Ενώ τα υδραυλικά συστήματα κυλίνδρων είναι ιδιαίτερα ισχυρά και διαρκή, δεν απαλλάσσονται από θέματα, ιδιαίτερα όσον αφορά τις αστοχίες του υδραυλικού κυλίνδρου. Αυτές οι αποτυχίες μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικούς χρόνους διακοπής, δαπανηρές επισκευές και πιο κριτικά τους κινδύνους για την ασφάλεια. Αυτός ο εξαντλητικός οδηγός αναπτύσσεται στο περίπλοκο πεδίο της ανάλυσης των υδραυλικών κυλινδρικών στεγανοποιήσεων.
Οι υδραυλικές σφραγίδες κυλίνδρων κατασκευάζονται για να διατηρούν το υδραυλικό υγρό εντός των τοιχωμάτων των κυλίνδρων, το οποίο είναι ζωτικής σημασίας για τη δημιουργία της απαραίτητης δύναμης για την τροφοδοσία μηχανημάτων. Έχουν σχεδιαστεί για να υπομείνουν υψηλές λειτουργικές πιέσεις, εκτεταμένες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και τα σκληρά χημικά που επικρατούν στα υδραυλικά υγρά. Η αποτελεσματικότητα αυτών των σφραγίδων συσχετίζεται άμεσα με τη συνολική απόδοση, την αντοχή και τα επίπεδα ασφάλειας του υδραυλικού συστήματος.
Αρκετές ποικιλίες σφραγίδων χρησιμοποιούνται σε υδραυλικούς κυλίνδρους, καθένα προσαρμοσμένο σε μια μοναδική λειτουργία. Ο επικεφαλής μεταξύ τους είναι οι σφραγίδες εμβόλου, οι σφραγίδες ράβδων, οι σφραγίδες των υαλοκαθαριστήρων και οι σφραγίδες ρυθμιστικού διαλύματος. Οι σφραγίδες εμβόλου, που βρίσκονται στο ίδιο το έμβολο, συμβάλλουν στη διατήρηση της συμπιεστικής δύναμης του υδραυλικού υγρού που ενεργεί στο έμβολο. Οι σφραγίδες ράβδων, τοποθετημένες στην κυλινδροκεφαλή, αναστέλλουν τη διαρροή του υδραυλικού υγρού. Σφραγίδες υαλοκαθαριστήρα, τοποθετημένες στο εξωτερικό άκρο του κυλίνδρου, εισερχόμενη μπαρ των μολυσματικών ουσιών. Τέλος, οι σφραγίδες ρυθμιστικού, που συχνά συνδυάζονται με σφραγίδες ράβδων, προσφέρουν συμπληρωματική άμυνα κατά των υπερτάσεων πίεσης και των υγρών ακαθαρσιών.
Κάθε κατηγορία σφραγίδας κατασκευάζεται από υλικά που επιλέγονται σχολαστικά για χαρακτηριστικά όπως η ανθεκτικότητα, η αντίσταση στη φθορά και η συμβατότητα με υδραυλικά υγρά. Τα ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά περιλαμβάνουν πολυουρεθάνη, καουτσούκ νιτρίλιο και PTFE (πολυτετραφθοροαιθυλένιο). Η επιλογή των υλικών εξαρτάται από τις συγκεκριμένες προδιαγραφές του υδραυλικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των περιοχών θερμοκρασίας λειτουργίας, των χαρακτηριστικών υγρών και της δυναμικής πίεσης.
Η συνεχής λειτουργία των υδραυλικών κυλίνδρων έχει φυσικά οδηγεί στην υποβάθμιση των σφραγίδων. Αυτή η εγγενής διαδικασία φθοράς εντείνεται στις ρυθμίσεις όπου ο κύλινδρος βιώνει συχνή ή αυστηρή χρήση. Η επιδείνωση μπορεί να εμφανιστεί ως γρατζουνιές, μειωμένη αποτελεσματικότητα των χείλη σφράγισης ή γενική αποσύνθεση του υλικού σφράγισης. Αν και μια σταδιακή εξέλιξη, μειώνει κυρίως την ικανότητα της σφραγίδας να διατηρεί την πίεση του υδραυλικού υγρού και τις διαρροές.
Η σωστή εγκατάσταση και η συντήρηση των υδραυλικών σφραγίδων κυλίνδρων είναι απαραίτητα για τη διάρκεια ζωής τους και την αποτελεσματικότητά τους. Η ανακριβή εγκατάσταση μπορεί να προκαλέσει κακές ευθυγραμμίσεις, λανθασμένη συμπίεση σφράγισης ή ακόμη και άμεση βλάβη της σφράγισης. Επιπλέον, οι ανεπαρκείς πρακτικές συντήρησης μπορούν να αποτύχουν να ανιχνεύσουν μικρά προβλήματα που, εάν αφεθούν χωρίς επιτήρηση, μπορούν να εξελιχθούν σε σημαντικές αποτυχίες σφράγισης. Αυτό συνεπάγεται ρουτίνα ελέγχους, άμεση υποκατάσταση των επιδεινωμένων σφραγίδων και επιβεβαιώνοντας ότι το υδραυλικό σύστημα παραμένει χωρίς μολυσματική και επαρκώς λιπασμένη.
