Høytrykk-NBR- og PU-O-ringer for hydrauliske gravemaskiner og gruvedumpbiler

Den enorme kraften til hydrauliske gravemaskiner og ultra-klassens gruvedumpbiler (transportbiler) stammer fra hydrauliske systemer som opererer ved trykk vanligvis mellom 300 og 500 bar. Disse systemene utgjør blodkretsløpet til maskinen og driver alt fra utstrekning og bevegelse av kranarm og skop til styring og bremsing. Tetninger i dette miljøet står overfor en uavbrutt påvirkning av høyt trykk, trykkspisser (sjokklaster), høye temperaturer (fra både omgivende forhold og væskekompresjon) samt konstant dynamisk bevegelse. Svikt kan føre til tap av kraft, miljøforurensning og katastrofal systemskade.

Nitrilgummi (NBR) forblir det mest vanlige tetningsmaterialet for hydrauliske systemer som bruker standard mineralbaserte hydraulikkvæsker (HLP-type). Det gir et utmerket forhold mellom kostnad og ytelse, med god motstand mot væsken, tilstrekkelig temperaturområde for de fleste applikasjoner og tilstrekkelige mekaniske egenskaper. For mange statiske tetninger (O-ringar i porttilkoblinger, flenspakninger) og mindre krevende dynamiske applikasjoner er NBR fullt egnet. Standardforbindelser som 70 Shore A eller 90 Shore A velges basert på kassettutformingen og trykket.

I de mest kritiske dynamiske sylindrapplikasjonene —spesielt stempeletetninger og stangtetninger i de massive heve- og tippsylindrene —Er polyuretan (PU eller AU) ofte det foretrukne materialet. Polyuretan-elastomerer er ikke gummier, men polymerer med en betydelig annen struktur, noe som gir dem eksepsjonelle egenskaper:

· Ekstrem bestandighet mot slitasje og utpressing: De er antakelig de mest slitesterke polymerpakningene som finnes, og kan tåle sidelast og potensiell metall-til-metall-kontakt i store sylindre med lang slaglengde.

· Høy bruddfestighet og bæreevne: De kan håndtere svært høye trykk uten å deformeres eller preses ut (utpresses) inn i spaltegap.

· Utmerket revbestandighet.

  Ulempen deres er et mer begrenset temperaturområde (typisk –40 °C til +100 °C) og svak bestandighet mot varmt vann, damp og visse kjemikalier. De brukes hovedsakelig sammen med hydraulikkvæsker.

Produsenter som Caterpillar, Komatsu og Hitachi leverer detaljerte servicehåndbøker som angir nøyaktige pakningssett for hvert sylindermodell. Disse settene inneholder ofte en kombinasjon av materialer: PU for primære trykkbærende pakninger, NBR for sekundære pakninger og tørkere, og noen ganger PTFE-støttringer for applikasjoner med ekstremt høyt trykk.

Innføringen av autonom og fjernstyrt utvinningsteknologi i Pilbara-regionen i Australia og ved noen gruver i USA legger til en ekstra kompleksitetsnivå. Tetthetspålitelighet blir enda viktigere, siden et lekkasje på et ubemannet kjøretøy kan gå ubemerket helt til det fører til svikt, noe som medfører kostbare fjern-diagnostikk og mobilisering av et reparasjonslag. Strategier for prediktiv vedlikehold, som bruker sensorer til å overvåke renhet, temperatur og trykkutvikling i hydraulikkvæske, integreres med data om tetnings levetid for å planlegge utskiftning under planlagte vedlikeholdsperioder, slik at maskinens tilgjengelighet maksimeres i disse kapitalintensive driftene som foregår rundt klokken, døgn og døgn.