Resumen

Los sellos de aceite constan de tres componentes principales: el elemento de sellado (o labio), la caja metálica y el resorte toroidal opcional, cada uno de los cuales contribuye a la funcionalidad y eficacia del sello.
Elegir un sello de aceite implica evaluar múltiples factores, incluido el diseño, las necesidades de la aplicación, el diámetro del eje, el diámetro del orificio, el material de sellado y las consideraciones ambientales.
El mantenimiento regular, que incluye una lubricación adecuada, inspecciones de rutina y reemplazos programados, garantiza la longevidad y confiabilidad de los sellos de aceite, lo que mejora la eficiencia general de la máquina.

Introducción

En el mundo mecánico, donde la maquinaria y los equipos hacen que la tierra se mueva y los engranajes giren, el sello de aceite es un componente importante. Los sellos de aceite , o sellos de eje, son una parte crucial de diversos equipos y aplicaciones industriales , ya que garantizan que los lubricantes no se escapen y que no entren contaminantes. Si bien pueden parecer simples, su construcción, diseño y aplicación no lo son. Esta guía detallada tiene como objetivo ayudarlo a comprender el papel esencial de los sellos de aceite, su construcción, los diversos diseños disponibles y los factores clave a considerar al seleccionar uno para su aplicación.

Propósito de un sello de aceite

Un sello de aceite cumple tres propósitos cruciales dentro de cualquier maquinaria. En primer lugar, evita la fuga de lubricantes o fluidos fuera del sello, incluso bajo alta presión. Esta función garantiza el funcionamiento eficaz del equipo, ya que una lubricación suficiente es un requisito clave para el buen funcionamiento de la maquinaria. En segundo lugar, retiene el aceite lubricante dentro de la maquinaria. Esta función de retención reduce la necesidad de mantenimiento o relubricación constante, ahorrando tiempo y recursos. En tercer lugar, el sello de aceite actúa como barrera contra los contaminantes. Evita que la suciedad, el polvo y otros contaminantes potenciales entren en la maquinaria, protegiendo las piezas sensibles de daños o desgaste.

Construcción de un sello de aceite

La construcción de un sello de aceite es un testimonio de una ingeniería meticulosa. Cada sello de aceite consta principalmente de dos componentes centrales: el elemento de sellado y la carcasa metálica. La colaboración de estas partes aporta la funcionalidad y eficacia del sello. También se puede incluir un resorte de liga como característica disponible, proporcionando una capa adicional de soporte operativo.

Elemento de sellado

El elemento de obturación, también llamado labio de obturación, forma el interior del retén de aceite. Varios materiales pueden componer el labio dependiendo de las necesidades específicas de la aplicación. A continuación se muestran algunos materiales de uso común:

Caucho de nitrilo (NBR) : este es el material más utilizado para elementos de sellado y cuenta con buenas propiedades de resistencia al calor y resistencia a soluciones salinas, aceites, aceites hidráulicos y gasolina. Su rango de temperatura de funcionamiento recomendado es de -40 a 248 °F (-40 a 120 °C). El nitrilo funciona adecuadamente en un ambiente seco, pero sólo durante períodos intermitentes.
Caucho de poliacrilato (PA) : el PA es un material ideal para entornos de alta velocidad superficial, ya que tiene mejor resistencia al calor que el nitrilo. Funciona de manera óptima dentro de un rango de temperatura de -4 a 302 °F (-20 a 150 °C). Es incompatible con el agua o temperaturas inferiores a -4°F (20°C).
Caucho de silicona (SI) : una opción popular por su resistencia a temperaturas altas y bajas (-58 a 356 °F o -50 a 180 °C). El caucho de silicona tiene una alta absorbencia de lubricante, lo que reduce la fricción y el desgaste, lo que lo hace ideal para sellos de cigüeñal. Sin embargo, no es adecuado para aceites oxidados o hipnoides debido a su escasa resistencia a la hidrólisis.
Caucho Fluorocarbono (FKM): También conocido como Viton®, este material ofrece una excelente resistencia a los químicos y rendimiento a altas temperaturas. Es muy apreciado por su excepcional durabilidad y resistencia al calor.

Estuche de metal

La caja metálica sirve como marco o exterior del sello de aceite, proporcionando rigidez y resistencia al sello. La selección del material de la caja depende del entorno en el que funcionará el sello. A menudo, el mismo material de caucho utilizado en el elemento de sellado cubre la caja para ayudar a sellar el exterior del sello de aceite en el orificio de la carcasa.

Acero al carbono : el material más común para las cajas de sellos de aceite, adecuado para usar con lubricantes estándar.
Acero inoxidable: Ideal para aplicaciones de resistencia al agua, productos químicos o corrosión. Las cajas de acero inoxidable también son adecuadas para muchas aplicaciones FDA.

Los sellos de aceite con cajas exteriores de metal pueden incluir acabados o tratamientos aplicados al borde exterior para ayudar en la protección contra la oxidación, la identificación y el sellado de rayones o imperfecciones en el orificio de la carcasa. Los acabados comunes aplicados al borde exterior de los sellos de aceite de metal con diámetro exterior incluyen liso (un agente adhesivo generalmente de color verde amarillento), un borde pintado de color y un borde pulido.

Liga Primavera

Cuando se incluye, el resorte de liga aplica presión al labio de sellado contra el eje, asegurando un sello hermético. La elección del material, como la de la carcasa, depende en gran medida del entorno de uso.

