Přemýšleli jste někdy o tom, jak drobná olejová těsnění udržují obří stroje bez úniků?

Úvod: Malá součástka, obrovská zodpovědnost
Když z motoru vašeho auta kape olej nebo z továrního hydraulického čerpadla uniká olej, obvykle za tím stojí klíčový, ale často nepovšimnutý hráč – olejové těsnění. Tato prstencová součástka, která má často průměr jen několik centimetrů, nese v mechanické říši poslání „nulového úniku“. Dnes se ponoříme do důmyslné struktury a běžných typů olejových těsnění.

Část 1: Precizní struktura – čtyřvrstvá ochrana, těsnost
Ačkoli je olejové těsnění malé, může se pochlubit neuvěřitelně přesnou strukturou. Typické skeletové olejové těsnění (nejběžnější typ) se spoléhá na koordinovanou práci těchto klíčových komponent:

  1. Ocelová páteř: Kovová kostra (pouzdro/kryt)

    • Materiál a forma:Obvykle se vyrábí z vysoce kvalitního lisovaného ocelového plechu, který tvoří „kostru“ těsnění.

    • Hlavní povinnost:Zajišťuje strukturální tuhost a pevnost. Zajišťuje, aby těsnění udrželo svůj tvar i při změnách tlaku nebo teploty a bylo bezpečně upevněno v pouzdře zařízení.

    • Povrchová úprava:Často pokovené (např. zinkem) nebo fosfátované pro zvýšení odolnosti proti korozi a zajištění těsného usazení v otvoru pouzdra.

  2. Hnací síla: Podvazkové jaro

    • Místo a forma:Typicky jemně vinutá pružina, pevně usazená v drážce u kořene primárního těsnicího břitu.

    • Hlavní povinnost:Zajišťuje nepřetržité a rovnoměrné radiální napětí. To je klíč k funkci těsnění! Síla pružiny kompenzuje přirozené opotřebení břitu, mírnou excentricitu hřídele nebo házení, čímž zajišťuje, že primární břit udržuje stálý kontakt s rotujícím povrchem hřídele a vytváří tak stabilní těsnicí pás. Představte si to jako neustále se utahující „elastický pás“.

  3. Těsnicí jádro: Primární těsnicí břit (hlavní břit)

    • Materiál a forma:Vyrobeno z vysoce výkonných elastomerů (např. nitrilkaučuk NBR, fluoroelastomer FKM, akrylátový kaučuk ACM), tvarováno do pružného břitu s ostrou těsnicí hranou.

    • Hlavní povinnost:Toto je „klíčová bariéra“, která je v přímém kontaktu s rotující hřídelí. Její primární funkcí je utěsnění mazacího oleje/tuku a zabránění jeho úniku ven.

    • Tajná zbraň:Unikátní konstrukce hrany využívá hydrodynamické principy během otáčení hřídele k vytvoření ultratenkého olejového filmu mezi břitem a hřídelí.Tento film je zásadní:Promazává kontaktní povrch, čímž snižuje teplo a opotřebení způsobené třením a zároveň funguje jako „mikropřehrada“, která využívá povrchové napětí k zabránění úniku velkého množství oleje. Okraj je často vybaven drobnými spirálami pro návrat oleje (nebo konstrukcí s „čerpacím efektem“), které aktivně „pumpují“ veškerou unikající kapalinu zpět k utěsněné straně.

  4. Prachový štít: Sekundární těsnicí břit (prachový břit/pomocný břit)

    • Materiál a forma:Také vyrobeno z elastomeru, umístěno navnějšístrana (strana atmosféry) primárního rtu.

    • Hlavní povinnost:Působí jako „štít“, který blokuje vnější nečistoty, jako je prach, nečistoty a vlhkost, aby se dostaly do utěsněné dutiny. Vniknutí nečistot může znečistit mazivo, urychlit degradaci oleje a chovat se jako „brusný papír“, který urychluje opotřebení primárního břitu i povrchu hřídele, což vede k selhání těsnění. Sekundární břit výrazně prodlužuje celkovou životnost těsnění.

