnění přenášející tlak, NBR pro vedlejší těsnění a stírací kroužky a někdy i PTFE podpůrné kroužky pro aplikace s ultra-vysokým tlakem.

Zavedení autonomních a dálkově ovládaných těžebních zařízení v australském regionu Pilbara a na některých amerických dolech přidává další vrstvu složitosti. Spolehlivost těsnění se stává ještě kritičtější, neboť únik u nepilotovaného vozidla může zůstat nepozorován, dokud nezpůsobí poruchu, což vede k nákladným dálkovým diagnostickým opatřením a nasazení servisního týmu k opravě. Strategie prediktivní údržby, které využívají senzory ke sledování čistoty hydraulické kapaliny, teploty a tlakových trendů, jsou integrovány s údaji o životnosti těsnění, aby byly výměny naplánovány v rámci plánovaných údržbových okén, čímž se maximalizuje dostupnost strojů v těchto kapitálově náročných provozovnách fungujících 24 hodin denně, 7 dní v týdnu.