Proč je stav povrchu hřídele důležitý pro výkon rotačního olejového těsnění?

Když inženýři diskutují o těsnicí kazeta výběru těsnění, pozornost se obvykle soustředí na samotné těsnění: materiál, rozměry, profil, pružinu a teplotní třídu. Avšak v rotační aplikaci je stejně důležitá i hřídel, protože těsnicí okraj se musí neustále pohybovat po jejím povrchu.

Vhodné olejové těsnění nemůže neomezeně kompenzovat poškozenou nebo špatně připravenou hřídel.

Okraj a hřídel tvoří jediné rozhraní

Rotační olejové těsnění nevytváří těsnění pouhým nasazením kolem hřídele. Elastomerní okraj udržuje řízený kontakt s rotující hřídelí a vytváří tak těsnicí rozhraní.

Těsnicí okraj a povrch hřídele jako jedna z nejdůležitějších funkčních oblastí radiálního těsnění.

To vysvětluje, proč stav hřídele má přímý vliv na tření, opotřebení, tvorbu tepla a úniky.

Pokud je povrch hřídele nevhodný, může se těsnění opotřebovat rychleji i tehdy, je-li samotné těsnění správně vyrobeno.

Opotřebené drážky mohou způsobovat opakované úniky

Jedním z běžných problémů je situace, kdy staré těsnění oleje dlouhou dobu pracovalo na stejné pozici hřídele.

Trvalý kontakt může vytvořit viditelnou stopy opotřebení nebo drážku. Pokud je náhradní těsnění instalováno přesně ve stejné poloze, může se jeho okraj umístit do již existující drážky. Nové těsnění tak pracuje proti povrchu, který byl již předchozím těsněním změněn.

Jakost povrchu není otázkou ‚čím hladší, tím lépe‘

Je lákavé předpokládat, že velmi hladký povrch hřídele je automaticky lepší pro těsnění oleje. Ve skutečnosti musí být povrch hřídele vhodný pro konkrétní těsnicí systém.

Textura povrchu ovlivňuje interakci mezi ústím a hřídelí, včetně udržení maziva a tření. Povrch, který je nesprávně opracovaný, poškozený nebo má nevhodný směr dráhy, může narušit zamýšlené těsnicí chování.

Z tohoto důvodu by příprava hřídele měla odpovídat požadavkům konkrétního těsnicího designu, nikoli se řídit obecným pravidlem, jako je například „vybrousit co nejhladší“.

Rychlost mění tepelné podmínky

Hřídel plní více funkcí než jen poskytování povrchu pro ústa. Určuje také rychlost pohybu kontaktující oblasti.

S rostoucí otáčkovou rychlostí se může zvýšit třecí ohřev na těsnicím rozhraní. Výsledná teplota závisí na průměru hřídele, rychlosti, mazivu, zatížení ústí a konstrukci těsnění.

Vztah mezi otáčkovou rychlostí, třecím momentem a nárůstem teploty v místě kontaktu těsnicího ústí a protilehlého povrchu.

Proto je těsnění, které dobře funguje při střední rychlosti, nemůže být automaticky považováno za funkční stejným způsobem i při výrazně vyšší rychlosti.

Co je třeba zkontrolovat během údržby?

Při výměně rotačního olejového těsnění by měla být hřídel prohlédnuta ještě před instalací nového těsnění.

Hledejte viditelnou drážku opotřebení, škrábance, korozi, oštěpy nebo poškození kolem klíčových drážek a ozubení. Měla by být také zkontrolována hřídel na přílišnou výstřednost nebo pohyb, který by mohl zabránit udržení konzistentního kontaktu těsnicího okraje.

Je-li hřídel silně opotřebená, pouhá výměna olejového těsnění nemusí odstranit základní příčinu problému. Doporučuje se opravit nebo vyměnit silně opotřebený těsnicí povrch místo toho, aby bylo jednoduše namontováno další těsnění přes hlubokou drážku.

Těsnění je pouze polovinou těsnicího systému

Kvalitní rotační těsnění závisí na vzájemné interakci mezi těsněním a jeho protilehlou plochou.

Pro výrobce těsnění NQKSF a další je důvodem, proč při výběru výrobku je třeba zohlednit průměr hřídele, rozměry pouzdra, materiál, rychlost, teplotu, mazivo a stav hřídele jako celek. Technicky správně nainstalované těsnění na nevhodném hřídeli může stále vést k neuspokojivému výsledku.

Když se únik opakovaně objevuje i po výměně těsnění, prozkoumání hřídele někdy odhalí problém, který samo těsnění vysvětlit nedokáže.