Podczas gdy hydrauliczne systemy cylindrów są wyraźnie solidne i trwałe, nie są zwolnione z problemów, szczególnie w odniesieniu do awarii uszczelnienia cylindrów hydraulicznych. Te awarie mogą powodować znaczne przestoje, drogie naprawy i najbardziej krytycznie zagrożenia bezpieczeństwa. Ten wyczerpujący przewodnik zapuści się w skomplikowane dziedzinę analizy awarii uszczelnienia cylindrów hydraulicznych.
Uszczelnienia cylindrów hydraulicznych są zaprojektowane w celu zatrzymania płynu hydraulicznego w ścianach cylindrów, co jest niezbędne do wygenerowania niezbędnej siły do zasilania maszyn. Są one zaprojektowane tak, aby wytrzymać wysokie ciśnienie operacyjne, rozległe fluktuacje temperatury i ostre chemikalia powszechne w cieczach hydraulicznych. Skuteczność tych uszczelek jest bezpośrednio skorelowana z ogólną wydajnością, wytrzymałością i poziomem bezpieczeństwa układu hydraulicznego.
Kilka odmian fok jest stosowanych w cylindrach hydraulicznych, każda dostosowana do unikalnej funkcji. Głównymi z nich są uszczelki tłokowe, uszczelki prętowe, uszczelki wycieraczki i foki buforowe. Uszczelki tłokowe, położone na samym tłoku, przyczyniają się do utrzymania siły ściskającej płynu hydraulicznego działającego na tłok. Uszczelki prętowe, zamontowane w głowicy cylindrowej, hamują przeciek na zewnątrz płynu hydraulicznego. Uszczelki wycieraczki, zamontowane na zewnętrznej kończycie cylindra, wejście do zanieczyszczeń. Na koniec uszczelki buforowe, często sparowane z uszczelkami prętowymi, oferują dodatkową obronę przed falami ciśnieniowymi i zanieczyszczeniami płynnymi.
Każda kategoria uszczelnia jest wytwarzana z materiałów skrupulatnie wybranych dla atrybutów takich jak odporność, odporność na zużycie i kompatybilność z płynami hydraulicznymi. Powszechnie stosowane materiały zawierają poliuretan, gumę nitrylową i PTFE (politetrafluoroetylen). Wybór materiału opiera się na szczególnych specyfikacjach układu hydraulicznego, w tym zakresów temperatur roboczych, charakterystyk płynów i dynamiki ciśnienia.
Ciągłe działanie cylindrów hydraulicznych naturalnie powoduje degradację uszczelek. Ten nieodłączny proces noszenia jest nasilany w ustawieniach, w których cylinder występuje częste lub rygorystyczne użycie. Pogorszenie może pojawiać się jako zadrapania, zmniejszona skuteczność ust uszczelniających lub ogólna rozpad materiału uszczelnienia. Chociaż jest to stopniowy postęp, w szczególności zmniejsza zdolność pieczęci do utrzymania ciśnienia płynu hydraulicznego i wycieków zaprzestania.
Właściwa instalacja i utrzymanie hydraulicznych uszczelek cylindrów są niezbędne ze względu na ich długość życia i skuteczność. Niedokładna instalacja może powodować niewspółosiowości, nieprawidłową kompresję uszczelnienia, a nawet natychmiastowego uszkodzenia uszczelnienia. Ponadto niewystarczające praktyki konserwacji mogą nie wykrywać drobnych problemów, które, jeśli pozostawione bez opieki, mogą przekształcić się w znaczące awarie uszczelnienia. Pociąga to rutynowe kontrole, szybkie zastąpienie pogorszonych uszczelek oraz potwierdzenie, że układ hydrauliczny pozostaje wolny od zanieczyszczeń i odpowiednio nasmarowany.
