Prečo je stav povrchu hriadeľa dôležitý pre výkon rotačných olejových tesniacich krúžkov?

Keď inžinieri diskutujú o olejový uzávěr výbere, pozornosť sa zvyčajne sústreďuje na samotný tesniaci krúžok: materiál, rozmery, profil, pružinu a teplotnú triedu. Avšak v rotačnej aplikácii je hriadeľ rovnako dôležitý, pretože tesniaca pera musí neustále bežať po jeho povrchu.

Vhodný olejový tesniaci krúžok nemôže donekonečna kompenzovať poškodený alebo zle pripravený hriadeľ.

Pera a hriadeľ tvoria jedno rozhranie

Rotačný olejový tesniaci krúžok nezabezpečuje tesnenie jednoducho tým, že sedí okolo hriadeľa. Elastomérová pera udržiava riadený kontakt s rotujúcim hriadeľom a vytvára tak tesniace rozhranie.

Tesniaca pera a povrch hriadeľa ako jedna z najdôležitejších funkčných oblastí radiálneho tesniaceho krúžku.

To vysvetľuje, prečo stav hriadeľa má priamy vplyv na trenie, opotrebovanie, tvorbu tepla a únik.

Ak je povrch hriadeľa nevhodný, tesniaci krúžok sa môže opotrebovať rýchlejšie, aj keď je samotný krúžok správne vyrobený.

Opotrebovacie drážky môžu spôsobiť opakovaný únik.

Jednou bežnou problémovou situáciou je dlhodobý prevádzkový režim starého olejového tesniaceho krúžku na rovnakej pozícii hriadeľa.

Trvalý kontakt môže vytvoriť viditeľnú opotrebovaciu stopu alebo drážku. Ak sa náhradný tesniaci krúžok namontuje presne na rovnakú pozíciu, jeho pera môže zapadnúť do existujúcej drážky. Nový tesniaci krúžok potom pracuje proti povrchu, ktorý už bol predchádzajúcim krúžkom zmenený.

Kvalita povrchu nie je otázkou „čím hladší, tým lepšie“.

Je lákavé predpokladať, že veľmi hladký hriadeľ je automaticky vhodnejší pre olejový tesniaci krúžok. V skutočnosti musí byť povrch hriadeľa vhodný pre konkrétny tesniaci systém.

Textúra povrchu ovplyvňuje interakciu medzi perou a hriadeľom, vrátane udržiavania maziva a trenia. Povrch, ktorý je nesprávne dokončený, poškodený alebo má nevhodný vedenie, môže narušiť plánované tesniace správanie.

Z tohto dôvodu by príprava hriadeľa mala zodpovedať požiadavkám konkrétneho dizajnu tesnenia namiesto použitia všeobecného pravidla, napríklad „vyblištite ho čo najviac“.

Rýchlosť mení tepelné podmienky

Hriadeľ slúži nielen ako povrch pre pero. Určuje tiež, akou rýchlosťou sa pohybuje kontaktová plocha.

So zvyšujúcou sa otáčacou rýchlosťou sa môže zvyšovať trenie a tým aj tepelné zaťaženie na tesniacom rozhraní. Výsledná teplota závisí od priemeru hriadeľa, rýchlosti, maziva, zaťaženia pera a dizajnu tesnenia.

Vzťah medzi otáčacou rýchlosťou, momentom trenia a nárastom teploty na kontakte tesniaceho pera a protiplochy.

Preto sa nedá automaticky predpokladať, že tesnenie, ktoré dobre funguje pri strednej rýchlosti, bude vykazovať rovnaký výkon aj pri výrazne vyššej rýchlosti.

Čo sa má kontrolovať počas údržby?

Pri výmene rotačného olejového tesnenia sa hriadeľ skontroluje pred inštaláciou nového tesnenia.

Hľadajte viditeľnú drážku opotrebovania, škrabance, koróziu, hrany alebo poškodenie okolo kľúčových drážok a ozubenia. Hriadeľ sa tiež skontroluje na prípadný nadmerný bokový chod alebo pohyb, ktorý by mohol zabrániť udržaniu konzistentného kontaktu tesniacej perky.

Ak je hriadeľ výrazne opotrebovaný, výmena iba olejového tesnenia nemusí odstrániť základnú príčinu problému. Odporúča sa opraviť alebo vymeniť výrazne opotrebovaný tesniaci povrch namiesto jednoduchej inštalácie ďalšieho tesnenia nad hlbokou drážkou.

Tesnenie tvorí len polovicu tesniaceho systému

Kvalitné rotačné tesnenie závisí od vzájomného pôsobenia medzi tesnením a jeho protiplochou.

Pre výrobcov tesniacich krúžkov, ako je NQKSF a iní, je preto pri výbere výrobku potrebné súčasne zohľadniť priemer hriadeľa, rozmery pouzdra, materiál, rýchlosť, teplotu, mazivo a stav hriadeľa. Technicky správne namontovaný tesniaci krúžok na nevhodnom hriadeľi môže stále viesť k neuspokojivému výsledku.

Ak sa únik opakovane objavuje aj po výmene tesniaceho krúžku, skúmanie hriadeľa niekedy odhalí problém, ktorý samotný tesniaci krúžok nedokáže vysvetliť.