Hefcilinderafdichtingssystemen
NBR · PTFE · Polyurethaan
Selectiegids

STANGAFDICHTING
Dynamisch · Extern

Voorkomt dat hydraulische vloeistof langs het stangoppervlak van de hefcilinder naar buiten lekt. De stangafdichting is de meest zichtbare afdichting; elke beschadiging veroorzaakt zichtbare lekkage aan de buitenkant. Deze afdichting staat onder volledige systeemdruk tijdens het uitschuiven en moet lekvrij blijven, zelfs na honderdduizenden dynamische cycli. Het belangrijkste slijtagemechanisme is slijtage door deeltjesverontreiniging die door het stangoppervlak over de afdichtingslip worden meegevoerd.

Ruitenwisserafdichting
Dynamisch · Verontreiniging

De buitenste afdichting – geplaatst bij de ingang van de stang in de pakkingbus – heeft als functie om vervuiling van het stangoppervlak te verwijderen tijdens het terugtrekken, voordat deze vervuiling de stangafdichting bereikt. De wisser van de hefcilinder dicht niet af tegen hydraulische druk, maar tegen het binnendringen van externe vervuiling. Een defecte wisser veroorzaakt geen zichtbare lekkage, maar beschadigt snel de stangafdichting erachter. Veel voortijdige defecten aan de stangafdichting worden feitelijk veroorzaakt door een defecte wisser die vuil binnenlaat.

ZUIGERAFDICHTING
Dynamisch · Intern

De afdichting sluit aan op de cilinderboring om te voorkomen dat hydraulische vloeistof langs de zuiger lekt, van de kapzijde naar de stangzijde. Een defecte zuigerafdichting in de hefcilinder veroorzaakt geen externe lekkage, maar interne lekkage. Dit uit zich in een lagere hefsnelheid onder belasting, het onvermogen om de positie vast te houden en een te lange pomptijd. De zuigerafdichting werkt in een omgeving met constante oliesmering, waardoor deze in de meeste toepassingen een langere levensduur heeft dan de stangafdichting.

STATISCHE AFDICHTINGEN
O-ringen · Poortafdichtingen

O-ringen bij poortaansluitingen, schroefdraad van de pakkingbus en eindkapverbindingen. Statische afdichtingen in de hefcilinder vertonen geen glijdende beweging; ze dichten af ​​tussen vaste oppervlakken onder continue compressie. Statische afdichtingen hebben de langste levensduur van de vier afdichtingsposities en falen zelden afzonderlijk; als ze falen, is dat meestal te wijten aan thermische cycli die compressievervorming veroorzaken, of aan chemische incompatibiliteit die zwelling of scheurvorming veroorzaakt.

Uitstekende bestendigheid tegen minerale olie. NBR is specifiek ontwikkeld voor de bestendigheid tegen de op aardolie gebaseerde vloeistoffen die in de meeste hefcilindersystemen worden gebruikt. Het vertoont minimale zwelling of degradatie bij onderdompeling in ISO 46 of ISO 68 hydraulische olie gedurende langere perioden — de zwelsnelheid ligt doorgaans onder de 5% per volume, wat binnen het bereik ligt dat het ontwerp van de afdichtingsbus kan opvangen zonder lekkage.

Goede samendrukbaarheid en vervormbaarheid. De gematigde hardheid van NBR (70-90 Shore A) zorgt ervoor dat het zich aanpast aan kleine oneffenheden in het oppervlak van de stang en de boring, waardoor een afdichting behouden blijft, zelfs wanneer het oppervlak van de stang of boring lichte bewerkingssporen of vroege slijtagepatronen vertoont die lekkage bij een harder afdichtingsmateriaal zouden veroorzaken.

Beperkingen boven 100 °C. Wanneer de temperatuur van het afdichtingsvlak (vloeistoftemperatuur plus wrijvingswarmte) boven de 100 °C komt, begint NBR versneld te verouderen. Het elastomeer oxideert, verliest elasticiteit en er ontstaan ​​scheuren aan het oppervlak. In toepassingen met een hoge cyclusfrequentie, waarbij wrijvingswarmte bij de stangafdichting de temperatuur van de vloeistof met 20-40 °C kan verhogen, kan de effectieve temperatuurlimiet van NBR worden bereikt, zelfs in systemen waar de temperatuur van het reservoir normaal lijkt.

Hoofdoorzaak: Een defecte of onvoldoende gespecificeerde wisserafdichting waardoor schurende vervuiling de stangafdichting kan bereiken. Vaak in combinatie met onvoldoende reinigingsprocedures voor de stang. Repareren: Upgrade de wisser naar een dubbellippige PU-wisser met metalen schraper; voer een dagelijks reinigingsprotocol voor de stang in; vervang de stangafdichting door PU 92-95 Shore A voor een betere slijtvastheid.

Hoofdoorzaak: De diameterafstand tussen de zuiger en de cilinderwand is te groot voor de hardheid van het afdichtingsmateriaal bij de bedrijfsdruk, waardoor de afdichting in de opening wordt geperst. Dit komt vaak voor bij oudere cilinders waar slijtage van de cilinderwand de speling heeft vergroot, of wanneer NBR-afdichtingen worden gebruikt boven hun nominale druk. Repareren: Meet de speling en vergelijk deze met de extrusieclassificatie van de afdichtingsfabrikant; gebruik een harder PU-materiaal of voeg een PTFE-steunring toe.

Hoofdoorzaak: Langdurige bedrijfstemperatuur boven de nominale maximumtemperatuur van het afdichtingsmateriaal. Wrijvingswarmte bij het contactvlak van de stangafdichting overschrijdt vaak de temperatuur van de vloeistof met 20-40 °C, wat betekent dat een systeem dat op "90 °C" draait, NBR-stangafdichtingen kan beschadigen bij temperaturen van 110-130 °C. Repareren: Meet de temperatuur van de koelstaaf direct bij de inlaat van de pakkingbus; als deze constant boven de 100 °C ligt, upgrade dan naar FKM of verhoog de koelcapaciteit.