Η διείσδυση εξωτερικών μολυσματικών ουσιών, όπως η βρωμιά, η σκόνη και τα συντρίμμια, μπορούν να βλάψουν σοβαρά την ακεραιότητα των υδραυλικών σφραγίδων κυλίνδρων. Αυτές οι μολυσματικές ουσίες, κατά την είσοδο στο σύστημα, προκαλούν τριβή και σωματική βλάβη στις επιφάνειες σφραγίδας. Οι περιβαλλοντικές πτυχές, συμπεριλαμβανομένων των ακραίων θερμοκρασιών, της υγρασίας και της επαφής με τα διαβρωτικά υλικά, συμβάλλουν εξίσου στην υποβάθμιση των συστατικών σφράγισης, προκαλώντας έτσι δυσλειτουργίες.
Σε εκτεταμένες περιόδους, τα υλικά που συνθέτουν τις σφραγίδες μπορεί να εκφυλίζονται, ειδικά όταν εκτίθενται σε σοβαρές ή κυμαινόμενες θερμικές συνθήκες. Αυτή η θερμική διάσπαση μπορεί να προκαλέσει σκληρότητα, ρωγμές ή μαλάκωμα του υλικού σφράγισης, που εξαρτάται από το συγκεκριμένο υλικό και τον βαθμό έκθεσης στη θερμοκρασία. Κατά συνέπεια, η αποτελεσματικότητα της σφραγίδας που περιέχει υδραυλικά υγρά και τη διατήρηση της απαιτούμενης πίεσης του κυλίνδρου διακυβεύεται.
Η μηχανική βλάβη στις σφραγίδες μπορεί να προκύψει από την υπερφόρτωση του υδραυλικού συστήματος ή λόγω κακομεταχείρισης κατά τη συντήρηση. Η υπερφόρτωση του συστήματος μπορεί να υπερβεί τις προδιαγραφές σχεδιασμού των σφραγίδων, οδηγώντας σε εξώθηση, παραμόρφωση ή ακόμα και ρήξη. Ομοίως, η απερίσκεπτη χειραγώγηση κατά τη διάρκεια των παρεμβάσεων συντήρησης μπορεί να προκαλέσει ψευδείς, περικοπές ή άλλους σωματικούς τραυματισμούς στις σφραγίδες, υπονομεύοντας τη δομική τους ευρωστία και λειτουργική ικανότητα.
Η μηχανική βλάβη στις σφραγίδες μπορεί να προκύψει από την υπερφόρτωση του υδραυλικού συστήματος ή λόγω κακομεταχείρισης κατά τη συντήρηση. Η υπερφόρτωση του συστήματος μπορεί να υπερβεί τις προδιαγραφές σχεδιασμού των σφραγίδων, οδηγώντας σε εξώθηση, παραμόρφωση ή ακόμα και ρήξη. Ομοίως, η απερίσκεπτη χειραγώγηση κατά τη διάρκεια των παρεμβάσεων συντήρησης μπορεί να προκαλέσει ψευδείς, περικοπές ή άλλους σωματικούς τραυματισμούς στις σφραγίδες, υπονομεύοντας τη δομική τους ευρωστία και λειτουργική ικανότητα.
Οι γρήγορες ή ακανόνιστες κινήσεις του κυλίνδρου επιβάλλουν ουσιαστική δυναμική τάση στις σφραγίδες, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική πίεση. Οι ταλαντώσεις ή οι δονήσεις εντός του υδραυλικού συστήματος μπορεί να απομακρύνουν τη σφραγίδα ή να προκαλέσουν ανομοιογενή φθορά, μια κατάσταση που είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη σε μηχανήματα που λειτουργούν με υψηλές ταχύτητες ή υπό ποικίλες συνθήκες φορτίου.
Χρησιμοποιώντας μια σφραγίδα που είναι ανεπαρκώς προσαρμοσμένη για τη συγκεκριμένη εφαρμογή ή είναι λανθασμένα διαστασιολογημένη μπορεί να προκαλέσει πρόωρη αποτυχία. Μια σφραγίδα που είναι πολύ μικρή μπορεί να αποτύχει να υπομείνει την πίεση του συστήματος, ενώ μια υπερμεγέθη σφραγίδα θα μπορούσε να οδηγήσει σε ατελείς καθιστικές, διευκολύνοντας τις διαρροές και μειωμένη απόδοση. Ως εκ τούτου, ο σχεδιασμός και οι διαστάσεις της σφραγίδας πρέπει να συμμορφώνονται ακριβώς με τις μοναδικές προδιαγραφές του υδραυλικού κυλίνδρου.
Παρόμοια με άλλα συστατικά, οι υδραυλικές σφραγίδες διαθέτουν περιορισμένη διάρκεια ζωής. Ακόμη και όταν δεν χρησιμοποιούνται, οι σφραγίδες μπορούν να υποβαθμιστούν με την πάροδο του χρόνου, ιδιαίτερα όταν αποθηκεύονται σε λιγότερο από τις ιδανικές συνθήκες. Η παρατεταμένη έκθεση σε ηλιακό φως, όζον ή ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης μπορεί να βλάψει τις ιδιότητες των σφραγίδων, μειώνοντας έτσι την αποτελεσματικότητά τους μόλις εγκατασταθούν τελικά.
Ο κυλίνδρος και η επιφάνεια του κυλίνδρου και η σκληρότητα του Rod διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στον προσδιορισμό της μακροζωίας της σφράγισης. Μια τραχιά επιφάνεια μπορεί να εξαλείψει τη σφραγίδα, ενώ μια υπερβολικά ομαλή επιφάνεια μπορεί να μην διευκολύνει ένα επαρκές λίπανση. Επιπλέον, εάν το υλικό του κυλίνδρου είναι υπερβολικά μαλακό, μπορεί να υποβληθεί σε φθορά, με αποτέλεσμα αυλακώσεις που μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο την ακεραιότητα της σφραγίδας.
