Kierunek montażu uszczelki zaworu sterującego koparki: szczegóły zatrzymujące wewnętrzne obejście
Większość niepowodzeń związanych z regeneracją zaworów wynika z jednego głupiego błędu — uszczelka została założona odwrotnie. Dla wyszkolonego mechanika wydaje się to niemożliwe, ale gdy montujesz zawór regulacyjny z dziesięcioma lub dwunastoma uszczelkami o różnych rozmiarach i materiałach, niektóre z nich wyglądają identycznie z obu stron. Jedna odwrócona uszczelka tworzy szczelinę cienką jak ludzki włos, a pod ciśnieniem 350 barów ta włoskowata szczelina zamienia się w szybki strumień oleju, który w ciągu tygodni pożera powierzchnię otworu.
Wewnętrzne obejście od źle skierowanej uszczelki jest niewidoczne z zewnątrz. Brak wycieków zewnętrznych. Brak kropli. Po prostu maszyna, która z każdym tygodniem zwalnia, przegrzewa się, a operator obwinia pompę. Wyciągasz zawór, nie stwierdzasz żadnych uszkodzeń zewnętrznych i zastanawiasz się, co poszło nie tak.
Dlaczego kierunek uszczelki ma znaczenie w zaworze regulacyjnym
Uszczelki zaworów regulacyjnych nie są podkładkami płaskimi. Są to precyzyjnie obrobione części ze skosami, stopniami, rowkami olejowymi, a czasami portami kierunkowymi wyrytymi na powierzchni. Każda twarz robi coś innego — jedna strona uszczelnia przed ciśnieniem, druga strona ma otwory wentylacyjne lub drenaż.
Weź typową uszczelkę pokrywy końcowej szpuli. Jedna strona ma podwyższoną wargę uszczelniającą, która znajduje się w rowku na pokrywie. Druga strona jest płaska i przylega do otworu szpuli. Jeśli go odwrócisz, warga będzie skierowana w stronę kanału olejowego, a nie w rowek. Olej natychmiast wypycha wargę z gniazda i przepływa bezpośrednio obok korka do galerii powrotnej. Szpula traci nacisk na jednym końcu, dryfuje i praca staje się powolna.
Innym częstym winowajcą jest główna płyta oddzielająca korpus zaworu. Ta duża uszczelka znajduje się pomiędzy sekcją portu pompy a sekcją portu powrotnego. Z jednej strony znajduje się płytki kanał olejowy, który kieruje ciśnienie pilota do zaworu nadmiarowego. Odwróć go, a kanał będzie skierowany w złym kierunku — olej sterujący nigdzie nie płynie, zawór nadmiarowy nigdy się nie otwiera, a ciśnienie w układzie rośnie gwałtownie, aż coś pęknie.
Identyfikacja prawidłowej orientacji uszczelki przed instalacją
Odczytywanie faz, stopni i oznaczeń
Każda uszczelka na zaworze regulacyjnym ma co najmniej jedną wizualną wskazówkę dotyczącą tego, w którą stronę jest skierowana. Najbardziej powszechnym jest fazowanie – ścięta krawędź po jednej stronie. Faza jest zawsze zwrócona w stronę wysokiego ciśnienia. Oznacza to, że fazowanie jest skierowane w stronę otworu wlotowego, w stronę pompy, w stronę miejsca, skąd olej wypływa pod ciśnieniem.
Jeśli obie strony mają fazę, poszukaj różnicy kąta. Jedna strona ma zwykle 45 stopni, druga 15 lub 20 stopni. Bardziej stroma faza jest poddawana naciskowi. Płytszy jest skierowany w stronę powrotu lub spustu.
Niektóre uszczelki mają podwyższony stopień na jednej stronie – przypominający małą półkę osadzoną w obrobionym maszynowo wgłębieniu w obudowie. Stopień ten musi być skierowany w stronę elementu, na którym jest osadzony. Jeżeli stopień jest skierowany na zewnątrz, uszczelka znajduje się zbyt wysoko w rowku i ściska się nierównomiernie. Dolna strona podnosi się, olej znajduje szczelinę i masz obejście.
Sprawdź, czy na powierzchni uszczelki nie ma wytłoczonych strzałek lub liter. Wielu producentów wciska małą strzałkę w materiał uszczelki skierowaną w stronę wlotu lub strony tłocznej. Jeśli jest tam strzałka, podążaj za nią. Jeśli nie ma oznaczenia, zastosuj zasadę fazowania — fazowanie jest skierowane w stronę nacisku.
