Uszczelnienia ruchu obrotowego Simeringi

Wprowadzenie

Simeringi, określane także jako uszczelnienia wału lub pierścienie uszczelniające wału, to jeden z najpowszechniejszych typów uszczelnień technicznych stosowanych w układach z elementami obracającymi się. Ich podstawowym zadaniem jest zabezpieczenie połączeń obrotowych przed wyciekiem medium (olejów, smarów, cieczy roboczych) oraz ochrona wnętrza mechanizmów przed wnikaniem zanieczyszczeń zewnętrznych, takich jak kurz, wilgoć czy pył.

Pierścienie uszczelniające typu Simmering występują w wielu wariantach konstrukcyjnych i materiałowych, dzięki czemu znajdują zastosowanie w niemal wszystkich gałęziach przemysłu – od motoryzacji i maszyn rolniczych, po precyzyjne aplikacje przemysłowe i sprzęt AGD. Ich rola nie ogranicza się jedynie do zapewnienia szczelności – właściwie dobrany simering może też wpływać na zmniejszenie zużycia energii, obniżenie temperatury pracy zespołu oraz poprawę ogólnej trwałości elementów tocznych.

Budowa i zasada działania

Typowy simering składa się z:

• korpusu stalowego, który zapewnia sztywność konstrukcyjną i odporność na odkształcenia mechaniczne,
• powłoki zewnętrznej wykonanej z elastomeru, odpowiadającej za szczelność osadzenia w gnieździe i odporność chemiczną,
• wargi uszczelniającej z elastomeru, która pozostaje w bezpośrednim kontakcie z wałem obracającym się i tworzy dynamiczne uszczelnienie,
• sprężyny dociskowej, której zadaniem jest utrzymanie stałego nacisku wargi na powierzchnię wału.

W niektórych konstrukcjach mogą występować dodatkowe wargi przeciwpyłowe, a także profile specjalne przeznaczone do pracy pod podwyższonym ciśnieniem lub w środowiskach o wysokim stopniu zanieczyszczenia. Niektóre simeringi mają również specjalne rowki smarowe lub konstrukcje wspierające odprowadzanie ciepła i redukcję tarcia.

Mechanizm działania simeringa opiera się na elastycznym docisku wargi do gładkiej powierzchni wału – kontakt ten zapewnia szczelność dynamiczną. Podczas pracy, przy zastosowaniu odpowiedniego środka smarnego, tworzy się na powierzchni wału cienki film smarny, który umożliwia minimalne tarcie przy zachowaniu ciągłej bariery dla cieczy. Kluczowe jest zatem, aby wał miał odpowiednią chropowatość oraz był wykonany z materiału odpornego na zużycie ścierne.

Typowe warianty konstrukcyjne

• Simering typu R / A / SC / BA – korpus metalowy w całości pokryty elastomerem, jedna warga uszczelniająca, sprężyna. 
• Typ RST / AO / TC / BASL* – jak R, lecz z dodatkową wargą pyłoszczelną. Umożliwia lepsze zabezpieczenie przed zabrudzeniami z zewnątrz. Najczęściej stosowany wariant.
• Typ M / B / SB / B1* – korpus zewnętrzny stalowy, bez pokrycia elastomerem. Zapewnia wyższą sztywność i stabilność geometryczną.
• Typ MST / BO / TB / B1SL* – jak M, lecz z dodatkową wargą pyłoszczelną. 
• Simeringi specjalne, kasetowe, combi

*oznaczenia stosowane przez producentów: ERIKS / INCO / NAK / SIMRIT (FST)

Dobór odpowiedniego wariantu zależy od warunków eksploatacyjnych, w tym prędkości obrotowej, rodzaju medium, temperatury oraz obecności zanieczyszczeń.

Oznaczenia simeringów

Oznaczenia simeringów zawierają informacje dotyczące ich średnic, rodzaju konstrukcji i materiału z którego zostały wykonane. Typowe oznaczenie może wyglądać następująco:

SIMERING 35X52X7 RST NBR

Co oznacza:

• 35 – średnica wewnętrzna simeringa (średnica wału) w mm,
• 52 – średnica zewnętrzna simeringa (średnica gniazda) w mm,
• 7 – szerokość (wysokość osiowa) w mm,
• RST – typ konstrukcji,
• NBR – zastosowany materiał elastomerowy (możliwe inne: FKM, EPDM, VMQ, itd.).

