Højtryk-NBR- og PU-O-ringe til hydrauliske gravemaskiner og minedriftens dumpbiler

Den kolossale kraft fra hydrauliske gravemaskiner og ultra-klassens minedumpbiler (transportbiler) stammer fra hydrauliske systemer, der opererer ved tryk på almindeligt mellem 300 og 500 bar. Disse systemer udgør maskinens kredsløbssystem og driver alt fra udstyr til bevægelse af bom og spand til styring og bremsning. Tætninger i denne miljø udsættes for en uafbrudt belastning af højt tryk, trykspidser (stødlast), høje temperaturer (fra både omgivende forhold og væskekompression) samt konstant dynamisk bevægelse. Fejl kan føre til tab af effekt, miljøforurening og katastrofale systemskader.

Nitrilgummi (NBR) forbliver det mest almindelige tætningsmateriale til hydrauliske systemer, der anvender standard mineralbaserede hydraulikvæsker (HLP-type). Det giver et fremragende forhold mellem pris og ydelse med god modstandsdygtighed over for væsken, en tilstrækkelig temperaturinterval for de fleste anvendelser samt tilstrækkelige mekaniske egenskaber. For mange statiske tætninger (O-ringe i tilslutningsportene, flangepakninger) og mindre krævende dynamiske anvendelser er NBR fuldstændig velegnet. Standardblandinger som 70 Shore A eller 90 Shore A vælges ud fra kammerteknikken og trykket.

I de mest kritiske dynamiske cylinderanvendelser —især kolbe- og stangtætninger i de massive løfte- og tippecylindre —Er polyurethan (PU eller AU) ofte det foretrukne materiale. Polyurethan-elastomere er ikke gummier, men polymerer med en langt anderledes struktur, hvilket giver dem ekstraordinære egenskaber:

· Ekstrem slid- og udpressningsbestandighed: De er måske de mest slidstærke polymerpakninger, der findes, og kan klare sidebelastning og mulig metal-til-metal-kontakt i store, langhubscylindre.

· Høj trækstyrke og bæreevne: De kan klare meget høje tryk uden at deformere eller blive udpressede (udpresset) ind i spalter.

· Udmærket revbestandighed.

  Deres ulempe er et mere begrænset temperaturområde (typisk -40 °C til +100 °C) samt dårlig bestandighed mod varmt vand, damp og visse kemikalier. De anvendes primært sammen med hydraulikolie.

OEM’er som Caterpillar, Komatsu og Hitachi leverer detaljerede servicehåndbøger, der specificerer præcise pakningskit til hver cylindertype. Disse kit indeholder ofte en kombination af materialer: PU til de primære trykbærende pakninger, NBR til sekundære pakninger og tørreklæder samt nogle gange PTFE-understøtningsringe til ekstremt højttryksanvendelser.

Indførelsen af autonom og fjernstyret minedriftsudstyr i Australiens Pilbara-region og på nogle amerikanske miner tilføjer en yderligere kompleksitetslag. Tæthedsreliabilitet bliver endnu mere kritisk, da et utæthedsproblem på et ubemandet køretøj kan gå ubemærket hen, indtil det forårsager en fejl, hvilket fører til dyre fjern-diagnostik og mobilisering af en reparationsteam. Forudsigende vedligeholdelsesstrategier, der anvender sensorer til at overvåge hydraulikvæskens renhed, temperatur og trykudvikling, integreres med data om tætningslevetid for at planlægge udskiftninger i forbindelse med planlagte vedligeholdelsesperioder, således at maskinernes tilgængelighed maksimeres i disse kapitalintensive, døgnrunde driftsforhold.