Guía de sellos mecánicos con fuelle de caucho

Los sellos mecánicos con fuelle de caucho son componentes esenciales en diversas aplicaciones industriales. Desempeñan un papel crucial para evitar fugas y garantizar el funcionamiento sin problemas de los equipos rotativos.

En esta guía completa, exploraremos qué son los sellos mecánicos con fuelle de caucho, su función y cómo funcionan. También analizaremos en profundidad los componentes y materiales utilizados en estos sellos y analizaremos las ventajas que ofrecen en comparación con otras soluciones de sellado.

¿Qué son los sellos mecánicos con fuelle de caucho?

Los sellos mecánicos de fuelle de caucho son un tipo de solución de sellado especializada diseñada para evitar fugas y garantizar un funcionamiento eficiente en diversas aplicaciones industriales, como bombas de agua, bombas químicas y bombas automotrices.

Los sellos mecánicos con fuelle de caucho consisten en un fuelle de caucho flexible que actúa como un elemento de sellado entre los ejes giratorios y los componentes estacionarios. El fuelle generalmente está hecho de materiales de caucho duraderos y de alta calidad que son compatibles con el medio que se está sellando. Este material de sellado ideal permite cierto grado de desalineación del sello y proporciona excelentes capacidades de sellado tanto en aplicaciones estacionarias como giratorias.

El diseño del sello de fuelle de caucho incorpora una disposición de sello de tipo empujador único, que incluye un resorte cónico que mantiene una fuerza de sellado constante. Esta configuración única elimina la necesidad de desgaste del eje y garantiza una interfaz estable entre el sello y el eje, lo que da como resultado una vida útil prolongada y una confiabilidad mejorada del sello mecánico.

¿Cuál es la función de los sellos mecánicos con fuelle de caucho?

La función principal de los sellos mecánicos de fuelle de caucho es evitar fugas de fluidos de proceso y, al mismo tiempo, proteger el eje y los cojinetes de la contaminación.

Al proporcionar una solución de sellado confiable y flexible, los sellos mecánicos con fuelle de caucho ayudan a mantener la integridad y el rendimiento del equipo. Estos sellos están diseñados para adaptarse a desalineaciones menores del eje y movimientos axiales, lo que garantiza un sellado uniforme incluso en condiciones de funcionamiento difíciles.

¿Cómo funcionan los sellos mecánicos con fuelle de caucho?

Los sellos mecánicos con fuelle de caucho son un tipo de sello de un solo empujador que utiliza un resorte cónico para mantener el contacto entre las caras del sello. El resorte, ubicado en el lado del producto, proporciona fuerza axial para mantener presionadas entre sí las caras giratorias y estacionarias.

La acción de sellado se produce entre la cara giratoria, que normalmente está hecha de un material duro como carburo de silicio o carburo de tungsteno, y la cara estacionaria, normalmente hecha de un material más blando como carbono o grafito. A medida que el eje gira, el resorte mantiene una presión constante entre las caras, lo que evita fugas del fluido de proceso. Los fuelles de caucho, a menudo hechos de elastómeros de alta calidad como FKM o EPDM, proporcionan una conexión flexible entre los componentes giratorios y estacionarios, adaptándose a cualquier movimiento o vibración del eje.

Componentes y materiales de los sellos mecánicos con fuelle de caucho

• Fuelles: Los fuelles de caucho flexibles son el componente clave de los sellos mecánicos de fuelle de caucho. Por lo general, están hechos de elastómeros duraderos de alta calidad, como FKM (Viton), EPDM o NBR (nitrilo). Los fuelles proporcionan un sello hermético y al mismo tiempo se adaptan a la desalineación del eje y al movimiento axial.
• Caras de sellado: Las caras de sellado principales son las responsables de crear la interfaz de sellado principal. Estas caras suelen estar hechas de materiales duros y resistentes al desgaste, como carburo de silicio, carburo de tungsteno o grafito de carbono. Las caras de sellado están lapeadas con precisión para garantizar una superficie de sellado lisa y plana.
• Resortes: se utilizan resortes simples o múltiples, generalmente fabricados en acero inoxidable, para mantener una fuerza de cierre constante en las caras del sello. Los resortes compensan el desgaste y la expansión térmica, lo que garantiza un rendimiento de sellado constante durante toda la vida útil del sello. Los resortes cónicos se utilizan comúnmente en sellos de fuelle de caucho por su diseño compacto y distribución uniforme de la carga.
• Placa de retención y casquillo: La placa de retención y casquillo, generalmente fabricada de acero inoxidable u otras aleaciones resistentes a la corrosión, mantienen los componentes del sello en su lugar y proporcionan un punto de conexión al equipo que se está sellando.
• Collar de accionamiento: El collar de accionamiento, también fabricado en acero inoxidable o materiales similares, se fija al eje giratorio y transmite el par a la cara giratoria del sello. Está diseñado para minimizar el desgaste del eje, lo que prolonga la vida útil del sello.
• Sellos secundarios: Se utilizan juntas tóricas u otros tipos de sellos secundarios, hechos de elastómeros compatibles, para evitar fugas entre los componentes estacionarios y giratorios del conjunto del sello.

