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Jul 19, 2023

13 preguntas comunes sobre los sellos del eje giratorio

Los sellos de eje giratorio se pueden encontrar prácticamente en todas las facetas de la vida diaria: electrodomésticos, automóviles y camiones y en todas las industrias. Aunque a menudo se los trata como un producto básico, su fracaso puede

Los sellos de eje giratorio se pueden encontrar prácticamente en todas las facetas de la vida diaria: electrodomésticos, automóviles y camiones y en todas las industrias. Aunque a menudo se trata como un producto básico, su falla puede resultar en costosos tiempos de inactividad y pérdida de productividad. A pesar de su uso en innumerables aplicaciones, muchos todavía tienen dudas básicas sobre cómo utilizarlos. Aquí hay algunas preguntas frecuentes.

Una placa de cubierta es una pieza de metal (u otro material duro) que se instala después de colocar el sello de aceite en el orificio de la carcasa. La placa de cubierta empuja la parte posterior del sello de aceite y lo comprime dentro de la carcasa. Los sellos divididos totalmente de caucho requieren placas de cubierta porque este estilo no tiene un refuerzo exterior para ayudar a retener el sello, por lo que necesita compresión dentro de la carcasa para garantizar la mejor capacidad de sellado posible.

Un sello de un solo labio es unidireccional y solo sellará en una dirección. El labio de sellado primario siempre debe mirar o apuntar hacia el medio que se debe sellar. El medio que se sella suele ser una grasa o aceite lubricante, pero también podría ser un medio químico que debe permanecer dentro de un tanque. Si el sello va a funcionar como un excluidor y evitar la contaminación, el sello debe mirar hacia el contaminante, que podría ser suciedad y polvo o un lavado químico. A veces, los sellos tendrán un labio secundario o dos labios opuestos para mantener la suciedad o la contaminación alejadas del sistema de rodamientos y/o del medio que se sella.

La selección adecuada del material es esencial para un buen rendimiento de sellado. Uno de los factores que impulsa la selección del elastómero es la temperatura de aplicación. Un caucho común utilizado en muchas aplicaciones de sellado con condiciones operativas suaves es el nitrilo (NBR), que generalmente está clasificado para uso hasta 200 F (continuo). Los nitrilos ofrecen bajo costo y buena resistencia al desgaste, pero se endurecerán y/o agrietarán si se usan a temperaturas de aplicación elevadas. A temperaturas superiores a 200 F, algunos eligen nitrilo carboxilado o hidrogenado (HNBR), que generalmente están clasificados para uso hasta 300 F (continuo). Otro tipo de elastómero utilizado a temperaturas más altas sería un fluoroelastómero (FKM), clasificado para uso hasta 400 F (continuo). Sin embargo, a cambio de una mayor capacidad de temperatura, el costo de estos materiales será mayor que el del nitrilo estándar.

Aparte de las consideraciones de temperatura, algunas aplicaciones contienen medios químicos que podrían requerir un material más compatible como el fluoroelastómero (FKM) o incluso el politetrafluoroetileno (PTFE), que puede ser impermeable a muchos productos químicos. Es importante tener en cuenta que el material del labio de PTFE se parece más a un plástico que a un elastómero y tendrá diferentes consideraciones de aplicación.

La industria de alimentos y bebidas a menudo exige sellos que cumplan con la FDA. Esto significa que los materiales del labio y la caja deben cumplir con los estándares de higiene de la FDA. Algunos materiales para labios disponibles que cumplen con la FDA incluyen FDA Silicone, FDA Viton y algunas formulaciones de PTFE, por nombrar algunos. Si el sello tiene una caja metálica, el cumplimiento de la FDA requiere el uso de 316SS. Además, gran parte del equipo en aplicaciones de alimentos y bebidas necesita limpieza o vaporización cuando está en uso. Los sellos deben resistir los productos químicos de limpieza y las altas temperaturas asociadas con estos procesos.

Dependiendo de la aplicación, algunas aplicaciones expuestas a medios químicos pueden requerir un sello de labio de PTFE, que será compatible con la más amplia gama de productos químicos. Además, algunos diseños de sellos de labio de PTFE pueden soportar altas presiones y condiciones de funcionamiento en seco que los sellos de elastómero estándar no pueden. Los sellos de PTFE se pueden encontrar con y sin carcasa metálica y se pueden instalar en la misma ranura que un sello de aceite tradicional.

Los sellos con carcasa metálica generalmente tienen la mayor interferencia en el diámetro exterior o la capacidad de permanecer dentro de la carcasa. La desventaja de este ajuste extremadamente ajustado es que se pueden producir daños en la carcasa cuando se instala un sello metálico en la caja. Algunos usuarios prefieren un sello de goma en el diámetro exterior porque no raya ni daña la carcasa durante el proceso de instalación. Cambiar a un sello de goma también podría funcionar mejor sellando estáticamente daños anteriores en la carcasa causados ​​por un sello con carcasa metálica. Otra consideración es que las cajas metálicas de acero estándar pueden oxidarse o oxidarse con el tiempo. Esto no sería un problema con un sello OD totalmente de caucho o de caucho encapsulado en metal.

