Qual è la differenza tra guarnizioni a labbro e guarnizioni a labirinto?

Le guarnizioni a labbro e le guarnizioni a labirinto sono due soluzioni di tenuta diffuse nel settore dei macchinari, ma scegliere il tipo sbagliato può portare a guasti alle apparecchiature, costosi tempi di fermo e rischi per la sicurezza. Le differenze tra queste guarnizioni, tra cui attrito, limiti di velocità, intervallo di temperatura e resistenza alla contaminazione, incidono in modo significativo sulla loro idoneità per varie applicazioni.

Che cosa è un sigillo a labbro

Una guarnizione a labbro è un tipo di guarnizione dinamica per alberi progettata per impedire perdite tra un albero rotante e un alloggiamento stazionario. È costituita da un elemento di tenuta flessibile, in genere realizzato in materiali elastomerici come gomma nitrilica, silicone o poliuretano. L'elemento di tenuta ha un profilo a forma di labbro che mantiene un contatto costante con la superficie dell'albero rotante.

Che cosa è un sigillo del labirinto

Una tenuta a labirinto è una tenuta senza contatto che utilizza un percorso tortuoso per limitare le perdite tra componenti rotanti e fissi. A differenza delle tenute a labbro, sigilli a labirinto non si basano sul contatto fisico con la superficie dell'albero. Invece, creano una serie di camere e restrizioni che rendono difficile la fuoriuscita del fluido sigillato.

Differenze principali tra guarnizioni a labbro e guarnizioni a labirinto

Contatto

Le guarnizioni a labbro mantengono il contatto diretto tra il labbro di tenuta e la superficie dell'albero per evitare perdite.

Le guarnizioni a labirinto non sono a contatto: sfruttano uno stretto gioco tra i denti del labirinto e l'albero per limitare il flusso senza alcun contatto fisico.

Attrito

Il contatto diretto delle guarnizioni a labbro determina un attrito maggiore rispetto alle guarnizioni a labirinto. Questo attrito può generare calore e portare a un consumo di energia maggiore.

Le guarnizioni a labirinto, essendo senza contatto, producono un attrito minimo.

Indossare

A causa del contatto e dell'attrito costanti, il labbro di tenuta delle guarnizioni a labbro si usura nel tempo, rendendone necessaria la sostituzione.

Le guarnizioni a labirinto non subiscono praticamente alcuna usura poiché non vi è alcun contatto tra la guarnizione e l'albero.

Limite di velocità

Le guarnizioni a labbro hanno un limite di velocità inferiore rispetto alle guarnizioni a labirinto. Le alte velocità possono causare una generazione di calore eccessiva e un'usura accelerata nelle guarnizioni a labbro.

Le guarnizioni a labirinto sono adatte a velocità molto più elevate poiché non sono a contatto.

Aspettativa di vita

La durata delle guarnizioni a labbro è limitata dall'usura del labbro di tenuta. A seconda delle condizioni operative, le guarnizioni a labbro possono durare da poche migliaia a poche decine di migliaia di ore.

Le guarnizioni a labirinto hanno una durata di vita molto più lunga, spesso pari a quella dell'attrezzatura stessa, poiché non sono soggette a usura.

Lubrificazione

Le guarnizioni a labbro richiedono lubrificazione per ridurre l'attrito e l'usura del labbro di tenuta. Il lubrificante aiuta anche a dissipare il calore.

Le guarnizioni a labirinto non necessitano di alcuna lubrificazione per funzionare.

Intervallo di temperatura

Le guarnizioni a labbro sono solitamente limitate a temperature inferiori a 250°F (120°C) a causa delle limitazioni dei comuni materiali per guarnizioni a labbro. Alcuni materiali per guarnizioni a labbro specializzati ad alta temperatura possono sopportare fino a 450°F (230°C).

Le guarnizioni a labirinto possono funzionare a temperature molto più elevate, anche superiori a 1000 °F (540 °C) con materiali idonei.

Resistenza alla contaminazione

Le guarnizioni a labbro garantiscono un'eccellente esclusione di contaminanti esterni, purché il labbro di tenuta rimanga intatto. Tuttavia, la perdita della guarnizione a labbro può consentire l'ingresso di contaminanti.

Le guarnizioni a labirinto sono altamente resistenti alla contaminazione. I loro molteplici denti a labirinto creano un percorso tortuoso che blocca efficacemente i contaminanti.

Costo

Le guarnizioni a labbro hanno solitamente un costo iniziale inferiore rispetto alle guarnizioni a labirinto, grazie alla loro costruzione più semplice. Tuttavia, le guarnizioni a labirinto hanno in genere un costo totale di proprietà inferiore, considerando la loro maggiore durata e i ridotti requisiti di manutenzione.

Manutenzione

Le guarnizioni a labbro richiedono un'ispezione periodica e la sostituzione una volta usurate.

Le guarnizioni a labirinto richiedono una manutenzione minima, oltre a garantire che i giochi rimangano entro le specifiche. I giochi potrebbero dover essere regolati se si verifica un'usura significativa dell'albero per un lungo periodo di funzionamento.