Guia para vedações mecânicas de fole de borracha

Selos mecânicos de fole de borracha são componentes essenciais em várias aplicações industriais. Eles desempenham um papel crucial na prevenção de vazamentos e na garantia da operação suave de equipamentos rotativos.

Neste guia abrangente, exploraremos o que são selos mecânicos de fole de borracha, suas funções e como eles funcionam. Também nos aprofundaremos nos componentes e materiais usados nesses selos e discutiremos as vantagens que eles oferecem sobre outras soluções de vedação.

O que são vedações mecânicas de fole de borracha

Selos mecânicos de fole de borracha são um tipo de solução de vedação especializada projetada para evitar vazamentos e garantir uma operação eficiente em diversas aplicações industriais, como bombas de água, bombas químicas e bombas automotivas.

Selos mecânicos de fole de borracha consistem em um fole de borracha flexível que atua como um elemento de vedação entre eixos rotativos e componentes estacionários. O fole é tipicamente feito de materiais de borracha duráveis e de alta qualidade que são compatíveis com o meio que está sendo selado. Este material de vedação ideal permite algum grau de desalinhamento da vedação e fornece excelentes capacidades de vedação em aplicações estacionárias e rotativas.

O design do selo de fole de borracha incorpora um único arranjo de selo do tipo empurrador, que inclui uma mola cônica que mantém uma força de selagem consistente. Esta configuração exclusiva elimina a necessidade de atrito do eixo e garante uma interface estável do selo ao eixo, resultando em vida útil estendida e confiabilidade aprimorada do selo mecânico.

Qual é a função dos selos mecânicos de fole de borracha

A principal função das vedações mecânicas de fole de borracha é evitar vazamentos de fluidos do processo e, ao mesmo tempo, proteger o eixo e os rolamentos contra contaminação.

Ao fornecer uma solução de vedação confiável e flexível, as vedações mecânicas de fole de borracha ajudam a manter a integridade e o desempenho do equipamento. Essas vedações são projetadas para acomodar pequenos desalinhamentos do eixo e movimentos axiais, garantindo uma vedação consistente mesmo sob condições operacionais desafiadoras.

Como funcionam as vedações mecânicas de fole de borracha

Selos mecânicos de fole de borracha são um tipo de selo do tipo empurrador único que utiliza uma mola cônica para manter contato entre as faces do selo. A mola, localizada no lado do produto, fornece força axial para manter as faces rotativas e estacionárias pressionadas juntas.

A ação de vedação ocorre entre a face rotativa, que normalmente é feita de um material duro, como carboneto de silício ou carboneto de tungstênio, e a face estacionária, geralmente feita de um material mais macio, como carbono ou grafite. Conforme o eixo gira, a mola mantém uma pressão constante entre as faces, evitando vazamento do fluido do processo. Os foles de borracha, geralmente feitos de elastômeros de alta qualidade, como FKM ou EPDM, fornecem uma conexão flexível entre os componentes rotativos e estacionários, acomodando qualquer movimento ou vibração do eixo.

Componentes e materiais de vedações mecânicas de fole de borracha

• Foles: Os foles de borracha flexíveis são o componente-chave das vedações mecânicas de fole de borracha. Eles são tipicamente feitos de elastômeros duráveis e de alta qualidade, como FKM (Viton), EPDM ou NBR (Nitrilo). Os foles fornecem uma vedação estanque, ao mesmo tempo em que acomodam o desalinhamento do eixo e o movimento axial.
• Faces de vedação: As faces de vedação primárias são responsáveis por criar a interface de vedação principal. Essas faces são geralmente feitas de materiais duros e resistentes ao desgaste, como carboneto de silício, carboneto de tungstênio ou grafite de carbono. As faces de vedação são lapidadas com precisão para garantir uma superfície de vedação lisa e plana.
• Molas: Molas simples ou múltiplas, geralmente feitas de aço inoxidável, são usadas para manter uma força de fechamento constante nas faces do selo. As molas compensam o desgaste e a expansão térmica, garantindo um desempenho de vedação consistente durante toda a vida útil do selo. Molas cônicas são comumente usadas em selos de fole de borracha por seu design compacto e distribuição uniforme de carga.
• Placa de retenção e prensa-cabo: A placa de retenção e prensa-cabo, normalmente feitas de aço inoxidável ou outras ligas resistentes à corrosão, mantêm os componentes de vedação no lugar e fornecem um ponto de conexão ao equipamento que está sendo selado.
• Colar de transmissão: O colar de transmissão, também feito de aço inoxidável ou materiais similares, é fixado ao eixo rotativo e transmite torque à face de vedação rotativa. Ele é projetado para minimizar o atrito e o desgaste do eixo, estendendo a vida útil da vedação.
• Vedações secundárias: anéis de vedação ou outros tipos de vedações secundárias, feitos de elastômeros compatíveis, são usados para evitar vazamentos entre os componentes estacionários e rotativos do conjunto de vedação.

