گردگیر (Dust Seal / Wiper Seal) یکی از اجزای حیاتی در سیستمهای مکانیکی و هیدرولیکی است که وظیفه جلوگیری از ورود گرد و غبار، خاک، ذرات ساینده، آب و سایر آلایندهها به داخل اجزای متحرک را بر عهده دارد.
در محیطهای صنعتی، بهویژه در کاربریهای سنگین مانند ماشینآلات راهسازی، تجهیزات معدنی، پرسها و خطوط تولید، استفاده از گردگیرهای فلزی یا صنعتی نقش مهمی در افزایش عمر کاسهنمد، یاتاقان و قطعات دوار ایفا میکند.
۱. وظایف اصلی گردگیر
- حفاظت مکانیکی از لبه آببندی (در کاسهنمد یا پکینگ)
- جلوگیری از ورود ذرات خارجی به ناحیه روانکاری
- کاهش سایش ناشی از برخورد آلودگی به شفت
- بهبود طول عمر روانکار و کاهش هزینههای نگهداری
- پیشگیری از نشتی معکوس در برخی طراحیهای دوبل
۲. دستهبندی گردگیرها
۲.۱ گردگیر فلزی (Metal Cased Wiper Seals)
- دارای بدنه یا قاب فلزی با لبه آببندی الاستومری یا پلیمری
- مقاومت بالا در برابر ضربه مکانیکی
- مناسب محیطهای بسیار آلوده و پرلرزش
۲.۲ گردگیر تمام لاستیکی (Rubber Wipers)
- ساخته شده از الاستومر کامل
- انعطاف بیشتر ولی مقاومت مکانیکی کمتر
- معمولاً در فضای کمتر آلوده یا دمای پایینتر استفاده میشود
۲.۳ گردگیر صنعتی ترکیبی (Hybrid)
- ترکیب قاب فلزی + روکش لاستیکی
- مقاومت مکانیکی فلز و انعطاف لاستیک را توأمان دارد
- مناسب تجهیزات با کارکرد مداوم و متناوب
۲.۴ گردگیرهای خاص (Special Wipers)
- ساخته شده از متریالهایی مثل PTFE، پلیاورتان یا کامپوزیتهای پیشرفته
- برای محیطهای شیمیایی، سرعت بسیار بالا یا دمای غیرعادی
۳. متریالهای رایج در تولید گردگیرهای صنعتی
| متریال | محدوده دما (°C) | مقاومت سایش | مقاومت شیمیایی | مزایا | محدودیتها | کاربرد پیشنهادی |
|---|---|---|---|---|---|---|
| NBR (نیتریل) | -30 تا +100 | خوب | عالی در روغنها و سوختها | ارزان، رایج | مقاومت کمتر به گرما | گردگیر عمومی شفت میللنگ و گیربکس |
| HNBR | -30 تا +150 | عالی | عالی در روغن و سوخت | دوام بالا | قیمت متوسط | گردگیر صنعتی سنگین |
| FKM (Viton) | -20 تا +200 | عالی | عالی در مواد شیمیایی | حرارت بالا | قیمت بالا | صنعت نفت و گاز، دیزل ژنراتور |
| EPDM | -40 تا +150 | خوب | عالی در آب و بخار | مقاومت جوی بالا | ضعیف در روغن | گردگیر تجهیزات فضای باز و بخار |
| پلیاورتان (PU) | -40 تا +100 | بسیار عالی | خوب | مقاومت سایشی بینظیر | مقاومت حرارتی محدود | هیدرولیک سنگین، جکهای صنعتی |
| PTFE | -50 تا +250 | عالی | عالی | اصطکاک کم، مقاومت شیمیایی بالا | سختی و نیاز به پشتیبانی | گردگیر شفت پرسرعت و محیط شیمیایی |
۴. طراحیهای رایج گردگیر فلزی
۴.۱ قاب فلزی کامل (Full Metal Case)
- فلز خارجی، لبه داخلی لاستیکی یا پلیمری
- مقاومت بالا در فشار و ضربه
