W dziedzinie sprzętu przemysłowego, samochodów, lotnictwa itp. uszczelnienia, takie jak pierścienie uszczelniające i uszczelnienia olejowe, są podstawowymi elementami zapobiegającymi wyciekom i zapewniającymi stabilną pracę sprzętu. Jednak drobne błędy podczas instalacji mogą spowodować awarię uszczelnienia lub nawet awarię sprzętu. Niniejszy artykuł systematycznie omawia typowe problemy, przyczyny i rozwiązania związane z instalacją uszczelnień oraz zawiera wytyczne dotyczące specyfikacji działania, które pomagają inżynierom unikać ryzyka i poprawiać niezawodność uszczelnień.
1. Typowe problemy i środki zaradcze przy montażu pierścieni uszczelniających typu O
1. Niedopasowanie rozmiaru
Zjawisko: Po zamontowaniu pierścień uszczelniający jest nadmiernie rozciągnięty lub niedostatecznie ściśnięty, co powoduje nieszczelność.
Przyczyna:
Nieprawidłowy rozmiar rowka (np. szerokość i głębokość niezgodne z normą ISO 3601).
Średnica wewnętrzna pierścienia uszczelniającego nie odpowiada średnicy wału/średnicy otworu.
Rozwiązanie:
Sprawdź rozmiar rowka (zalecany stopień sprężania: 10–30% dla uszczelnień statycznych i 8–15% dla uszczelnień dynamicznych).
Za pomocą przyrządu pomiarowego zmierz średnicę przekroju poprzecznego i średnicę drutu pierścienia uszczelniającego, aby upewnić się, że tolerancja spełnia wymagania (takie jak norma AS568).
2. Uszkodzenia instalacji
Zjawisko: Zadrapania, przecięcia lub rozdarcia na powierzchni pierścienia uszczelniającego.
Przyczyna:
Narzędzie instalacyjne ma ostre krawędzie lub jest wykonane z nieodpowiednich materiałów.
Przeciskanie przez gwinty, zadziory i ostre kąty.
Rozwiązanie:
Użyj tępego nylonowego narzędzia montażowego lub miedzianej tulei prowadzącej.
Sfazować koniec wału i otwór (zalecany kąt sfazowania 15-30°).
3. Skręcanie lub skręcanie
Zjawisko: Po zamontowaniu pierścień uszczelniający przyjmuje skręcony kształt, a lokalne naprężenia są skoncentrowane.
Przyczyna:
Kąt obrotu jest zbyt duży podczas instalacji.
Niedostateczne smarowanie powoduje nierównomierne tarcie.
Rozwiązanie:
Aby zapobiec obracaniu się, należy zastosować montaż „na wcisk”.
Aby zmniejszyć tarcie, należy zastosować smar silikonowy lub smar perfluoropolieterowy (PFPE).
2. Typowe problemy i naprawy związane z montażem uszczelnienia olejowego
1. Oderwanie lub przemieszczenie sprężyny
Zjawisko: Sprężyna uszczelniacza olejowego oddziela się od powierzchni uszczelniającej i traci napięcie wstępne.
Przyczyna:
Podczas montażu nie używa się żadnych specjalnych narzędzi, a sprężyna wyskakuje pod wpływem uderzenia mechanicznego.
Uszczelka olejowa nie jest prawidłowo przechowywana, a wstępnie zamontowana pozycja sprężyny jest luźna.
Rozwiązanie:
Do montażu uszczelnienia olejowego należy użyć narzędzia z tuleją prowadzącą (np. serii SKF TTOOL).
Przed montażem należy sprawdzić, czy sprężyna nie utknęła w rowku uszczelki.
2. Kołnierz uszczelniający
Zjawisko: Warga uszczelki olejowej jest skierowana na zewnątrz i ma słaby kontakt z powierzchnią wału.
Przyczyna:
Koniec wału nie jest ścięty, a wymuszone ściskanie powoduje odkształcenie krawędzi.
Nieprawidłowy kierunek instalacji (np. skierowanie otworu przeciwpyłowego w stronę medium).
