Sostituzione Guarnizione Pistone Idraulico: Guida Dettagliata
La sostituzione della guarnizione di un pistone idraulico è un'operazione che richiede precisione e attenzione. Elementi montati non correttamente non solo saranno presto da sostituire ma incideranno notevolmente sul calo di rendimento dell’intero impianto. In primo luogo è categorico assicurarsi che i tipi e le dimensioni corrispondano esattamente a quelle prefissate dal progettista che segue le tabelle presenti su quasi tutti i cataloghi dei costruttori. Un anello, anche se leggermente più piccolo o più grande di quello adatto, non può affatto assicurare un funzionamento accettabile.
É evidente che, nelle tenute statiche, l’interposizione di un anello ridotto favorisce un’abbondante fuoriuscita di fluido; una guarnizione con diametro superiore alle dimensioni della cava durante il serraggio si schiaccerà tra le superfici degli elementi evitandone la perfetta aderenza. Gli anelli per tenuta stelo (testata) e raschiatori si inseriscono nella cava, deformandoli precedentemente come illustrato in figura.
Preparazione e Smontaggio
Prima di procedere alla riparazione di un pistone idraulico bisogna scaricare la pressione in modo da rilasciare i fluidi del serbatoio. Dopo aver eseguito questa procedura è possibile rilasciare il pistone idraulico dal dispositivo portante e con una chiave esagonale svitare i due pattini metallici ai lati del pistone. Con il sigillo ben visibile il lavoro è più facile da eseguire, quindi procedere utilizzando un cacciavite a testa piatta per estrarre il pistone dal cilindro, avendo cura di non graffiarne la superficie.
Cause Comuni di Usura delle Guarnizioni
Diverse condizioni possono portare all'usura prematura delle guarnizioni dei pistoni idraulici. Comprendere queste cause è fondamentale per prevenire future rotture e garantire una maggiore durata dell'impianto.
- Alta Temperatura d'Esercizio: Calore generato dall’alta velocità e/o dall’eccessiva pressione interna. La guarnizione si “ristampa” nella sede perdendo il precarico iniziale e la capacità di tenuta. Temperatura di verniciatura del cilindro troppo alta e/o mantenuta per troppo tempo.
- Incompatibilità con il Fluido: Incompatibilità con il fluido che ha modificato la struttura chimica della guarnizione. Fluidi vecchi e/o deteriorati cambiano talvolta la loro natura chimica diventando incompatibili con le guarnizioni.
- Contaminazione: Sporcizia o residui di lavorazioni insinuati nella superficie di scorrimento della guarnizione. Residui di lavorazioni metalliche non rimosse prima dell’assemblaggio (bave sugli smussi, trucioli, residui di tornitura, ecc..). Residui da ossidazione o materiale estraneo insinuati nella guarnizioni. Contaminazione dal liquido di pulizia.
- Pressione Eccessiva: Una pressione eccessiva (o anche solo picchi di pressione) possono danneggiare la zona di saldatura. L’alta pressione aumenta la forza di spinta sul labbro di tenuta favorendo l’interruzione del film di fluido. L’alta pressione favorisce l’estrusione.
- Estrusione: Il gioco d’accoppiamento dietro la guarnizione (lato opposto alla pressione) è troppo elevato. L’alta temperature riduce la durezza del materiale favorendone l’estrusione. Anello antiestrusione montato sul lato sbagliato.
- Lubrificazione Inadeguata: In determinate situazioni il leggero film di fluido (vedi ‘s’ nella figura) che ci dovrebbe essere fra la guarnizione e la parete metallica si interrompe portando gli elementi ad un contatto diretto. Questa assenza di lubrificazione fra la guarnizione e la parete metallica dà origine ad una rapida usura ed a un movimento irregolare e rumoroso chiamato in gergo “Stick-Slip”. L’alta temperatura riduce la viscosità del fluido (vedi punto precedente).
- Finitura Superficiale Inadeguata: Finitura superficiale scadente ed eccessiva rugosità (es.: tubi lucidi di trafila). Trattamenti superficiali (tipo Nitrurazioni o Carbonitrurazioni) che creano delle creste di superficie che, pur essendo basse, hanno una forma “tagliente”.
- Carichi Radiali Eccessivi: Eccessivi carichi radiali e guide con gioco e/o usurate. Se le guide hanno troppo gioco e/o sono usurate, in presenza di un carico radiale lo stelo/pistone si sposta tutto da un lato causando un’usura anomala su una porzione ristretta della circonferenza della guarnizione.
- Errato Montaggio: Guarnizione montata al contrario. In caso di guarnizioni montate contrapposte, si è creata una sovrapressione all’interno delle due guarnizioni che le spinge verso l’esterno. Smusso d’invito mancante o insufficiente. Bave di lavorazione sugli smussi d’invito. Errato assemblaggio da parte dell’operatore.
- Danneggiamento Esterno: Danneggiamento da forza esterna (es.: guarnizioni stoccate appese a un chiodo o filo metallico).
- Problemi di Allineamento: Eccentricità stelo-cilindro e/o stelo-testata. La larghezza di contatto del labbro di tenuta differisce continuamente sulla circonferenza, e le zone di larghezza massima e minima sono approssimativamente simmetriche. In caso di steli lunghi e/o sottili, è possibile che, sottoposti a carichi trasversali, si verifichi una flessione degli stessi in campo elastico (cioè che avviene solo nel momento del carico ma che sparisce quando questo viene tolto senza lasciare alcuna deformazione permanente).
Verifiche Importanti
Prima di installare una nuova guarnizione, è essenziale effettuare alcune verifiche per assicurarsi che il sistema sia in buone condizioni:
- Verificare il sistema di guida del pistone e correggere il difetto. Verificare il sistema di guida della testata e correggere il difetto. Verificare il sistema di guida, ripulirlo dalle contaminazioni ed eventualmente sostituirlo.
- Se la guarnizione è usurata vuol dire che il pistone non è a piombo con il cilindro e occorrerà un adeguamento prima di installare una nuova guarnizione.
- Fessurazione, porosità o segno di corrosione sulla superficie di strisciamento. Materiale estraneo incorporato sulla guarnizione.
Considerazioni Aggiuntive
- La bassa temperatura tende a irrigidire il materiale riducendo la capacità di tenuta.
- L’alta viscosità del fluido aumenta lo spessore del film di fluido e di conseguenza le perdite. L’alta velocità aumenta lo spessore del film di fluido e di conseguenza le perdite. In questo caso è difficile trovare una soluzione che non sia ovviamente quella di ridurre la velocità stessa.
- Verificare la tipologia della guarnizione più adatta alle condizioni di lavoro richieste. Eventualmente contattare il nostro ufficio tecnico per suggerimenti.
tag: #Idraulico