لماذا يتسرب ختم الزيت حتى عندما يكون الحجم صحيحًا؟

جديد ختم الزيت قد يكون له القطر الداخلي والقطر الخارجي والعَرْض الصحيحين، ومع ذلك قد يتسرب بعد التركيب. والسبب بسيط: فالختم الزيتي لا يُحكِم الإغلاق بالاعتماد على الأبعاد وحدها. بل تعتمد كفاءته على العلاقة بين شفة الإغلاق والمحور والغلاف والشحم ودرجة الحرارة والدوران وظروف التركيب.

وهذا أحد الأسباب التي تجعل استبدال ختم زيتٍ متسربٍ بختم آخر ذي نفس الحجم الاسمي بالضبط لا يحل المشكلة دائمًا.

قد يكون المحور هو المشكلة الحقيقية

فإن شفة الإغلاق تتلامس مباشرةً مع المحور الدوار، وبالتالي فإن سطح المحور جزءٌ من نظام الإغلاق.

يمكن أن يزيد عمود ذو خشونة مفرطة من الاحتكاك والتآكل عند الحافة المانعة للتسرب. وقد يتكوَّن أيضًا في العمود المستهلك أخدود دائري عند موضع تلامس الختم القديم. وإذا وُضع ختم جديد على نفس المنطقة المستهلكة، فقد تستمر الحافة الجديدة في اتباع الأخدود الموجود بدلًا من تكوين واجهة إغلاق مستقرة.

وهذا يفسِّر سبب ظهور الختم وكأنه سليم عند فحصه على طاولة العمل، ومع ذلك يتسرب بعد بدء تشغيل الآلة.

قد تغيِّر عملية التركيب النتيجة النهائية.

الحافة المانعة للتسرب منطقة وظيفية رقيقة نسبيًّا. وخلال التركيب، يمكن لحافة العمود الحادة أو لمجرى المفتاح أو للأسنان أو لأي سطح تالف أن تقطع الحافة أو تشوهها.

كما يجب تركيب الختم بشكل مربع داخل الغلاف. فإذا كان مائلًا، فقد لا تتلامس الحافة مع العمود بشكل متجانس حول محيطها. كما أن تلف الزنبرك أو تشوه غلاف الختم أو عمق التركيب غير الصحيح قد يؤدي إلى مشاكل مماثلة.

يهم أيضًا تصميم المقصورة. فيجب أن يحافظ القطر الخارجي للختم على التوصيف المطلوب مع فتحة المقصورة. فإذا كان التوصيف فضفاضًا جدًّا، فقد يتحرَّك الختم أو يسمح بتسربٍ حول القطر الخارجي. أما إذا كان التركيب شديد الضيق، فقد يتشوَّه الختم.

تبقى ظروف التشغيل ذات أهمية بعد التركيب

حتى الختم المُركَّب بشكلٍ صحيحٍ لا بدَّ أن يعمل ضمن ظروف مناسبة.

إن سرعة العمود تولِّد حرارة احتكاكية عند الحافة. ولذلك قد تكون درجة الحرارة الفعلية عند واجهة الختم أعلى من درجة الحرارة المقاسة في أماكن أخرى داخل المادة التشحيمية أو المقصورة.

ويُعدُّ توافق السائل عاملًا آخرَ يجب أخذه في الاعتبار. فالمطاط النتريلي (NBR) والمطاط الفلوروكربوني (FKM) وغيرهما من المطاطيات لا تمتلك مقاومة متطابقة تجاه كل سائل أو مدى حراري. إذ قد يكون مادة الختم المناسبة لمادة تشحيم معينة غير مناسبة لمادة تشحيم أخرى.

يُعَدُّ الضغط أيضًا عاملًا مهمًّا. فكثيرٌ من أختام المحور الشعاعية التقليدية مصمَّمة أساسًا للاحتفاظ بالشحوم وطرد الملوِّثات، وليس للتعامل مع ضغوطٍ كبيرة. ولا ينبغي اعتبار ملفِّ أختام الدوران المنخفض الضغط تلقائيًّا ختم ضغط.

غالبًا ما يعود التسرب إلى مشكلة في النظام ككل.

عند حدوث تسربٍ من ختم زيت، فإن استبدال الختم لا يشكِّل سوى جزءٍ واحدٍ من عملية التحقيق.

أما الأسئلة الأكثر فائدة فهي: هل ما زالت سطحية العمود مناسبةً للاستخدام؟ وهل هناك اهتزازٌ دورانيٌّ مفرطٌ أو عدم انتظامٍ في المحاذاة؟ وهل الزيت المستخدم مناسبٌ لهذا الغرض؟ وهل اختلفت درجة حرارة التشغيل؟ وهل يدور العمود بسرعةٍ أعلى من المتوقَّع؟ وهل تعرَّض الختم للتلف أثناء التركيب؟

وتؤكِّد معلومات ختم الزيت من نوع NQKSF (TC) على أن أبعاد الختم ومواده يجب أن تتطابق مع مواصفات العمود والغلاف ودرجة الحرارة والضغط والسرعة ونوع السائل، بدلًا من النظر إليها بشكلٍ منفصل.

وبالتالي، يُفهَم الحشية الزيتية بشكل أفضل على أنها جزء من نظام إغلاق دوار. وعند أخذ العمود والحشية والشحم وظروف التشغيل معًا في الاعتبار، يصبح تحديد سبب التسرب عادةً أسهل بكثير.