Al reemplazar un sello de aceite defectuoso, no mida el sello usado, ya que dará mediciones erróneas. Además del hecho de que los diferentes fabricantes utilizan diferentes interferencias de diseño, los sellos de aceite usados ​​y desgastados a menudo sufren daños durante el desmontaje. Los fabricantes diseñan sellos de aceite para adaptarse al equipo del usuario, por lo que todo lo que el usuario debe hacer es proporcionar al fabricante del sello el diámetro del eje, el diámetro del orificio y la profundidad del orificio del equipo. Además, verifique las marcas en el sello, ya que algunos sellos de aceite muestran las dimensiones del equipo que requiere.

En la mayoría de las circunstancias, los usuarios no necesitarán medir el sello de aceite. Para dimensionar el sello correctamente, los usuarios solo necesitan conocer el diámetro del eje, el diámetro del orificio y la profundidad del orificio del equipo.

Sin embargo, es posible que los usuarios necesiten medir el sello si intentan verificar su tamaño de fabricación. Las dimensiones más importantes de un sello de aceite son el diámetro interior (ID), el diámetro exterior (OD) y el ancho (alto). El diámetro interior del sello no se mide directamente, ya que es difícil hacerlo sin estirar o alterar el labio. El diámetro exterior del sello se mide con mayor precisión con un equipo especial llamado cinta pi. La cinta pi puede considerar cualquier condición irregular con el sello que un par de calibradores no podrían. El ancho (o alto) del sello se mide mejor con un par de calibres, tomando algunas medidas alrededor de todo el diámetro.

Siempre que el sello se ajuste correctamente al eje y a los diámetros del orificio, no existe ninguna ventaja de sellado con diferentes anchos de sello. Si el ancho del sello es mayor que la profundidad real del orificio, el único problema potencial podría ser la interferencia con el equipo circundante. Por el contrario, si el ancho del sello es menor que la profundidad real del orificio, esto generalmente no es un problema a menos que el sello sea completamente de caucho y esté comprimido por un retenedor o una placa de cubierta. En este caso, la mejor práctica es ocupar el espacio adicional dentro de la carcasa del orificio con espaciadores de junta para garantizar la compresión correcta del sello por parte de la placa de cubierta.

El resorte proporciona carga alrededor de la circunferencia del sello y mantiene el labio de sellado apretado contra la superficie del eje. Algunos diseños de sellos utilizan un diseño de resorte cilíndrico, que aplica presión en todas partes alrededor del eje. Otros estilos de sello emplean un diseño de resorte para dedos, que proporciona una acción independiente para los dedos solo en áreas donde es necesario. El vertido del resorte puede ocurrir en los resortes de liga, ya que generalmente descansan dentro de una ranura moldeada desconectada del labio de sellado. Si el resorte se sale durante la instalación, por ejemplo, puede ingresar al equipo en el arranque, causando a menudo daños graves a costosos rodamientos y otros equipos. Sin embargo, los diseños de resorte de dedo generalmente están moldeados o conectados mecánicamente al sello para que el resorte no se caiga ni dañe el equipo.

La vida útil del sello es difícil de determinar en equipos en el campo porque se desconocen las condiciones de operación y varían considerablemente. Además, las aplicaciones generalmente no son ideales (definidas como ambientes limpios tipo laboratorio, completamente lubricados, baja velocidad, temperatura ambiente, sin presión, sin desalineación o descentramiento, sin exposición a químicos o sólidos, componentes del tamaño correcto, etc.), y la realidad es que estos factores cambian considerablemente la vida útil del sello.

Cuando se produce ranurado en el eje, esto generalmente se debe a que la dureza y/o el acabado del eje no cumplen con las recomendaciones industriales de un mínimo de 30 Rockwell C y de 10 a 20 micropulgadas Ra. Sin embargo, los materiales del labio en sí no causarán el ranurado del eje si hay suciedad o contaminación en la aplicación. Es posible que algunas partículas se peguen debajo del labio y la ranura del eje si es demasiado blando. No se recomienda instalar un sello de aceite nuevo sobre la ranura del eje, ya que esto podría provocar fugas. Cubra cualquier ranura del eje con una camisa de eje o desplace el nuevo labio de sellado para que entre en contacto con una superficie libre de ranuras o rayones.

Si el sello dividido necesita un resorte de liga, generalmente habrá un gancho o tornillo que unirá los dos extremos abiertos. Algunos otros diseños de sello dividido, con un resorte de dedo, se mantienen firmemente unidos mediante la interferencia (o ajuste a presión) entre el diámetro exterior del sello y la carcasa del orificio mecanizado. En cualquier caso, generalmente no se recomienda volver a pegar los extremos partidos de los sellos, ya que es difícil lograr que la alineación del labio sea correcta. Además, es necesario realizar pruebas de la compatibilidad química de los adhesivos y el elastómero de labios.

Karyn Stratton es ingeniera senior de aplicaciones en Garlock. Para obtener más información, visite garlock.com.