Rozwiązanie:
Upewnij się, że faza na końcu wału jest gładka (chropowatość Ra ≤ 0,8 μm).
Sprawdź kierunek uszczelnienia olejowego: główna warga uszczelniająca skierowana jest w stronę uszczelnianego medium (np. główna warga uszczelnienia olejowego skrzyni biegów skierowana jest do wewnątrz).
3. Uszkodzenie powierzchni wału
Zjawisko: Zarysowania wału powodują przyspieszone zużycie krawędzi uszczelniacza olejowego.
Przyczyna:
Chropowatość powierzchni wału przekracza normę (uszczelnienie olejowe wymaga Ra 0,2-0,8μm).
Twarde cząstki (np. wióry metalowe) osadzają się w krawędzi uszczelniającej.
Rozwiązanie:
Przed montażem wypoleruj powierzchnię wału i nałóż smar w celu zabezpieczenia.
Wyczyść wał i uszczelkę olejową, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń.
III. Typowe błędy instalacji i standardowe operacje
1. Niewłaściwy dobór środka smarującego
Niewłaściwa praktyka: Do smarowania uszczelek PTFE należy używać zwykłego masła, co powoduje rozszerzanie się materiału.
Standardowa operacja:
Pierścienie uszczelniające: smar silikonowy, smary fluorowe (np. Krytox).
Uszczelki olejowe: Środki smarne kompatybilne z medium (takie jak smary na bazie litu do uszczelek olejowych wysokotemperaturowych).
2. Instalacja z gwałtownym pukaniem
Ryzyko: Odkształcenie uszczelek, pękanie metalowych szkieletów uszczelek olejowych.
Prawidłowa metoda:
Do równomiernego rozprowadzania nacisku należy używać pras hydraulicznych lub mechanicznych.
Ciśnienie w uszczelnieniu olejowym ≤0,5 MPa, unikać przeciążenia.
3. Brak kontroli środowiska
Ukryte zagrożenia: Kurz i wilgoć mają wpływ na skuteczność uszczelnienia.
Środki:
Czystość środowiska instalacji spełnia normę ISO 14644-1 Klasa 8.
Wilgotność utrzymuje się na poziomie 40–60%, aby zapobiec pęcznieniu gumy z powodu absorpcji wilgoci.
IV. Kontrola i konserwacja po instalacji
1. Próba ciśnieniowa
Metoda:
Uszczelnienie statyczne: 1,5-krotność ciśnienia roboczego przez 30 minut, spadek ciśnienia ≤5%.
Uszczelnienie dynamiczne: próba ciśnieniowa, obserwacja punktu nieszczelności.
2. Diagnostyka nieszczelności
Typowe rodzaje przecieków:
Nieszczelność interfejsu: powierzchnia uszczelnienia jest nierówna i rowek wymaga ponownej obróbki.
Nieszczelność penetracyjna: Materiał jest niezgodny ze środowiskiem i należy wymienić materiał uszczelniający.
3. Regularna konserwacja
Zalecenie:
Sprawdzaj odkształcenie trwałe uszczelki pod wpływem ściskania co 500 godzin (patrz norma ASTM D395).
W przypadku wysokich temperatur uszczelkę elastomerową należy wymieniać co 6 miesięcy.
V. Podsumowanie: Podstawowe zasady montażu uszczelnień
Precyzyjne dopasowanie: rozmiar, materiał i warunki pracy są nieodzowne.
Standardowe działanie: Do kontrolowania siły i kąta należy używać specjalnych narzędzi.
Przede wszystkim zapobieganie: kontrola ryzyka od projektu, przez magazynowanie, po instalację.
Dzięki systematycznemu zarządzaniu instalacją i śledzeniu problemów żywotność uszczelnień może zostać znacznie wydłużona, a koszty eksploatacji i konserwacji sprzętu mogą zostać zmniejszone. W przyszłości, wraz z popularyzacją inteligentnych narzędzi instalacyjnych (takich jak pozycjonowanie wspomagane przez AR), dokładność i wydajność instalacji uszczelnień zostaną jeszcze bardziej ulepszone.
Czas publikacji: 30-05-2025