    • Kontakt a mazání:Sekundární břit má také přesahové uložení s hřídelí, ale jeho kontaktní tlak je obecně nižší než u primárního břitu. Obvykle nevyžaduje mazání olejovým filmem a je často navržen tak, aby běžel nasucho.

Část 2: Dekódování čísel modelů: Vysvětlení SB/TB/VB/SC/TC/VC
Čísla modelů olejových těsnění se často řídí normami, jako je JIS (japonská průmyslová norma), a používají kombinace písmen k označení konstrukčních prvků. Pochopení těchto kódů je klíčem k výběru správného těsnění:

  • První písmeno: Označuje počet rtů a základní typ

    • S (jednoduchý břit): Typ s jedním břitem

      • Struktura:Pouze primární těsnicí břit (strana oleje).

      • Charakteristika:Nejjednodušší konstrukce, nejnižší tření.

      • Aplikace:Vhodné pro čistá, bezprašná vnitřní prostředí, kde ochrana proti prachu není kritická, např. uvnitř dobře uzavřených převodovek.

      • Běžné modely:SB, SC

    • T (dvojitý břit s pružinou): Typ s dvojitým břitem (s pružinou)

      • Konstrukce: Obsahuje primární těsnicí břit (s pružinou) + sekundární těsnicí břit (prachotěsný břit).

      • Charakteristika: Poskytuje dvojí funkci: těsnicí kapalina + ochrana proti prachu. Nejrozšířenější standardní typ těsnění pro univerzální použití.

      • Běžné modely: TB, TC

    • V (dvojitý břit, odkrytá pružina / vyčnívající prachový břit): Typ s dvojitým břitem a vyčnívajícím prachovým břitem (s pružinou)

      • Struktura:Obsahuje primární těsnicí břit (s pružinou) + sekundární těsnicí břit (prachovka), kde prachovka výrazně přesahuje vnější okraj kovového pouzdra.

      • Charakteristika:Protiprachový okraj je větší a výraznější, což nabízí lepší schopnost odstraňovat prach. Jeho flexibilita umožňuje efektivněji seškrábávat nečistoty z povrchu hřídele.

      • Aplikace:Navrženo speciálně pro náročné, znečištěné prostředí s vysokým obsahem prachu, bláta nebo vody, např. stavební stroje (rypadla, nakladače), zemědělské stroje, těžební zařízení, náboje kol.

      • Běžné modely:VB, VC

  • Druhé písmeno: Označuje polohu pružiny (vzhledem k kovovému pouzdru)

    • B (Pružina uvnitř / Strana s otvorem): Typ s pružinou uvnitř

      • Struktura:Pružina je zapouzdřenáuvnitřprimární těsnicí břit, což znamená, že je na straně utěsněného média (oleje). Vnější okraj kovového pouzdra je obvykle potažen gumou (s výjimkou odkrytých provedení pouzder).

      • Charakteristika:Toto je nejběžnější uspořádání pružin. Pružina je chráněna pryží před korozí nebo zaseknutím vnějšího média. Během instalace je břit otočen směrem k olejové straně.

      • Běžné modely:SB, TB, VB

    • C (Vnější pružina / Strana pouzdra): Typ s vnější pružinou

      • Struktura:Pramen se nachází navnějšístraně (strana atmosféry) primárního těsnicího břitu. Pryž primárního břitu obvykle zcela obaluje kovovou kostru (plně odlitou).

      • Charakteristika:Pružina je vystavena atmosféře. Hlavní výhodou je snadnější kontrola a případná výměna pružiny (i když zřídka nutná). Může být pohodlnější v některých prostorově omezených pouzdrech nebo při specifických konstrukčních požadavcích.

