Quelle est la différence entre les joints à cartouche et les joints à lèvre

Les joints à cartouche et les joints à lèvre sont deux types distincts de solutions d'étanchéité couramment utilisées dans les équipements rotatifs de diverses industries. Bien que tous deux servent à prévenir les fuites et la contamination, ils diffèrent par leur conception, leurs matériaux et leur adéquation aux applications.

Les joints à cartouche offrent une unité d'étanchéité pré-assemblée et autonome qui combine plusieurs composants, tandis que les joints à lèvre sont constitués d'un élément d'étanchéité flexible qui crée une barrière contre la surface de l'arbre. Cet article de blog se penchera sur les subtilités de ces technologies d'étanchéité, en examinant leurs caractéristiques uniques, leurs capacités de performance et leurs cas d'utilisation typiques dans les machines industrielles.

Que sont les joints à cartouche

Les joints à cartouche, également appelés joints mécaniques à cartouche, sont un type de garniture mécanique Conçu comme une unité pré-assemblée. Cet ensemble d'étanchéité complet se compose d'un siège fixe, d'une bague d'étanchéité rotative, de joints secondaires et d'une plaque presse-étoupe, le tout combiné en une seule unité de cartouche. La disposition des composants d'étanchéité dans la cartouche simplifie l'installation et réduit le temps d'assemblage par rapport aux joints de composants.

Les joints à cartouche sont couramment utilisés dans les pompes et autres équipements rotatifs pour empêcher les fuites de fluide le long de l'arbre rotatif. Ils offrent une solution d'étanchéité fiable pour une large gamme d'applications, notamment les industries de transformation de l'eau, du pétrole et des produits chimiques. La conception des joints à cartouche permet une maintenance et un remplacement plus faciles, car l'ensemble de l'unité peut être remplacé sans démonter l'équipement.

L'un des avantages des joints à cartouche est leur polyvalence. Ils peuvent être configurés comme joints simples, joints doubles ou joints tandem, selon les exigences de l'application. Les joints à cartouche simples sont constitués d'un jeu de faces d'étanchéité, tandis que les joints doubles ont deux jeux de faces d'étanchéité avec un fluide tampon entre eux pour plus de sécurité et de fiabilité. Les joints tandem, en revanche, ont deux joints montés dos à dos, offrant une redondance en cas de défaillance du joint principal.

Que sont les joints à lèvres

Les joints à lèvre, également appelés joints d'étanchéité à l'huile ou joints d'arbre rotatif, sont un type de joint couramment utilisé pour empêcher les fuites de fluides ou de gaz dans les équipements rotatifs. Ils sont constitués d'une lèvre flexible ou de plusieurs lèvres fabriquées à partir de matériaux élastomères, tels que le caoutchouc nitrile ou les fluoroélastomères, qui appuient contre l'arbre rotatif pour créer un effet d'étanchéité.

La fonction principale des joints à lèvre est de retenir les lubrifiants, tels que l'huile ou la graisse, dans une chambre de roulement tout en empêchant la pénétration de contaminants provenant de l'environnement extérieur. Les joints à lèvre sont souvent utilisés dans des applications à pression et vitesse relativement faibles, telles que les boîtes de vitesses, les pompes et les moteurs.

L'action d'étanchéité des joints à lèvre repose sur le maintien du contact de la lèvre en élastomère avec l'arbre rotatif. La lèvre est généralement moulée avec un ressort de jarretière ou un autre type de ressort pour maintenir une force d'étanchéité constante contre l'arbre. Lorsque l'arbre tourne, la lèvre fléchit et s'adapte à tout désalignement ou excentricité de l'arbre, garantissant ainsi une interface d'étanchéité continue.

