Hidrolik Ekskavatörler ve Madencilik Dumper Kamyonları İçin Yüksek Basınçlı NBR ve PU O-Ring'ler

Hidrolik ekskavatörlerin ve ultra sınıf madencilik dumper kamyonlarının (taşıma kamyonlarının) muazzam gücü, genellikle 300 ila 500 bar arasında çalışan hidrolik sistemlerden gelir. Bu sistemler makinenin dolaşım sistemi gibidir ve kolların ve kepçelerin hareketinden yönlendirme ve frenlemeye kadar her şeyi çalıştırır. Bu ortamdaki conta ve sızdırmazlık elemanları, yüksek basınç, basınç dalgalanmaları (şok yükleri), yüksek sıcaklıklar (hem ortam koşullarından hem de akışkanın sıkışmasından kaynaklanan) ve sürekli dinamik hareket gibi acımasız etkilere maruz kalır. Arızalar, güç kaybına, çevresel kirliliğe ve felaket boyutunda sistem hasarlarına yol açabilir.

Nitril (NBR), standart mineral bazlı hidrolik akışkanlar (HLP tipi) kullanan hidrolik sistemler için en yaygın conta malzemesi olarak kalmaktadır. Bu malzeme, akışkana karşı iyi direnç göstermesi, çoğu uygulama için yeterli sıcaklık aralığına sahip olması ve yeterli mekanik özelliklere sahip olması nedeniyle mükemmel bir maliyet-performans oranı sunar. Birçok statik conta (port bağlantılarındaki O-ring’ler, flanş contaları) ve daha az talep eden dinamik uygulamalar için NBR tamamen uygundur. Standart bileşimler, örneğin 70 Shore A veya 90 Shore A, conta yuvası tasarımına ve basınca göre seçilir.

Ancak en kritik dinamik silindir uygulamalarında —özellikle büyük boyutlu kaldırma ve eğim silindirlerindeki piston ve mil contalarında —Poliüretan (PU veya AU), genellikle tercih edilen malzemedir. Poliüretan elastomerleri kauçuk değildir; bunlar çok farklı bir yapıya sahip polimerlerdir ve bu yapı onlara olağanüstü özellikler kazandırır:

· Aşırı Aşınma ve Sıkıştırılmaya Karşı Direnç: Bunlar, muhtemelen mevcut en aşınmaya dayanıklı polimer contalardır ve büyük, uzun stroklu silindirlerde yan yüklemeye ve olası metal-metal temasına dayanabilir.

· Yüksek Çekme Dayanımı ve Yük Taşıma Kapasitesi: Yüksek basınçları deformasyona uğratmadan veya boşluk aralıklarına sıkışarak (sıkıştırılarak) girmeden taşıyabilirler.

· Mükemmel yırtılmaya karşı direnç.

  Eksiklikleri, daha sınırlı bir sıcaklık aralığına sahip olmalarıdır (genellikle -40 °C ile +100 °C) ve sıcak suya, buhara ve belirli kimyasallara karşı zayıf direnç göstermeleridir. Başlıca hidrolik yağlarla kullanılırlar.

Caterpillar, Komatsu ve Hitachi gibi OEM’ler, her silindir modeli için tam olarak belirtilmiş conta kiti gereksinimlerini içeren ayrıntılı servis kılavuzları sağlar. Bu kiti genellikle çeşitli malzemelerden oluşan bir kombinasyon oluşturur: Birincil basınç taşıyan contalar için PU, ikincil contalar ve süpürge contaları için NBR ve bazen çok yüksek basınç uygulamaları için PTFE destek halkaları.

Avustralya'nın Pilbara bölgesi ve bazı ABD madenlerinde otonom ve uzaktan kumandalı madencilik ekipmanlarının kullanımı, başka bir karmaşıklık katmanı eklemektedir. Sızıntılar, mürettebatsız bir araçta fark edilmeden arıza meydana getirebileceğinden, sızdırmazlık elemanlarının güvenilirliği daha da kritik hâle gelmektedir; bu da pahalı uzaktan teşhis işlemlerine ve tamirat için personel seferberliğine neden olmaktadır. Hidrolik akışkanın saflığı, sıcaklığı ve basınç trendleri gibi parametreleri izlemek üzere sensörler kullanan tahminsel bakım stratejileri, sızdırmazlık elemanı ömrü verileriyle entegre edilerek bakımların planlanan bakım pencereleri sırasında yapılması sağlanmakta; böylece bu sermaye yoğunluğu yüksek ve 24 saat kesintisiz çalışan operasyonlarda makine kullanılabilirliği en üst düzeye çıkarılmaktadır.