Ventajas de los sellos mecánicos con fuelle de caucho

• Rendimiento de sellado mejorado: los sellos mecánicos con fuelle de caucho brindan capacidades de sellado superiores en comparación con los sellos tradicionales. El fuelle de caucho flexible permite que el sello mantenga contacto con el eje, incluso en presencia de desalineación o vibración. Esto garantiza un funcionamiento sin fugas y evita la entrada de contaminantes.
• Protección mejorada del eje: los fuelles de goma actúan como barrera entre el fluido sellado y el eje, lo que evita el contacto directo y minimiza el desgaste del eje. Esta protección extiende la vida útil del eje y reduce los requisitos de mantenimiento. La falta de daños en el eje también contribuye a mejorar la confiabilidad y el rendimiento del sello.
• Fácil instalación: Los sellos mecánicos con fuelle de caucho están diseñados para una instalación simple y rápida. El conjunto de sellos se suministra normalmente como una unidad de cartucho preensamblada, que se puede colocar fácilmente en el eje sin necesidad de procedimientos de alineación complejos. Esta facilidad de instalación reduce el tiempo de inactividad y minimiza el riesgo de selección incorrecta del producto o errores de instalación.
• Rango de aplicación versátil: estos sellos son adecuados para una amplia gama de aplicaciones industriales, incluidas bombas de agua, bombas químicas y bombas de automóviles. Pueden manejar diversos fluidos, desde líquidos limpios hasta lodos abrasivos, y funcionan de manera eficaz tanto en entornos de alta como de baja presión.
• Diseño compacto y que ahorra espacio: los sellos de fuelle de caucho tienen un diseño de línea delgada que requiere un espacio mínimo en la cámara de sellado. Este perfil compacto permite una mayor flexibilidad en el diseño del equipo y permite que los sellos encajen en espacios reducidos donde otros tipos de sellos pueden no ser adecuados.
• Solución rentable: en comparación con otros diseños de sellos mecánicos, los sellos de fuelle de caucho ofrecen una solución de sellado rentable. La simplicidad de su diseño, combinada con el uso de materiales de alta calidad y asequibles, los convierte en una opción económica para muchas aplicaciones industriales.
• Capacidad para soportar fluctuaciones de presión: los sellos mecánicos con fuelle de caucho están diseñados para soportar fluctuaciones de presión e inversiones de manera efectiva. El fuelle flexible permite que el sello mantenga una interfaz de sellado estable incluso cuando se lo somete a condiciones de presión variables. Esta capacidad de adaptarse a los cambios de presión garantiza un rendimiento de sellado confiable y evita fugas durante condiciones de funcionamiento dinámicas.

Preguntas frecuentes

¿Qué materiales se utilizan para fabricar sellos mecánicos con fuelle de caucho?

Los sellos mecánicos de fuelle de caucho generalmente están hechos de elastómeros de alta calidad, como nitrilo (NBR), monómero de etileno propileno dieno (EPDM), fluoroelastómeros (FKM) y perfluoroelastómeros (FFKM), según los requisitos de la aplicación y el tipo de medio a sellar.

¿Cómo seleccionar el sello mecánico con fuelle de goma adecuado para una aplicación?

Al seleccionar un sello mecánico con fuelle de caucho, tenga en cuenta factores como el tipo de medio a sellar, la temperatura y la presión de funcionamiento, la velocidad y el diámetro del eje, la presencia de partículas abrasivas y la compatibilidad química para garantizar un rendimiento y una longevidad óptimos.

¿Cuáles son los modos de falla comunes de los sellos mecánicos de fuelle de caucho?

Los modos de falla comunes de los sellos mecánicos de fuelle de caucho incluyen abrasión, degradación química, daño térmico, instalación incorrecta y daño mecánico debido a desalineación o movimiento excesivo del eje.

¿Cómo se comparan los sellos mecánicos de fuelle de caucho con otros tipos de sellos mecánicos?

Los sellos mecánicos con fuelle de caucho ofrecen varias ventajas sobre otros tipos de sellos mecánicos, como una mejor adaptación a la desalineación y al movimiento del eje, un menor costo y resistencia a la abrasión y la corrosión. Sin embargo, pueden tener limitaciones en aplicaciones de alta temperatura o alta presión, donde otros tipos de sellos, como los sellos con fuelle de metal o los sellos de cartucho, pueden ser más adecuados.