Les joints à lèvre sont disponibles dans différentes conceptions et configurations pour répondre aux différentes exigences d'application. Voici quelques types courants de joints à lèvre :

1. Joints à lèvre simple : ils possèdent une lèvre d'étanchéité qui entre en contact avec l'arbre et conviennent à la plupart des applications à usage général.
2. Joints à double lèvre : ils possèdent deux lèvres d'étanchéité, offrant une barrière supplémentaire contre les fuites et des performances d'étanchéité améliorées dans des conditions plus exigeantes.
3. Joints à cassette : Il s'agit d'unités pré-assemblées qui combinent un joint à lèvre avec un roulement ou d'autres composants, simplifiant ainsi l'installation et la maintenance.
4. Joints en V : ils ont une section transversale en forme de V et sont conçus pour assurer l'étanchéité contre l'arbre et l'alésage du boîtier, assurant ainsi une étanchéité radiale et axiale.

Principales différences entre les joints à cartouche et les joints à lèvre

Conception et structure

Les joints à cartouche sont des unités de joints mécaniques pré-assemblées composées d'un siège fixe, d'une bague d'étanchéité rotative, de joints secondaires et d'une plaque presse-étoupe. L'agencement des composants du joint est logé dans une unité à cartouche, ce qui en fait un ensemble de joints complet.

En revanche, les joints à lèvre sont un type de joint d'arbre rotatif qui comportent un élément d'étanchéité flexible, généralement un élastomère ou du PTFE, avec une ou plusieurs lèvres d'étanchéité qui entrent en contact avec la surface de l'arbre.

Installation et maintenance

Le processus d'installation des joints à cartouche est généralement plus simple que celui des joints mécaniques sans cartouche. Les unités de joints à cartouche sont préassemblées et testées en usine, ce qui réduit le temps d'assemblage et minimise le risque d'installation incorrecte. Cette facilité d'installation se traduit par une réduction des temps d'arrêt pour maintenance.

Les joints à lèvres, en revanche, nécessitent une installation minutieuse pour garantir un alignement et une tension d'étanchéité corrects. Ils peuvent nécessiter un remplacement plus fréquent en raison de l'usure des lèvres d'étanchéité au fil du temps.

Applications

Les joints à cartouche sont largement utilisés dans une gamme de pompes, mélangeurs et autres équipements rotatifs, manipulant divers fluides, y compris des liquides fins et non lubrifiants. Ils conviennent aux applications nécessitant un fonctionnement fiable et des fuites minimales.

Les joints à lèvre sont couramment utilisés dans les équipements tels que les boîtes de vitesses, les chambres de palier et autres machines où une étanchéité efficace des lubrifiants ou l'exclusion des contaminants est nécessaire. Ils sont souvent utilisés dans les cartouches d'étanchéité des pompes à eau automobiles et dans les équipements de terrassement.

Considérations relatives aux coûts

Le coût initial des joints à cartouche est généralement plus élevé que celui des joints à lèvre en raison de leur conception plus complexe et de leur nature pré-assemblée. Cependant, les performances et la fiabilité améliorées des joints à cartouche peuvent entraîner des économies à long terme grâce à une maintenance réduite, à un nombre réduit de remplacements de joints et à des temps d'arrêt minimisés.

Les joints à lèvre offrent une solution d'étanchéité plus économique au départ, mais peuvent entraîner des coûts de remplacement et de maintenance plus élevés au fil du temps.

Performance et fiabilité

Les joints à cartouche offrent des performances et une fiabilité supérieures dans les applications exigeantes. La conception préassemblée garantit un alignement et une sélection appropriés des matériaux de la face du joint, réduisant ainsi le risque de défaillance prématurée. Les joints à cartouche peuvent gérer efficacement des pressions et des températures plus élevées et une gamme de fluides plus large que les joints à lèvre. Ils offrent également un meilleur contrôle des fuites et une durée de vie prolongée du joint.

Les joints à lèvre, bien que fiables pour certaines applications, peuvent être plus sujets aux fuites et à l'usure, en particulier dans des conditions difficiles ou lorsqu'ils sont exposés à des fluides agressifs.