Nei settori delle apparecchiature industriali, automobilistico, aerospaziale, ecc., guarnizioni come O-ring e paraoli sono componenti fondamentali per prevenire le perdite e garantire il funzionamento stabile delle apparecchiature. Tuttavia, piccoli errori durante l'installazione possono causare guasti alle guarnizioni o addirittura guasti alle apparecchiature. Questo articolo esamina sistematicamente i problemi più comuni, le cause e le soluzioni per l'installazione delle guarnizioni e fornisce linee guida specifiche operative per aiutare gli ingegneri a evitare rischi e migliorare l'affidabilità delle guarnizioni.
1. Problemi comuni e contromisure per l'installazione degli O-ring
1. Dimensioni non corrispondenti
Fenomeno: dopo l'installazione, l'O-ring risulta eccessivamente allungato o sottocompresso, con conseguente perdita.
Causa:
Progettazione errata delle dimensioni della scanalatura (ad esempio larghezza e profondità non conformi allo standard ISO 3601).
Il diametro interno dell'O-ring non corrisponde al diametro dell'albero/diametro del foro.
Soluzione:
Verificare la dimensione della scanalatura (tasso di compressione consigliato: 10-30% per le guarnizioni statiche e 8-15% per le guarnizioni dinamiche).
Utilizzare un calibro per misurare il diametro della sezione trasversale e il diametro del filo dell'O-ring per assicurarsi che la tolleranza soddisfi i requisiti (ad esempio lo standard AS568).
2. Danni all'installazione
Fenomeno: graffi, tagli o strappi sulla superficie dell'O-ring.
Causa:
L'utensile di installazione presenta bordi taglienti o è realizzato con materiali inappropriati.
Forzare attraverso filettature, sbavature o angoli acuti.
Soluzione:
Utilizzare uno strumento di installazione in nylon smussato o una bussola guida in rame.
Smussare l'estremità dell'albero e il foro (angolo di smusso consigliato 15-30°).
3. Torsione o torsione
Fenomeno: dopo l'installazione, l'O-ring assume una forma contorta e la sollecitazione locale è concentrata.
Causa:
L'angolo di rotazione è troppo grande durante l'installazione.
Una lubrificazione insufficiente provoca un attrito non uniforme.
Soluzione:
Utilizzare l'installazione "a pressione" per evitare la rotazione.
Applicare grasso al silicone o lubrificante al perfluoropolietere (PFPE) per ridurre l'attrito.
2. Problemi tipici e riparazioni dell'installazione del paraolio
1. Distacco o spostamento della molla
Fenomeno: la molla del paraolio si separa dal labbro di tenuta e perde il precarico.
Causa:
Durante l'installazione non vengono utilizzati utensili speciali e l'impatto meccanico provoca la fuoriuscita della molla.
Il paraolio non è conservato correttamente e la posizione preinstallata della molla è allentata.
Soluzione:
Utilizzare uno strumento di installazione del paraolio con manicotto di guida (come la serie SKF TTOOL).
Prima dell'installazione, verificare che la molla non sia bloccata nella scanalatura del labbro di tenuta.
2. Flangiatura del labbro di tenuta
Fenomeno: il labbro del paraolio è rivolto verso l'esterno e ha un contatto scarso con la superficie dell'albero.
Causa:
L'estremità dell'albero non è smussata e la pressione forzata provoca la deformazione del labbro.
Direzione di installazione errata (ad esempio, rivolgendo il labbro antipolvere verso il lato del mezzo).
Soluzione:
Assicurarsi che lo smusso dell'estremità dell'albero sia liscio (rugosità Ra≤0,8μm).
Verificare la direzione del paraolio: il labbro di tenuta principale è rivolto verso il mezzo sigillato (ad esempio, il labbro principale del paraolio del cambio è rivolto verso l'interno).
3. Danni alla superficie dell'albero
Fenomeno: i graffi sull'albero causano un'usura accelerata del labbro del paraolio.
Causa:
La rugosità della superficie dell'albero supera lo standard (il paraolio richiede Ra 0,2-0,8μm).
Nel labbro di tenuta sono incastrate particelle dure (ad esempio trucioli di metallo).
Soluzione:
Lucidare la superficie dell'albero prima dell'installazione e applicare del grasso per proteggerla.
Pulire l'albero e il paraolio per impedire l'ingresso di contaminanti.
III. Errori comuni di installazione e operazioni standard
1. Scelta impropria del lubrificante
Pratica errata: utilizzare del normale burro per lubrificare le guarnizioni in PTFE, provocando l'espansione del materiale.
Funzionamento standard:
O-ring: grasso al silicone, lubrificanti fluorurati (come Krytox).
Paraoli: lubrificanti compatibili con il mezzo (ad esempio, paraoli ad alta temperatura con grasso a base di litio).
2. Installazione con colpi violenti
Rischio: Deformazione delle guarnizioni, rottura dei paraoli metallici.
Metodo corretto:
Utilizzare presse idrauliche o meccaniche per applicare la pressione in modo uniforme.
Pressione di installazione del paraolio ≤0,5 MPa, evitare sovraccarichi.
3. Mancanza di controllo ambientale
Pericoli nascosti: polvere e umidità influiscono sulle prestazioni di tenuta.
Misure:
La pulizia dell'ambiente di installazione raggiunge la Classe 8 della norma ISO 14644-1.
L'umidità è controllata al 40-60% per evitare che la gomma si gonfi a causa dell'assorbimento di umidità.
IV. Ispezione e manutenzione post-installazione
1. Prova di pressione
Metodo:
Tenuta statica: 1,5 volte la pressione di esercizio per 30 minuti, caduta di pressione ≤5%.
Tenuta dinamica: prova di pressione a gradini, osservare il punto di perdita.
2. Diagnosi delle perdite
Tipi comuni di perdite:
Perdita di interfaccia: la superficie di tenuta non è uniforme e la scanalatura deve essere rielaborata.
Perdita da penetrazione: il materiale non è compatibile con il mezzo e il materiale di tenuta deve essere sostituito.
3. Manutenzione regolare
Raccomandazione:
Controllare la deformazione permanente della tenuta dovuta alla compressione ogni 500 ore (fare riferimento alla norma ASTM D395).
In condizioni di temperatura elevata, sostituire la guarnizione in elastomero ogni 6 mesi.
V. Riepilogo: I principi fondamentali dell'installazione della guarnizione
Corrispondenza precisa: dimensioni, materiale e condizioni di lavoro sono indispensabili.
Funzionamento standard: utilizzare utensili speciali per controllare la forza e l'angolo.
La prevenzione prima di tutto: controllo del rischio dalla progettazione, allo stoccaggio fino all'installazione.
Grazie alla gestione sistematica dell'installazione e all'individuazione dei problemi, è possibile prolungare significativamente la durata delle guarnizioni e ridurre i costi di gestione e manutenzione delle apparecchiature. In futuro, con la diffusione di strumenti di installazione intelligenti (come il posizionamento assistito dalla realtà aumentata), la precisione e l'efficienza dell'installazione delle guarnizioni saranno ulteriormente migliorate.
Data di pubblicazione: 30-05-2025