Zastosowania simeringów

Uszczelnienia wału typu simering znajdują zastosowanie w bardzo szerokim spektrum aplikacji przemysłowych i technicznych:

• silniki spalinowe (wał korbowy, wałek rozrządu),
• silniki elektryczne i serwomotory,
• skrzynie biegów i przekładnie planetarne,
• osie i piasty kół pojazdów,
• sprężarki tłokowe i śrubowe,
• pompy olejowe i cieczy chłodzących,
• układy hydrauliki siłowej,
• maszyny rolnicze, budowlane i leśne,
• wirówki, wentylatory przemysłowe, mieszadła chemiczne,
• sprzęt gospodarstwa domowego (pralki, odkurzacze),
• obrabiarki CNC i precyzyjne wrzeciona obrotowe.

Różnorodność konstrukcji simeringów sprawia, że z powodzeniem mogą być stosowane zarówno w środowiskach o dużym zapyleniu, jak i w aplikacjach wymagających higieny i odporności chemicznej.

Parametry techniczne

Dobierając uszczelnienia obrotowe typu simering, należy uwzględnić następujące parametry:

• Prędkość obrotowa wału,
• Ciśnienie robocze,
• Zakres temperatury,
• Rodzaj medium,
• Warunki otoczenia: zapylenie, wilgotność, narażenie na UV, ozon, chemikalia,
• Okres eksploatacji: zależny od jakości materiałów, warunków pracy i poprawności montażu.

Wskazówki montażowe

Poprawny montaż simeringa ma kluczowe znaczenie dla skuteczności jego działania i trwałości. Zaleca się:

• Sprawdzenie zgodności wymiarowej wału i gniazda,
• Odpowiednie przygotowanie powierzchni,
• Smarowanie powierzchni kontaktowej wargi przed montażem,
• Unikanie skręcania i zadziorów przy osadzaniu simeringa,
• Używanie narzędzi montażowych zapewniających osiowe prowadzenie,
• W przypadku montażu odwrotnego (uszczelnianie od strony przeciwnej) – stosowanie wersji dedykowanych lub symetrycznych.

Ważnym aspektem jest też kontrola położenia simeringa względem powierzchni współpracujących – odchyłki osiowe i mimośrodowość prowadzą do nierównomiernego zużycia wargi i skrócenia trwałości.

Błędy eksploatacyjne i objawy zużycia

Do najczęstszych problemów z simeringami należą:

• wycieki oleju lub smaru w strefie uszczelnienia,
• uszkodzenia mechaniczne wargi (pęknięcia, zadzior, oderwanie),
• przegrzanie i utwardzenie elastomeru,
• deformacje pierścienia metalowego,
• nadmierne zużycie powierzchni wału,
• ślady korozji na styku elastomer-metal.

Objawy te mogą wskazywać na błędny dobór materiału, nieprawidłowy montaż lub niewłaściwe warunki pracy (np. brak filmu smarnego).

Podsumowanie

Simeringi to sprawdzone i skuteczne uszczelnienia techniczne dedykowane aplikacjom z ruchem obrotowym wałów. Dzięki swojej różnorodności materiałowej, elastyczności konstrukcyjnej oraz szerokiemu spektrum zastosowań, pozostają jednym z filarów nowoczesnej techniki uszczelniania w przemyśle. Odpowiedni dobór typu, materiału oraz poprawny montaż gwarantują niezawodność i długą żywotność układu. Stosowanie wysokiej jakości simeringów wpływa bezpośrednio na redukcję przestojów serwisowych, zmniejszenie strat oleju i poprawę efektywności pracy urządzeń w całym cyklu życia technicznego.

Sprawdź również

• Uszczelnienia ruchu obrotowego
• Uszczelnienia ruchu obrotowego V-Ringi