Dopasowanie grubości uszczelki do głębokości rowka
Kierunek ma znaczenie, ale grubość ma równie duże znaczenie. Uszczelka o 0,5 mm za gruba ściska zespół szpuli i zmienia napięcie wstępne sprężyny. To przesuwa ciśnienie pękania zaworu nadmiarowego i zmienia czas przesunięcia szpuli. Zbyt cienka uszczelka nie ściska się wystarczająco, aby zapewnić uszczelnienie, nawet jeśli jest skierowana we właściwą stronę.
Przed montażem należy zmierzyć każdą uszczelkę mikrometrem. Porównaj to z głębokością rowka w oprawie — rowek powinien być o 10 do 15% głębszy niż grubość uszczelki, aby zapewnić odpowiednią kompresję. Jeśli rowek jest zużyty głębiej niż podano w specyfikacji, uszczelka opadnie na dół, zanim zostanie uszczelniona. W takim przypadku potrzebujesz grubszej uszczelki lub wypełnionego rowka – a nie standardowego zamiennika.
Typowe typy uszczelek i ich prawidłowa orientacja
Uszczelki czołowe typu O-ring
Uszczelki ORFS na portach zaworów regulacyjnych są ze wszystkich najbardziej wrażliwe na kierunek. Uszczelka posiada metalowy pierścień z elastomerowym O-ringiem osadzonym w rowku po jednej stronie. Ten pierścień uszczelniający musi być skierowany w stronę powierzchni portu — płaskiej, obrobionej powierzchni, w której znajduje się złączka. Jeżeli O-ring jest skierowany w stronę przeciwną od przyłącza, metalowy pierścień styka się ze złączką i O-ring unosi się bezużytecznie w strumieniu oleju.
Uszczelki te mają również konstrukcję uszczelnienia zasilanego ciśnieniem. O-ring jest nieco większy niż rowek po stronie portu, więc ciśnienie w układzie wciska go mocniej w powierzchnię uszczelnienia w miarę wzrostu ciśnienia. Działa to tylko wtedy, gdy O-ring jest skierowany w stronę portu. W odwrotnym kierunku ciśnienie wypycha O-ring z uszczelki do kanału olejowego – odwrotnie niż chcesz.
Podczas instalowania uszczelek ORFS, zawsze najpierw umieszczaj stronę z pierścieniem O-ring w porcie. Następnie nasuń na nią złączkę. Nigdy nie dociskaj złączki do strony metalowego pierścienia – może to spowodować trwałe zmiażdżenie pierścienia O-ring.
Uszczelki separatorów papierowych i kompozytowych
Duże uszczelki oddzielające pomiędzy sekcjami korpusu zaworu są zwykle wykonane ze sprasowanych włókien lub materiału kompozytowego. Są cieńsze niż uszczelki ORFS i często wyglądają tak samo po obu stronach – właśnie dlatego technicy je odwracają.
Przyjrzyj się uważnie krawędzi. Jedna strona zwykle ma lekkie zagięcie lub ciemniejszy kolor powstały w procesie produkcyjnym. Zwinięta strona jest skierowana w stronę docisku. Płaska, jaśniejsza strona skierowana jest w stronę powrotu. Jeśli obie strony wyglądają identycznie, sprawdź schemat instrukcji serwisowej — pokaże, które styki boczne są wywiercone.
Uszczelki kompozytowe z wbudowaną siatką drucianą posiadają siatkę po stronie dociskowej. Drut wzmacnia uszczelkę przed wydmuchem pod wysokim ciśnieniem. Jeśli drut jest skierowany w stronę powrotną, uszczelka nie ma wzmocnienia tam, gdzie jest najbardziej potrzebna i pod obciążeniem będzie wystawać w szczelinę.
Klejona uszczelka i metalowe uszczelki
W niektórych zaworach regulacyjnych stosuje się uszczelnienia klejone — gumę związaną chemicznie z metalowym nośnikiem. Występują powszechnie na wkładzie głównego zaworu nadmiarowego i zaworze antykawitacyjnym. Klejona uszczelka ma wargę na jednej krawędzi, która musi być zwrócona w kierunku przepływu oleju.
Warga działa jak zawór zwrotny — uszczelnia, gdy naciska na nią ciśnienie, i lekko unosi się, gdy przepływ odwraca się, aby zmniejszyć spadek ciśnienia. Zamontowana odwrotnie, warga natychmiast unosi się pod ciśnieniem i olej przepływa swobodnie. Zawór nigdy nie wytwarza ciśnienia, a maszyna zachowuje się tak, jakby w ogóle nie miała ustawienia nadmiarowego.
W przypadku uszczelek metalowych o konstrukcji zwijanej spiralnie kierunek nawijania jest również krytyczny. Spirala musi nawijać się w kierunku obrotu, który zaciska się pod ciśnieniem — w przypadku większości zaworów koparek zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Spirala przeciwnie do ruchu wskazówek zegara rozwija się pod ciśnieniem i wydmuchuje.