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:
-
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.
-
-
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“.
-
-
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.
-
-
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:
-
Průměr hřídele a velikost otvoru pouzdra:Přesné sladění je nezbytné.
-
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.
-
Provozní teplota:Elastomery mají specifické provozní rozsahy. Jejich překročení způsobuje zpevnění, změknutí nebo trvalou deformaci.
-
Provozní tlak:Standardní těsnění jsou určena pro nízkotlaké (<0,5 baru) nebo statické aplikace. Vyšší tlaky vyžadují speciální zesílená těsnění.
-
Otáčky hřídele:Vysoké rychlosti generují teplo vznikající třením. Zvažte materiál břitu, konstrukci odvodu tepla a mazání.
-
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