Vantagens dos selos mecânicos de fole de borracha

• Desempenho de vedação aprimorado: as vedações mecânicas de fole de borracha fornecem capacidades de vedação superiores em comparação às vedações tradicionais. Os foles de borracha flexíveis permitem que a vedação mantenha contato com o eixo, mesmo na presença de desalinhamento ou vibração. Isso garante uma operação sem vazamentos e evita a entrada de contaminantes.
• Proteção de eixo aprimorada: O fole de borracha atua como uma barreira entre o fluido selado e o eixo, evitando contato direto e minimizando o atrito do eixo. Essa proteção estende a vida útil do eixo e reduz os requisitos de manutenção. A ausência de danos ao eixo também contribui para melhorar a confiabilidade e o desempenho da vedação.
• Facilidade de instalação: As vedações mecânicas de fole de borracha são projetadas para instalação simples e rápida. O conjunto de vedação é normalmente fornecido como uma unidade de cartucho pré-montada, que pode ser facilmente encaixada no eixo sem a necessidade de procedimentos complexos de alinhamento. Essa facilidade de instalação reduz o tempo de inatividade e minimiza o risco de seleção incorreta do produto ou erros de instalação.
• Faixa de aplicação versátil: Essas vedações são adequadas para uma ampla gama de aplicações industriais, incluindo bombas de água, bombas químicas e bombas automotivas. Elas podem lidar com vários fluidos, de líquidos limpos a lamas abrasivas, e operam efetivamente em ambientes de alta e baixa pressão.
• Design compacto e que economiza espaço: As vedações de fole de borracha apresentam um design slimeline que requer espaço mínimo na câmara de vedação. Este perfil compacto permite maior flexibilidade no design do equipamento e permite que as vedações se encaixem em espaços apertados onde outros tipos de vedação podem não ser adequados.
• Solução de Custo-Efetivo: Comparado a outros projetos de selos mecânicos, os selos de fole de borracha oferecem uma solução de selagem de custo-efetivo. A simplicidade de seu projeto, combinada com o uso de materiais de alta qualidade, mas acessíveis, os torna uma escolha econômica para muitas aplicações industriais.
• Capacidade de lidar com flutuações de pressão: As vedações mecânicas de fole de borracha são projetadas para lidar com flutuações e reversões de pressão de forma eficaz. O fole flexível permite que a vedação mantenha uma interface de vedação estável mesmo quando submetida a condições de pressão variáveis. Essa capacidade de se adaptar a mudanças de pressão garante um desempenho de vedação confiável e evita vazamentos durante condições operacionais dinâmicas.

Perguntas frequentes

Quais materiais são usados para fabricar vedações mecânicas de fole de borracha?

As vedações mecânicas de fole de borracha são normalmente feitas de elastômeros de alta qualidade, como nitrila (NBR), monômero de etileno propileno dieno (EPDM), fluoroelastômeros (FKM) e perfluoroelastômeros (FFKM), dependendo dos requisitos da aplicação e do tipo de meio a ser selado.

Como selecionar o selo mecânico de fole de borracha correto para uma aplicação?

Ao selecionar uma vedação mecânica de fole de borracha, considere fatores como o tipo de meio a ser selado, temperatura e pressão de operação, velocidade e diâmetro do eixo, presença de partículas abrasivas e compatibilidade química para garantir desempenho e longevidade ideais.

Quais são os modos de falha comuns de vedações mecânicas de fole de borracha?

Os modos comuns de falha de vedações mecânicas de fole de borracha incluem abrasão, degradação química, danos térmicos, instalação inadequada e danos mecânicos devido a desalinhamento ou movimento excessivo do eixo.

Como as vedações mecânicas de fole de borracha se comparam a outros tipos de vedações mecânicas?

Selos mecânicos de fole de borracha oferecem várias vantagens sobre outros tipos de selos mecânicos, como melhor acomodação de desalinhamento e movimento do eixo, menor custo e resistência à abrasão e corrosão. No entanto, eles podem ter limitações em aplicações de alta temperatura ou alta pressão, onde outros tipos de selos, como foles de metal ou selos de cartucho, podem ser mais adequados.