NBR- och PU-O-ringar för högt tryck för hydrauliska grävmaskiner och gruvdumper

Den enorma kraften hos hydrauliska grävmaskiner och ultra-stora gruvlastbilar (transportbilar) härrör från hydraulsystem som arbetar vid tryck mellan 300 och 500 bar. Dessa system utgör maskinens cirkulationssystem och driver allt från rörelser av bom och skopa till styrsystem och bromsar. Tätningar i denna miljö utsätts för en obarmhärtig påverkan av högt tryck, trycktoppar (stötbelastningar), höga temperaturer (både från omgivningsförhållandena och från vätskekompression) samt konstant dynamisk rörelse. Fel kan leda till förlust av kraft, miljöförstöring och katastrofala skador på systemet.

Nitrilgummi (NBR) förblir det vanligaste tätningsmaterialet för hydrauliska system som använder standardhydrauloljor baserade på mineralolja (typ HLP). Det ger ett utmärkt förhållande mellan kostnad och prestanda, med god resistens mot oljan, en adekvat temperaturspann för de flesta applikationer samt tillräckliga mekaniska egenskaper. För många statiska tätninger ( O-säcken t.ex. i portanslutningar och flänspackningar) och mindre krävande dynamiska applikationer är NBR fullständigt lämpligt. Standardblandningar som 70 Shore A eller 90 Shore A väljs utifrån kolvhusdesign och tryck.

I de mest kritiska dynamiska cylindrapplikationerna —särskilt kolvs- och stångtätningsringar i de stora lyft- och lutningscylindrarna —Är polyuretan (PU eller AU) ofta det material som väljs. Polyuretan-elastomerer är inte gummier utan polymerer med en helt annorlunda struktur, vilket ger dem exceptionella egenskaper:

· Extrem slit- och extrusionsbeständighet: De är förmodligen de slitbeständigaste polymerpackningarna som finns tillgängliga och kan tåla sidobelastning och potentiell metall-till-metall-kontakt i stora cylindrar med långt slag.

· Hög draghållfasthet och bärförmåga: De kan hantera mycket höga tryck utan att deformeras eller flöda (extruderas) in i klargående spel.

· Utmärkt rivbeständighet.

Deras nackdel är ett mer begränsat temperaturområde (vanligtvis -40 °C till +100 °C) och dålig beständighet mot varmt vatten, ånga och vissa kemikalier. De används främst tillsammans med hydrauloljor.

OEM:er som Caterpillar, Komatsu , och HITACHI ger detaljerade servicehandledningar där exakta tätningskit anges för varje cylindermodell. Dessa kit inkluderar ofta en kombination av material: PU för de primära tryckbärande tätningarna, NBR för sekundära tätningar och avskrapare samt ibland PTFE-stödringar för applikationer med extremt högt tryck.

Införandet av autonom och fjärrstyrda gruvutrustningar i Pilbararegionen i Australien och på vissa gruvor i USA lägger till en ytterligare komplexitetsnivå. Tätningens pålitlighet blir ännu viktigare, eftersom ett läckage på ett obemannat fordon kan gå obemärkt tills det orsakar en felaktighet, vilket leder till kostsamma fjärrdiagnostik och mobilisering av ett underhållslag för reparation. Strategier för förutsägande underhåll, som använder sensorer för att övervaka hydraulvätskans renhet, temperatur och tryckförändringar, integreras med data om tätningens livslängd för att schemalägga utbyten under planerade underhållsfönster, vilket maximerar maskinernas tillgänglighet i dessa kapitalintensiva verksamheter som drivs dygnet runt.