Części uszczelniające do młotów hydraulicznych przeznaczone do pracy przy wysokim ciśnieniu: odporność na wysokie ciśnienie i szczelność zapobiegająca wyciekowi w celu wydłużenia żywotności sprzętu

Udarnik hydrauliczny pracujący przy ciśnieniu 200–270 bar poddaje uszczelki długotrwałym, cyklicznym obciążeniom udarowym, jakich większość cylindrów hydraulicznych w ogóle nie doświadcza. Każdy ruch tłoka powoduje skok ciśnienia, następnie jego spadek, a potem kolejny skok — setki razy na minutę przez tysiące godzin pracy. Materiał uszczelniający stosowany w wolno działającym cylindrze hydraulicznym na ramie żurawia nie nadaje się do zastosowania w udarniku przeznaczonym do twardych skał. Błędny dobór materiału nie prowadzi do stopniowego pogorszenia się wydajności. Powoduje natomiast przeciek, awarię pierścienia O-ring, zanieczyszczenie całej instalacji olejem hydraulicznym, a następnie uszkodzenie jednostki i dwutygodniowy simply przestój.

Dlaczego standardowy kauczuk NBR nie wystarcza w przypadku udarników o wysokim obciążeniu udarowym

NBR — kauczuk akrylonitrylowo-butadienowy — jest domyślnym materiałem uszczelniającym w dużej części przemysłu hydraulicznego. Doskonale radzi sobie z olejem mineralnym i wytrzymuje temperatury od -40 °C do 100 °C. W zastosowaniach o niskim i umiarkowanym ciśnieniu działa niezawodnie przez wiele lat. Standardowy NBR jest zazwyczaj dopuszczony do pracy przy ciśnieniu do ok. 150 bar; powyżej tej wartości, bez sztywnych pierścieni zapobiegających wyciskaniu, uszczelka ulega wyciskaniu do szczeliny luzu pod wpływem skoków ciśnienia. Łamacz hydrauliczny pracuje typowo przy ciśnieniu 200–250 bar, a przejściowe szczyty ciśnienia przy każdym cyklu uderzenia znacznie przekraczają tę wartość. Używanie standardowego NBR bez odpowiednich pierścieni zapobiegających wyciskaniu w takim środowisku prowadzi do przewidywalnego uszkodzenia — uszczelka ulega plastycznemu odkształceniowi, traci swój profil uszczelniający i zaczyna przeciekać.

Uszczelki z termoplastycznego poliuretanu (TPU) rozwiązują ten problem. Związki TPU piątej generacji wytrzymują ciśnienia do 400 bar bez pierścieni podporowych, zapewniają trzy–cztery razy dłuższą żywotność w warunkach ścierania niż NBR oraz powracają do pierwotnego kształtu po skokach ciśnienia — ta sprężysta pamięć ma znaczenie, gdy każdy cykl tłoka stanowi zdarzenie obciążeniowe. TPU jest również odporny na hydrolizę, co oznacza, że nie ulega degradacji przy ekspozycji na wilgoć, co ma istotne znaczenie na placach budowy, gdzie prawdopodobne są skraplanie się pary lub przedostawanie się wody.

PTFE, FKM i kiedy który materiał ma sens

PTFE wypełnione brązem lub węglem znajdują się na przeciwległym końcu skali wydajności: bardzo niskie tarcie, wysoka odporność na wyciskanie oraz zakres temperatur roboczych od −200 °C do 260 °C. PTFE najlepiej sprawdza się jako pierścień ślizgowy umieszczony na powierzchni tłoka, w połączeniu z elastomerycznym elementem napinającym, który zapewnia stałą siłę docisku uszczelniającą. Same czyste PTFE jest zbyt miękkie do zastosowań dynamicznych przy wysokim ciśnieniu — właśnie wypełniacz nadaje mu wytrzymałość na ściskanie. FKM (Viton) stosuje się w przypadkach, gdy ograniczającym czynnikiem jest chemia medium roboczego lub temperatura, a nie ciśnienie, np. przy syntetycznych olejach hydraulicznych w podwyższonej temperaturze.

HOVOO i HOUFU dostarczają zestawów uszczelnień z TPU, wypełnionego PTFE, FKM oraz NBR dopasowanych do specyfikacji modeli BEILITE i warunków eksploatacyjnych. Wymiana uszczelki kosztującej 50 USD na odpowiedni materiał przed jej uszkodzeniem chroni tłok wart 200 USD oraz młot hydrauliczny wart 50 000 USD stojący za nim. Uszczelki dostępne pod adresem https://www.hovooseal.com/

Przewodnik po doborze materiału uszczelniającego

Zestaw uszczelek do młota hydraulicznego wysokiego ciśnienia | Uszczelka do młota z TPU/poliuretanu | Uszczelka tłokowa z PTFE do młota hydraulicznego | Profilaktyka uszkodzeń uszczelki z NBR | HOVOO | HOUFU | hovooseal.com