Wtargnięcie zewnętrznych zanieczyszczeń, takich jak brud, kurz i resztki, może poważnie zaburzyć integralność hydraulicznych uszczelek cylindrów. Zanieczyszczenia te, po wejściu do systemu, nakładają ścieranie i fizyczną krzywdę powierzchni uszczelnienia. Aspekty środowiskowe, w tym ekstremalne temperatury, wilgotność i kontakt z materiałami żrącymi, w równym stopniu przyczyniają się do pogorszenia komponentów uszczelnienia, powodując w ten sposób awarie.
W dłuższych okresach materiały komponujące uszczelki mogą się degenerować, szczególnie w przypadku wystawiania się na ciężkie lub wahające warunki termiczne. Ten rozkład termiczny może wywoływać twardość, pęknięcia lub zmiękczenie materiału uszczelnienia, zależnego od materiału i stopnia ekspozycji na temperaturę. W związku z tym skuteczność uszczelnienia w zawieraniu płynów hydraulicznych i utrzymywaniu wymaganego ciśnienia cylindrów jest zagrożona.
Zadowolenie układu hydraulicznego może wystąpić uszkodzenie mechaniczne uszczelnień lub z powodu niewłaściwego utrzymania podczas konserwacji. Przeciążenie systemu może przekroczyć specyfikacje projektowe uszczelek, co prowadzi do wytłaczania, deformacji, a nawet pęknięcia. Podobnie lekkomyślna manipulacja podczas interwencji podtrzymujących może zadawać nacięcia, cięcia lub inne obrażenia fizyczne uszczelek, podważając ich strukturalną solidność i zdolność funkcjonalną.
Zadowolenie układu hydraulicznego może wystąpić uszkodzenie mechaniczne uszczelnień lub z powodu niewłaściwego utrzymania podczas konserwacji. Przeciążenie systemu może przekroczyć specyfikacje projektowe uszczelek, co prowadzi do wytłaczania, deformacji, a nawet pęknięcia. Podobnie lekkomyślna manipulacja podczas interwencji podtrzymujących może zadawać nacięcia, cięcia lub inne obrażenia fizyczne uszczelek, podważając ich strukturalną solidność i zdolność funkcjonalną.
Szybkie lub nieregularne ruchy cylindra narzucają znaczne naprężenie dynamiczne na uszczelnienia, co może powodować znaczne odkształcenie. Oscylacje lub wibracje w systemie hydraulicznym mogą usunąć uszczelnienie lub powodować nierówne zużycie, co jest szczególnie powszechne w maszynach działających przy dużych prędkościach lub w różnych warunkach obciążenia.
Zastosowanie uszczelki, która jest nieodpowiednio dostosowana do konkretnej aplikacji lub jest niepoprawnie wymiarowa, może przyspieszyć wczesną awarię. Zbyt mała pieczęć może nie znosić ciśnienia systemu, podczas gdy ponadwymiarowa pieczęć może prowadzić do niedoskonałego siedzenia, ułatwiające wycieki i zmniejszoną wydajność. Stąd konstrukcja i wymiary uszczelnienia muszą dokładnie być zgodne z unikalnymi specyfikacjami cylindra hydraulicznego.
Podobnie jak inne komponenty, uszczelki hydrauliczne mają ograniczony okres trwałości. Nawet jeśli nie są używane, uszczelki mogą z czasem degradować, szczególnie gdy są przechowywane w mniej niż idealnych warunkach. Długotrwałe narażenie na światło słoneczne, ozon lub ekstremalne fluktuacje temperatury podczas przechowywania może zaburzyć właściwości materiału uszczelnień, zmniejszając w ten sposób ich skuteczność po ich ostatecznym zainstalowaniu.
Wykończenie otworu cylindra i pręta i twardość odgrywają kluczową rolę w określaniu długowieczności uszczelnienia. Szorstka powierzchnia może znieść uszczelkę, a zbyt gładka powierzchnia może nie ułatwić odpowiedniej folii smarowej. Ponadto, jeśli materiał cylindrów jest nadmiernie miękki, może ulec zużyciu, co powoduje rowki, które mogą zagrozić integralności pieczęci.
