유압식 굴삭기 및 광산용 덤프트럭을 위한 고압 NBR 및 PU 오링

유압 굴삭기와 초대형 광산 덤프트럭(운반 트럭)의 막대한 동력은 일반적으로 300~500바(bar) 사이의 고압에서 작동하는 유압 시스템에서 비롯됩니다. 이러한 시스템은 기계의 순환계와 같으며, 브ーム(지게) 및 버킷(버킷)의 움직임부터 조향 및 제동에 이르기까지 모든 기능을 구동합니다. 이 환경에서 작동하는 실링(seal)은 고압, 압력 급변(충격 하중), 고온(주변 환경과 유체 압축으로 인한 열) 및 지속적인 동적 움직임이라는 끊임없는 공격에 직면합니다. 실링이 고장나면 동력 상실, 환경 오염, 심각한 시스템 손상 등 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다.

니트릴(NBR)은 표준 광물 기반 유압 유체(HLP 종류)를 사용하는 유압 시스템에서 가장 일반적으로 채택되는 실링 재료로 남아 있습니다. 이는 유체에 대한 우수한 내성, 대부분의 응용 분야에 적합한 충분한 온도 범위, 그리고 충분한 기계적 특성을 제공함으로써 뛰어난 비용 대 성능 비율을 자랑합니다. 많은 정적 실(seal)(포트 연결부의 O-링, 플랜지 개스킷 등) 및 요구 수준이 낮은 동적 응용 분야에서는 NBR이 완벽하게 적합합니다. 글랜드 설계 및 압력 조건에 따라 70 Shore A 또는 90 Shore A와 같은 표준 화합물이 선택됩니다.

그러나 가장 중요한 동적 실린더 응용 분야에서는 —특히 대형 리프트 및 틸트 실린더의 피스톤 및 로드 실 —폴리우레탄(PU 또는 AU)이 종종 선호되는 재료입니다. 폴리우레탄 엘라스토머는 고무가 아니라 구조가 현저히 다른 중합체로서, 뛰어난 특성을 부여합니다:

· 극도의 마모 및 압출 저항성: 이들은 현재 시판 중인 폴리머 실드 중 가장 내마모성이 뛰어난 것으로 평가되며, 대형 장행정 실린더에서 발생할 수 있는 측방 하중 및 금속 간 직접 접촉을 견딜 수 있습니다.

· 높은 인장 강도 및 하중 지지 능력: 이들은 변형되거나 간극으로 압출되는 것을 방지하면서 매우 높은 압력을 견딜 수 있습니다.

· 탁월한 찢김 저항성.

  단점은 온도 범위가 제한적이라는 점입니다(일반적으로 -40 °°C에서 +100 °°C). 또한 고온수, 증기 및 특정 화학물질에 대한 내성은 낮습니다. 주로 유압 오일과 함께 사용됩니다.

캐터필러(Caterpillar), 코마츠(Komatsu), 히타치(Hitachi)와 같은 OEM 업체는 각 실린더 모델에 대해 정확한 실드 키트를 명시하는 상세한 서비스 매뉴얼을 제공합니다. 이러한 키트에는 일반적으로 여러 재료가 조합되어 포함되는데, 주 압력 지지 실드는 PU, 보조 실드 및 와이퍼는 NBR, 초고압 응용 분야에서는 경우에 따라 PTFE 백업 링이 사용됩니다.

호주 피어버라 지역 및 일부 미국 광산에서 자율주행 및 원격 조작 채광 장비가 도입되면서 또 다른 차원의 복잡성이 추가되었다. 무인 차량에서 발생하는 누출은 고장이 일어나기 전까지 인지되지 않을 수 있으므로, 실링 신뢰성은 더욱 중요해진다. 이는 고비용의 원격 진단 및 수리 작업을 위해 정비 인력을 현장에 급파해야 하는 상황으로 이어질 수 있다. 유압 작동유의 청정도, 온도, 압력 추이를 센서를 통해 모니터링하는 예측 정비 전략은 실링 수명 데이터와 통합되어, 계획된 정비 창(window) 내에서 실링 교체를 사전에 예약함으로써, 이러한 자본 집약적이고 24시간 연속 운영되는 현장에서 기계 가용성을 극대화한다.