Jak vybrat správné kroužkové těsnění pro parametry vašeho zařízení?

U rotačních zařízení hraje kroužkové těsnění důležitou roli při udržování mazání, zabránění kontaminaci a zajištění stabilního provozu. Mnoho problémů s únikem nevychází z kroužkového těsnění samotného, ale z toho, že se při jeho výběru ignorují skutečné provozní podmínky. Pokud se faktory, jako je odbíhavost hřídele, rychlost, prostředí, teplota, tlak nebo montážní prostor, neshodují s požadavky kroužkového těsnění, ani jeho náhrada novým těsněním nemůže zajistit stabilní utěsnění. Proto je pochopení parametrů zařízení a následný výběr vhodné konstrukce a materiálu kroužkového těsnění klíčovým krokem pro zajištění spolehlivosti utěsnění.

The uzavírací kroužek pro olej se obvykle skládá z gumového těla, kovového pouzdra a pružinového kroužku. Skutečnou těsnicí funkci plní okraj těsnicího výstupku, který spoléhá na kontaktní tlak proti povrchu hřídele, vznik tenké olejové vrstvy během rotace a drsnost a tvrdost povrchu hřídele. Zda může těsnění pro olej provozně stabilně fungovat po dlouhou dobu, závisí na tom, zda provozní podmínky umožňují, aby okraj těsnicího výstupku udržoval olejovou vrstvu a předpětí za podmínek řízeného opotřebení, nikoli pouze na tom, zda jsou rozměry shodné.

Během výběru lze parametry vybavení rozdělit na základní informace a klíčové rizikové body. Základní informace zahrnují průměr hřídele, průměr otvoru v pouzdře, montážní šířku, otáčky, teplotu, typ média a směr těsnění. Tyto parametry určují, zda lze olejové těsnění správně nainstalovat a dosáhnout jeho základní těsnicí schopnosti. Klíčové rizikové body zahrnují excentricitu a běh hřídele, drsnost a tvrdost povrchu, přítomnost šroubovicových stop, možnost nárůstu tlaku v dutině, vnější kontaminaci prachem nebo blátem a to, zda montážní podmínky zajišťují zaoblení (chamfery) a ochranná opatření. Tyto faktory často určují životnost olejového těsnění a jsou kořenovou příčinou mnoha problémů s únikem.

Po pochopení parametrů zařízení musí být konstrukce a materiál těsnění oleje vybrány na základě provozních podmínek. Rychlost je hlavním faktorem ovlivňujícím teplotu ústí těsnění a stabilitu olejového filmu. U vysokorychlostních podmínek je nutné dbát na tepelnou odolnost materiálu a třecí vlastnosti ústí těsnění, zatímco u středních a nízkých rychlostí se kladuje větší důraz na odolnost vůči oleji a rozměrovou stabilitu. Důležitý je také vnější prostředí. V prachovém, bahenním nebo částicemi nasyceném prostředí kontaminanty urychlují opotřebení ústí těsnění, proto je pro udržení stabilního olejového filmu na hlavním ústí těsnění vhodné použít konstrukci s ochranným ústím proti prachu nebo dodatečnou vnější ochranu. Složení média také ovlivňuje kompatibilitu materiálu. Přísady, čisticí prostředky nebo složky paliva v různých olejích mohou způsobit otok, ztvrdnutí nebo praskání pryže, proto je před výběrem nutné potvrdit typ média a rozsah teplot.

Podmínky tlaku a návratu oleje jsou dalším snadno přehlíženým faktorem. Kostrčová těsnění jsou vhodnější pro podmínky nulového nebo nízkého tlaku. Pokud se v dutině hromadí tlak – například kvůli malým otvorům pro návrat oleje, vysoké hladině oleje nebo špatné ventilaci – může být u standardního olejového těsnění jeho těsnicí okraj vytlačen otevřený, což způsobí únik. V takových případech je nutné zlepšit konstrukci pro návrat oleje nebo použít těsnění odolné proti tlaku, nikoli pouze jednoduše vyměnit olejové těsnění.

Stav hřídele má přímý vliv na životnost těsnění. Nadměrná drsnost urychluje opotřebení ústí těsnění, zatímco nedostatečná drsnost může způsobit nestabilitu olejového filmu. Hřídele s nedostatečnou tvrdostí se mohou v místě kontaktu s ústím těsnění opotřebovat do drážek. Nesouosost nebo excentricita hřídele způsobují cyklické zatížení ústí těsnění, čímž dochází k porušení olejového filmu a snižuje se těsnicí výkon. Pro dlouhodobý provoz nebo kritická zařízení lze zvážit použití opotřebitelných pouzder nebo povrchových úprav za účelem zlepšení trvanlivosti a stability hřídele.

Podmínky montáže rovněž určují, zda lze těsnění správně nainstalovat. Chybějící zkosení, ostré hrany hřídele, drážky pro pero nebo závity mohou během montáže poškodit ústí těsnění. Rovněž poškrábání vnějšího průměru při tlakové montáži může způsobit únik. Výběr těsnění proto musí brát v úvahu montážní prostor i způsob sestavení, aby bylo zajištěno, že těsnění správně dosáhne své pracovní polohy.

Celkově by výběr těsnícího kroužku s kovovým rámečkem měl vycházet z provozních podmínek zařízení, přičemž postupně potvrzujeme rozměry, otáčky, teplotu, prostředí, tlak, stav hřídele a montážní podmínky a následně volíme odpovídající konstrukci a materiál. Systematickou analýzou lze výrazně snížit riziko úniku a zajistit tak stabilní výkon těsnicího systému za skutečných provozních podmínek.