Korkean paineen nitrili-butadieeni-kumi- (NBR) ja polyuretaani- (PU) O-renkaat hydraulisiin kaivinkoneisiin ja kaivosteollisuuden suurikapasiteettisiin kuorma-autoihin

Hydrauliikkakaukavetureiden ja erityisen suurten kaivosteollisuuden kuljetusautojen (kuljetuskuorma-autojen) valtava teho johtuu yleensä 300–500 barin paineissa toimivista hydrauliikkajärjestelmistä. Nämä järjestelmät ovat koneen verenkiertojärjestelmä, joka tarjoaa voimaa kaikille toiminnoille – käsivarren ja kaukan liikkeistä ohjaukseen ja jarrutukseen. Tiivistimet tässä ympäristössä kohtaavat jatkuvaa rasitusta korkeasta paineesta, painehuipuista (iskukuormista), korkeista lämpötiloista (sekä ympäröivästä lämpötilasta että nesteiden puristumisesta) sekä jatkuvasta dynaamisesta liikkeestä. Tiivistimen epäonnistuminen voi johtaa tehon menetykseen, ympäristön saastumiseen ja katastrofaaliseen järjestelmävaurioon.

Nitrili (NBR) on edelleen yleisin tiivistemateriaali hydrauliikkaan käytettävissä järjestelmissä, jotka käyttävät tavallisia mineraalipohjaisia hydrauliikkanesteitä (HLP-tyyppiä). Se tarjoaa erinomaisen suhteen kustannukset–suorituskyky, hyvän vastustuskyvyn nesteelle, riittävän lämpötilavälityksen useimpiin sovelluksiin sekä riittävät mekaaniset ominaisuudet. O-sigelit Monissa staattisissa tiivisteissä (esimerkiksi liitännöissä ja liitoslevyjen tiivistekumppareissa) ja vähemmän vaativissa dynaamisissa sovelluksissa NBR on täysin sopiva. Standardiyhdistelmiä, kuten 70 Shore A tai 90 Shore A, valitaan tiivistekammion suunnittelun ja paineen perusteella.

Kuitenkin kriittisimmässä dynaamisessa sylinterisovelluksessa —erityisesti massiivisten nosto- ja kallistussylinterien pistonsulku- ja varrasulkuosissa —Polyuretaani (PU tai AU) on usein suosituin materiaali. Polyuretaanielastomeerit eivät ole kumia, vaan polymeerejä, joiden rakenne eroaa merkittävästi, mikä antaa niille poikkeuksellisia ominaisuuksia:

· Erinomainen kulutus- ja puristumisvastus: Ne ovat mahdollisesti kulumisvastaisimmat polymeeritiivisteet, jotka kestävät sivusuuntaista kuormitusta ja mahdollista metalli-metalli-kosketusta suurissa, pitkäiskuisissa sylintereissä.

· Korkea vetolujuus ja kuormankesto: Ne kestävät erinomaisesti hyvin korkeita paineita ilman muodonmuutosta tai puristumista (puristumista) välykstiloihin.

· Erinomainen repäisyvastus.

Heidän heikkoutensa on kapeampi lämpötila-alue (yleensä –40 °C +100 °C) ja heikko vastus kuumalle vedelle, höyrylle ja tietyille kemikaaleille. Niitä käytetään pääasiassa hydraulihöyryöljyjen kanssa.

OEM-valmistajat, kuten Caterpillar, Komatsu , ja HITACHI tarjoavat yksityiskohtaisia huolto-opaskirjoja, joissa määritellään tarkasti kunkin sylinterimallin tiivistekokoonpanot. Nämä kokoonpanot sisältävät usein useita materiaaleja: PU:n pääpainetta kantaviin tiivisteisiin, NBR:n toissijaisiin tiivisteisiin ja pyyhkäisimiin sekä joskus PTFE-tukirenkaat erittäin korkeapaineisiin sovelluksiin.

Autonominen ja etäohjattava kaivosteollisuuden kalusto, jota käytetään Australian Pilbara-alueella ja joissakin Yhdysvalloissa sijaitsevissa kaivoksissa, lisää toimintaympäristöön vielä yhden monimutkaisuustason. Tiivisteen luotettavuus saa entistä suuremman merkityksen, sillä vuoto autonomitaisessa ajoneuvossa voi jäädä huomaamatta, kunnes se aiheuttaa vian, mikä johtaa kalliisiin etädiagnostiikkatoimiin ja korjausta varten henkilökunnan mobilisointiin paikalle. Ennakoiva huoltotaktiikka, jossa käytetään antureita hydraulinenesteen puhtauden, lämpötilan ja paineen muutosten seurantaan, on integroitu tiivisteen käyttöiän tietoihin, jotta tiivisteen vaihdot voidaan suunnitella suunniteltujen huoltotaukojen aikana. Tämä maksimoi koneiden saatavuutta näissä pääomaintensiivisissä, vuorokauden ympäri käytössä olevissa toiminnoissa.