Làm thế nào để lựa chọn giữa phớt động và phớt tĩnh cho máy khoan đá thủy lực?

Sự khác biệt giữa phớt động và phớt tĩnh không nằm ở việc phớt có chuyển động hay không — mà nằm ở việc bề mặt được làm kín có chuyển động tương đối so với phớt hay không. Một phớt tĩnh được đặt giữa hai bề mặt cố định: gioăng bộ phân phối, vòng đệm O-ring của vỏ bọc, hoặc phớt mặt cổng. Lực tác dụng duy nhất lên nó là lực nén khi lắp ráp và áp suất hệ thống. Một phớt động hoạt động trên bề mặt chuyển động: cần piston, trục, hoặc van trượt. Nó phải chịu tải chu kỳ, nhiệt sinh ra do ma sát và mài mòn bề mặt do chuyển động tương đối. Hai môi trường này đòi hỏi các ưu tiên hoàn toàn khác nhau về vật liệu và hình học.

Các quy tắc thiết kế khác nhau ở mức độ tỷ lệ nén. Đối với gioăng chữ O tĩnh, tỷ lệ nén mục tiêu trong rãnh lắp đặt là 15–25% — đủ cao để ngăn rò rỉ dưới áp lực, nhưng lại đủ thấp nhằm tránh hiện tượng chùng ứng suất. Đối với gioăng chữ O động, tỷ lệ nén mục tiêu là 10–15% — thấp hơn vì nén quá mức sẽ sinh nhiệt do ma sát, từ đó làm gia tốc quá trình lão hóa vật liệu dưới tải chu kỳ. Việc sử dụng gioăng chữ O có kích thước dành cho ứng dụng tĩnh trong rãnh lắp đặt dành cho ứng dụng động sẽ gây ra mức nén thừa 5–10%, làm tăng lực tiếp xúc giữa mép gioăng và bề mặt lỗ khoan lên 20–30%. Lực thừa này làm tăng nhiệt độ ma sát tại vùng tiếp xúc của gioăng thêm 6–10°C — tức là chênh lệch giữa 78°C và 88°C tại mép gioăng, và do đó cũng chính là chênh lệch giữa 420 giờ và 320 giờ tuổi thọ phục vụ.

Bảng tra cứu lựa chọn gioăng tĩnh so với gioăng động

Lỗi tỷ số nén là nguyên nhân phổ biến nhất gây thất bại do lắp đặt sai cho bộ gioăng khoan đá — lỗi này không thể quan sát được khi lắp đặt và biểu hiện dưới dạng rò rỉ ngay lập tức (nén thiếu) hoặc hỏng do mỏi sau 300 giờ hoạt động (nén quá mức). HOVOO cung cấp thông số kỹ thuật về tỷ số nén cho từng vị trí gioăng trong hướng dẫn lắp ráp bộ gioăng dành cho các nền tảng Atlas Copco và Sandvik. Tham khảo thêm tại hovooseal.com.