O que é uma União Rotária

O que é uma União Rotária

Uma união rotativa, também conhecida como junta rotativa, acoplamento rotativo ou junta giratória, é um dispositivo que permite a transferência de fluido, como água, vapor ou óleo, de uma fonte estacionária para um componente rotativo. As uniões rotativas permitem uma conexão contínua e sem vazamentos entre as partes estacionárias e rotativas de uma máquina, facilitando a transferência eficiente de mídia, mantendo uma alta taxa de fluxo e vida útil prolongada.

Como funciona o Rotary Union

O alojamento da união rotativa é conectado ao fornecimento estacionário do fluido ou meio. O eixo rotativo, que é suportado por rolamentos, como rolamentos de esferas de sulco profundo ou rolamentos de esferas de contato angular, passa pelo alojamento. O eixo é conectado ao equipamento rotativo, como rolos, tambores ou fusos.

O fluido entra na união rotativa através da entrada estacionária e flui através de passagens internas no alojamento e eixo. O fluido então sai da união rotativa através de uma saída no eixo rotativo, fornecendo um suprimento constante de fluido para o equipamento rotativo.

Função do Rotary Union

A função primária de uma união rotativa é facilitar a transferência de fluido, energia elétrica ou energia hidráulica de uma fonte estacionária para um componente rotativo em várias aplicações industriais. Algumas funções principais incluem:

1. Transferência de fluidos: As uniões rotativas permitem a transferência de fluidos como água, vapor, óleo ou líquido de arrefecimento para equipamentos rotativos, garantindo um fornecimento contínuo para processos como resfriamento, lubrificação ou aquecimento.
2. Transferência de energia elétrica: Anéis coletores elétricos integrados com uniões rotativas permitem a transferência de energia elétrica e sinais para componentes rotativos, como em turbinas eólicas ou linhas de montagem.
3. Transferência de energia hidráulica: As uniões hidráulicas facilitam a transferência de fluido hidráulico para alimentar componentes rotativos em aplicações como moldagem por injeção ou máquinas-ferramentas.

Composição da União Rotária

Habitação

O invólucro é a casca externa da união rotativa e serve como uma capa protetora para os componentes internos. Ele é tipicamente feito de materiais duráveis, como alumínio anodizado ou aço inoxidável, dependendo dos requisitos da aplicação. O invólucro também apresenta furos de entrada ou uma válvula de entrada para a entrada estacionária do fluido que está sendo transferido.

Haste

O eixo é o componente rotativo da união rotativa que se conecta ao equipamento rotativo, como rolos de papel ou materiais plásticos. Geralmente é feito de materiais de alta resistência, como aço temperado, para suportar as tensões da rotação contínua. O eixo pode apresentar passagens de fluxo ou canais para permitir a transferência eficiente de fluido da fonte estacionária para o equipamento rotativo.

Consequência

Rolamentos são componentes cruciais em uma união rotativa que suportam o eixo rotativo e garantem uma operação suave e de baixo atrito. Os tipos mais comuns de rolamentos usados em uniões rotativas são rolamentos de esferas de sulco profundo e rolamentos de esferas de contato angular. Esses rolamentos são projetados para suportar as cargas radiais e axiais impostas pelo eixo rotativo e pela pressão do fluido.

Anel de retenção

O anel de retenção é um componente pequeno, mas essencial, que mantém o rolamento no lugar dentro do alojamento. Ele impede que o rolamento se mova axialmente e garante o alinhamento adequado do eixo e do alojamento. Os anéis de retenção são normalmente feitos de materiais de alta resistência, como aço de mola, e estão disponíveis em vários tamanhos e configurações para se adequar a diferentes projetos de união rotativa.

Selo mecânico

O selo mecânico é um componente crítico em uma união rotativa que previne vazamento de fluido entre as partes estacionárias e rotativas. Ele consiste em dois componentes principais: um anel de vedação estacionário e um anel de vedação rotativo. Esses anéis de vedação são normalmente feitos de materiais resistentes ao desgaste, como carboneto de silício, carboneto de tungstênio ou cerâmica. O selo mecânico mantém uma pressão de contato constante entre os anéis de vedação, garantindo uma operação sem vazamentos, mesmo sob condições de alta pressão.