- نصب آسان در جایگاه ثابت
۴.2 قاب نیمهفلزی (Half Metal Case)
- بخش بیرونی فلزی، پایه و لبه آببندی پلیمری
- کاهش وزن، انعطاف بیشتر در نصب
۴.۳ کراس سکشن دوبل (Double Lip Wiper)
- دو لبه: اول برای گرد و غبار، دوم برای آببندی ثانویه
- طول عمر بیشتر روانکار
۴.۴ گردگیر فنردار (Spring Energized Wiper)
- دارای فنر داخلی برای فشار یکنواخت لبه روی شفت
- مناسب لرزشهای شدید و تغییرات دمای زیاد
۵. مثالهای کاربردی
| صنعت | نوع گردگیر | متریال | دلیل انتخاب |
|---|---|---|---|
| راهسازی (لودر، بولدوزر) | قاب فلزی کامل + لبه NBR دوبل | NBR | مقاومت مکانیکی خوب، هزینه اقتصادی |
| صنایع نفت و گاز | قاب نیمه فلزی + لبه FKM | FKM | مقاومت دما و مواد شیمیایی |
| صنایع غذایی | تمام لاستیکی EPDM | EPDM | تماس با آب و بخار، مقاومت جوی |
| معدنکاری | قاب فلزی کامل + لبه PU | پلیاورتان | سایش شدید در گرد و غبار |
| سیستم هیدرولیک صنعتی | گردگیر PTFE فنردار | PTFE + فنر استیل | اصطکاک کم، پایداری حرارتی بالا |
۶.عوامل مؤثر بر انتخاب گردگیر
- شرایط محیطی (گرد و خاک، رطوبت، مواد شیمیایی)
- دمای کارکرد
- سرعت نسبی شفت و گردگیر
- فشار کاری
- هزینه و طول عمر مورد انتظار
- نیاز به مقاومت مکانیکی یا انعطاف بیشتر
۷. مزایا و محدودیت گردگیر فلزی
مزایا
- مقاومت مکانیکی بسیار بالا
- دوام در برابر ضربه و ارتعاش
- حفاظت بهتر از لبه آببندی
محدودیتها
- وزن بیشتر
- هزینه تولید بالاتر از لاستیکی ساده
- نیاز به نصب دقیق برای جلوگیری از آسیب شفت
۸. نگهداری و نصب صحیح گردگیر صنعتی
- قبل از نصب، محل نشیمن و شفت را کاملاً تمیز و صیقلی کنید
- از ابزار نصب غیرخشن برای جلوگیری از خمشدن قاب فلزی استفاده کنید
- لبه آببندی را گریسکاری کنید (گریس سازگار با متریال)
- بررسی دورهای برای ترک یا بریدگی لبه انجام دهید
- در سرویس اساسی دستگاه، گردگیر را همزمان با کاسهنمد تعویض کنید
۹. راهنمای سریع انتخاب (جدول)
| شرایط | نوع گردگیر | متریال پیشنهادی |
|---|---|---|
| محیط خشک و آلوده (معمولی) | قاب فلزی کامل دوبل | NBR یا PU |
| محیط مرطوب و بخار | تمام لاستیکی | EPDM |
| دمای بالای ۱۵۰°C | نیمهفلزی یا فنردار | FKM یا PTFE |
| سایش بسیار شدید | قاب فلزی + لبه PU | پلیاورتان |
| محیط شیمیایی قوی | فنردار PTFE | PTFE |
جمعبندی
گردگیرهای فلزی و صنعتی بسته به طراحی، متریال و شرایط کاری میتوانند عمر کاسهنمد و شفت را چند برابر کنند.
انتخاب درست به معنی کاهش توقف تولید، هزینه تعویض کمتر و پایداری عملکرد در طولانیمدت است.
- NBR و PU برای محیطهای مکانیکی و سایشدار
- EPDM برای آب و بخار و شرایط جوی
- FKM و PTFE برای حرارت بالا و محیط شیمیایی قوی
- طراحی دوبل یا فنردار برای حفاظت مضاعف در محیطهای پرریسک توصیه میشود.