      • Důležitá poznámka:Směr instalace je kritický – okrajstálesměřuje k olejové straně a pružina k atmosférické straně.

      • Běžné modely:SC, TC, VC

Souhrnná tabulka modelu:

Část 3: Výběr správného olejového těsnění: Faktory nad rámec modelu
Znalost modelu je základem, ale správný výběr vyžaduje zvážení:

  1. Průměr hřídele a velikost otvoru pouzdra:Přesné sladění je nezbytné.

  2. Typ média:Mazací olej, plastické mazivo, hydraulická kapalina, palivo, chemické rozpouštědlo? Různé elastomery (NBR, FKM, ACM, SIL, EPDM atd.) mají různou kompatibilitu. Např. FKM nabízí vynikající tepelnou/chemickou odolnost; NBR je cenově dostupný s dobrou odolností vůči olejům.

  3. Provozní teplota:Elastomery mají specifické provozní rozsahy. Jejich překročení způsobuje zpevnění, změknutí nebo trvalou deformaci.

  4. Provozní tlak:Standardní těsnění jsou určena pro nízkotlaké (<0,5 baru) nebo statické aplikace. Vyšší tlaky vyžadují speciální zesílená těsnění.

  5. Otáčky hřídele:Vysoké rychlosti generují teplo vznikající třením. Zvažte materiál břitu, konstrukci odvodu tepla a mazání.

  6. Stav povrchu hřídele:Tvrdost, drsnost (hodnota Ra) a házivost přímo ovlivňují výkon a životnost těsnění. Hřídele často vyžadují kalení (např. chromování) a kontrolovanou povrchovou úpravu.

Část 4: Instalace a údržba: Detaily dělají rozdíl
I to nejlepší těsnění se při nesprávné instalaci okamžitě zhroutí:

  • Čistota:Ujistěte se, že povrch hřídele, otvor skříně a samotné těsnění jsou bez poskvrny. I jediné zrnko písku může způsobit netěsnost.

  • Mazání:Před instalací naneste mazivo, které má být utěsněno, na břit a povrch hřídele, abyste zabránili počátečnímu poškození v důsledku provozu nasucho.

  • Směr:Bezpodmínečně zkontrolujte směr břitu! Primární břit (obvykle strana s pružinou) směřuje do kapaliny, která má být utěsněna. Instalace obráceně způsobí rychlé selhání. Protiprachový břit (pokud je přítomný) směřuje do vnějšího prostředí.

  • Nástroje:Použijte speciální instalační nástroje nebo objímky k rovnoměrnému, plynulému a rovnoměrnému zatlačení těsnění do pouzdra. Zatloukání nebo natažená montáž poškozuje okraje nebo pouzdro.

  • Ochrana:Zabraňte poškrábání okraje ostrými nástroji. Chraňte pružinu před uvolněním nebo deformací.

  • Inspekce:Pravidelně kontrolujte netěsnosti, ztvrdlou/prasklou gumu nebo nadměrné opotřebení břitů. Včasné odhalení předchází závažným poruchám.

Závěr: Malá pečeť, velká moudrost
Od složité čtyřvrstvé struktury až po modelové varianty, které zvládají různá prostředí, olejová těsnění ztělesňují pozoruhodnou vynalézavost v materiálové vědě a mechanickém designu. Ať už se jedná o motory automobilů, tovární čerpadla nebo těžké stroje, olejová těsnění pracují neviditelně, aby chránila čistotu a účinnost mechanických systémů. Pochopení jejich struktury a typů pokládá pevný základ pro spolehlivý provoz zařízení.

Už vás někdy frustrovalo selhání olejového těsnění? Podělte se o své zkušenosti nebo se zeptejte v komentářích níže!

#StrojníInženýrství #OlejováTěsnění #TěsnicíTechnologie #PrůmyslovéZnalosti #AutoÚdržba


Čas zveřejnění: 16. července 2025