Tipos de Rotary Union

Existem vários tipos de uniões rotativas, cada uma projetada para aplicações e condições operacionais específicas. Alguns tipos comuns incluem:

Juntas de pressão

As juntas de pressão são projetadas para aplicações de alta pressão, como sistemas hidráulicos ou limpeza de água de alta pressão. Elas normalmente apresentam carcaças reforçadas e vedações especializadas para suportar pressão extrema.

Selos Plastoméricos

As uniões rotativas com vedações plastoméricas são adequadas para aplicações que envolvem pressões e temperaturas baixas a médias. Essas vedações são feitas de materiais como PTFE ou poliuretano e oferecem boa resistência química e baixo atrito.

Selos hidrostáticos

Selos hidrostáticos são usados em uniões rotativas para aplicações de alta velocidade e alta pressão. Eles utilizam uma fina película de fluido para criar uma barreira entre os componentes estacionários e rotativos, minimizando o desgaste e garantindo uma longa vida útil.

Selos Mecânicos

Selos mecânicos são o tipo mais comum de selo usado em uniões rotativas. Eles consistem em duas superfícies planas, uma estacionária e uma rotativa, que são pressionadas juntas para criar uma vedação sem vazamento. Selos mecânicos estão disponíveis em vários materiais e configurações para atender a diferentes requisitos de aplicação.

Parâmetros operacionais da união rotativa

Velocidade

A velocidade de rotação da aplicação determina o tipo de rolamentos e vedações necessários na união rotativa. Aplicações de alta velocidade podem exigir rolamentos e vedações especializados para minimizar o desgaste e garantir uma longa vida útil.

Pressão

A pressão operacional do sistema é um fator crítico na seleção da união rotativa apropriada. Aplicações de alta pressão exigem uniões rotativas com alojamentos reforçados e vedações especializadas para evitar vazamentos e garantir uma operação segura.

Temperatura

A temperatura da mídia que está sendo transferida e a temperatura ambiente do ambiente operacional devem ser consideradas ao selecionar uma união rotativa. Aplicações de alta temperatura podem exigir uniões rotativas com vedações e materiais especializados para suportar as condições extremas.

Tipos de mídia do Rotary Union

1. Água:As uniões rotativas para água são comumente usadas em aplicações como sistemas de resfriamento, equipamentos de limpeza e irrigação.
2. Vapor: As uniões rotativas a vapor são projetadas para lidar com vapor de alta temperatura e alta pressão em aplicações como geração de energia, processamento de alimentos e fabricação de produtos químicos.
3. Óleo: As uniões rotativas de óleo são usadas em aplicações como sistemas de lubrificação, transferência de energia hidráulica e sistemas de resfriamento para máquinas-ferramentas.
4. Ar: As uniões rotativas pneumáticas são usadas em aplicações como transferência de energia pneumática, sistemas de resfriamento e secagem.
5. Líquido de arrefecimento:Uniões rotativas para refrigeração são usadas em aplicações de usinagem e corte de metal para fornecer um suprimento contínuo de refrigeração para a ferramenta de corte.

Aplicações da Rotary Union

• Máquinas-ferramentas:As uniões rotativas são usadas em máquinas-ferramentas para a transferência de refrigerante, lubrificante e fluido hidráulico para componentes rotativos, como fusos e mesas de indexação.
• Extrusão de plástico: As uniões rotativas são usadas para transferir água de resfriamento para os rolos de extrusão, garantindo controle preciso da temperatura e qualidade consistente do produto.
• Indústria de papel:As uniões rotativas são empregadas para a transferência de vapor, óleo quente e água de resfriamento para rolos de secagem, rolos de calendário e outros componentes rotativos.
• Têxteis:As uniões rotativas são utilizadas em aplicações como tingimento, impressão e acabamento, onde transferem vapor, água quente e corantes para tambores e rolos rotativos.
• Processamento de alimentos:As uniões rotativas são usadas para a transferência de vapor, água quente e soluções de limpeza para equipamentos rotativos, como misturadores, liquidificadores e recipientes de cozimento.
• Indústria siderúrgica:As uniões rotativas são empregadas para a transferência de refrigerante, fluido hidráulico e lubrificante para componentes rotativos em máquinas de fundição contínua, laminadores e outros equipamentos.
• Energia:As uniões rotativas são usadas em turbinas eólicas para a transferência de fluido hidráulico para controlar o passo das pás e em usinas hidrelétricas para a transferência de água para as turbinas.