Hoofdoorzaak: Het afdichtingsmateriaal is niet compatibel met de hydraulische vloeistof — een klassiek voorbeeld hiervan is een snelle uitval van de afdichting direct na een olieverversing of het toevoegen van additieven. NBR is met name gevoelig voor fosfaatestervloeistoffen; PU voor waterglycolvloeistoffen. Repareren: Controleer of het afdichtingsmateriaal compatibel is met de specificaties van de vloeistof; schakel over op PTFE of FKM voor universele vloeistofcompatibiliteit.

Vraag 01

Kan ik een polyurethaan afdichtingsset installeren in een cilinder die voorheen NBR-afdichtingen had?

Ja, mits de afmetingen van de pakkingbus binnen de productietolerantie van de PU-afdichting vallen, wat het geval is voor de meeste standaard pakkingbusontwerpen van hefcilinders. PU-pakkingbussen voor hefcilinders zijn verkrijgbaar met dezelfde nominale doorsnede als NBR-pakkingbussen en kunnen direct in dezelfde pakkingbusgroef worden geplaatst. Een aandachtspunt is de speling in de pakkingbus: PU is iets harder dan NBR en heeft een iets lagere "druk" – als de pakkingbusgroef de maximale slijtagetolerantie heeft bereikt, bereikt de PU-pakkingbus mogelijk niet de volledige afdichtingsdruk die een NBR-pakkingbus in dezelfde groef wel zou bereiken. Laat de boring van de pakkingbus opmeten en vergelijk deze met de maatspecificaties van de pakkingbusfabrikant voordat u een upgrade uitvoert. Voor hefcilinders met bekende slijtage aan de boring of stang wordt een maatbeoordeling aanbevolen voordat het pakkingmateriaal voor de vervangingsset wordt gespecificeerd.

Vraag 02

Waarom stopt het lek in de externe cilinder van mijn hefsysteem na het verversen van de olie, maar komt het na een paar weken weer terug?

Dit patroon – lekkage stopt na een olieverversing en keert vervolgens terug – is een klassieke indicator van chemische incompatibiliteit tussen het oorspronkelijke afdichtingsmateriaal en een vloeistofadditief of verontreiniging die zich in de oude olie heeft opgehoopt. Bij een olieverversing wordt de verontreiniging verwijderd en zwelt de afdichting tijdelijk weer op tot de normale grootte. Zodra de nieuwe olie dezelfde verontreiniging opneemt van de wanden van het reservoir, de circuits en de oppervlakken van de componenten, hervat de degradatie. De juiste diagnosemethode is om vóór en na de olieverversing een vloeistofmonster te nemen en dit te laten analyseren op de samenstelling van het additievenpakket en het type verontreiniging. Als de oude olie fosfaatesteradditieven bevatte (vaak toegevoegd om roestvorming in slecht onderhouden systemen te voorkomen), zullen NBR-afdichtingen degraderen, ongeacht hoe vaak ze worden vervangen – upgrade naar FKM- of PTFE-afdichtingen.

Vraag 03

Hoe weet ik wanneer ik afdichtingen preventief moet vervangen en wanneer ik moet wachten tot er een lekkage ontstaat?

De keuze tussen preventieve en reactieve vervanging van de afdichting van de liftcilinder hangt af van de gevolgen van een ongeplande storing. Voor elke liftcilinder waar personeel op of onder het platform werkt, is preventieve vervanging met een vast interval de enige acceptabele aanpak. Wachten tot er een zichtbaar lek ontstaat, betekent dat de afdichting al defect is en dat de volgende stap een drukval is die leidt tot een ongecontroleerde daling van het platform. Voor liftcilinders op apparatuur waar geen personeel aan werkt, is de kostenvergelijking tussen preventieve vervanging en geplande stilstandtijd enerzijds en noodreparatie en ongeplande stilstandtijd anderzijds meestal in het voordeel van preventieve vervanging bij 70-801 TP3T van de geschatte levensduur van de afdichting. Als vuistregel geldt dat als een afdichtingsset minder kost dan 2 uur stilstandtijd van de machine, het altijd economischer is om preventief en met een vast interval te vervangen.

Vraag 04

Welke oppervlakteafwerking is vereist voor de stang en de boring om PTFE-afdichtingen correct te laten werken?

PTFE-afdichtingen voor hefcilinders vereisen nauwere toleranties voor de oppervlakteafwerking dan elastomere afdichtingen, omdat PTFE zich niet elastisch kan aanpassen aan oneffenheden in het oppervlak. Voor het stangoppervlak dat in contact komt met een PTFE-stangafdichting: Ra 0,1–0,4 μm (4–16 μin) met een hardverchroomde oppervlakteafwerking van minimaal 45 HRC; de lamineringsrichting moet omtreksgewijs zijn, niet axiaal. Voor de boring die in contact komt met een PTFE-zuigerafdichting: Ra 0,2–0,8 μm (8–32 μin) met een gehoonde afwerking met een kruisarceringpatroon dat olie vasthoudt voor smering. Als het stang- of boringoppervlak is verslechterd tot Ra-waarden boven deze bereiken – wat kan gebeuren bij krassen, putjes of chroomslijtage – zullen PTFE-afdichtingen geen lekvrije werking bereiken, ongeacht de kwaliteit van de afdichting. In dat geval moet de stang opnieuw worden verchroomd en geslepen, of is overschakelen naar polyurethaanafdichtingen (die ruwere oppervlakken tolereren) de meest praktische oplossing.