Los resortes de liga se usan generalmente cuando el lubricante es aceite, ya que proporciona la fuerza descendente necesaria para mantener un sello hermético. Sin embargo, cuando el lubricante es grasa, los resortes de liga a menudo pueden eliminarse. Debido a su baja viscosidad, la grasa no requiere tanta fuerza hacia abajo para mantener un sello eficaz.

Diseños de labios de sellado estándar

Los sellos de aceite vienen con varios diseños de labios, cada uno de los cuales tiene un propósito único y es adecuado para diferentes aplicaciones. Analicemos los diseños de labios estándar de la industria más comunes:

Labio único: este diseño presenta un resorte de liga y sella principalmente contra medios internos en aplicaciones de baja presión. No es ideal para ambientes con suciedad o contaminantes.
Doble Labio: Al igual que el diseño de un solo labio, este diseño utiliza un resorte de liga con un labio primario que sella contra los medios internos en aplicaciones de baja presión. El labio secundario (o auxiliar) ofrece protección adicional contra el polvo y la suciedad.
Labio doble o gemelo: este diseño presenta dos labios primarios idénticos y un resorte de liga, que generalmente se usa para separar dos líquidos. Lubricar el espacio entre los labios con una grasa o sustancia similar es fundamental para este diseño de labios.
Labio único, sin resorte : este diseño de labio, que no incluye resorte, se utiliza principalmente para sellar un medio sin presión, como grasa, o para proteger contra la suciedad.
Doble labio, sin resorte : este diseño tampoco tiene resorte y generalmente se usa para sellar medios sin presión como la grasa. Protege contra medios tanto internos como externos.

Diseños de cajas de sellado estándar

Más allá de la variedad de diseños de labios, los sellos de aceite también vienen en varios diseños de caja, cada uno de los cuales cumple una función única. Éstos son algunos de los más comunes:

Tipo A : Caja metálica exterior con una placa reforzada para mayor rigidez estructural. Es ideal para ejes con diámetros superiores a 150 mm, ejes más pequeños que necesitan resistencia adicional o cuando se utilizan con compuestos de caucho especiales.
Tipo B: carcasa metálica exterior que se utiliza generalmente en ejes con diámetros inferiores a 150 mm y materiales de carcasa de diámetro interior hechos de acero o hierro fundido. Proporciona un sello firme y preciso en la carcasa, pero puede limitar el sellado estático en el diámetro exterior (OD).
Tipo C: una carcasa metálica recubierta de goma que puede resultar útil en ejes de cualquier tamaño. El caucho previene el óxido y la corrosión y protege contra daños durante el montaje. Este diseño es adecuado para aleaciones blandas, materiales de carcasa de plástico o reemplazo en entornos con daños menores a la superficie de la carcasa.

Factores en la selección del sello de aceite

Seleccionar el sello de aceite adecuado implica evaluar exhaustivamente las necesidades y condiciones de su aplicación. A continuación se detallan los factores clave a considerar al elegir un sello de aceite:

Tipo: La combinación de diseño de labio y tipo de caja que seleccione determinará el diseño general del sello de aceite.
Diámetro del eje: El diámetro exterior del eje donde funcionará el sello (a veces denominado ID del sello de aceite)
Diámetro del orificio: El diámetro interior de la carcasa del orificio donde funcionará el sello (a veces denominado diámetro exterior del sello de aceite).
Ancho: El grosor o ancho del sello de aceite es otra dimensión crítica que afecta el ajuste y la funcionalidad del sello de aceite.
Material de sellado: El material utilizado en el labio del sello debe ser resistente al rango de temperatura de funcionamiento, a los productos químicos, a los lubricantes y a las presiones de su aplicación.
Factores ambientales: considere factores externos como la exposición a suciedad, agua y otros contaminantes, fluctuaciones de temperatura, exposición a productos químicos y velocidad del eje. Por ejemplo, los sellos de aceite que deben soportar movimientos de rotación de alta velocidad, condiciones de alta presión o temperaturas extremas requieren materiales más duraderos y resistentes.
Lubricación: La lubricación utilizada en la aplicación afectará la elección del material de sellado. El material debe ser compatible con el lubricante para evitar la degradación y garantizar la longevidad del sello.
Material del resorte: La elección del material del resorte liguero también es crucial ya que debe resistir factores ambientales como la exposición al agua, productos químicos, etc.
Requisitos de la aplicación: Los requisitos específicos de su aplicación son fundamentales para tomar la decisión correcta. Por ejemplo, si el sello es para una máquina procesadora de alimentos, debe cumplir con los estándares de la FDA.

Modos de falla de los sellos de aceite

Es fundamental comprender que los sellos de aceite, como cualquier otro componente mecánico, están sujetos a fallas con el tiempo. La clave para minimizar el tiempo de inactividad y mejorar la eficiencia operativa es reconocer los signos de falla del sello de aceite y comprender sus razones. Aquí hay algunos modos de falla comunes:

Desgaste excesivo: esto suele ser un signo de fricción regular entre el labio del sello y el eje, generalmente como resultado de una lubricación inadecuada o un acabado rugoso de la superficie del eje.
Endurecimiento o agrietamiento: La exposición de los sellos de aceite a altas temperaturas durante períodos prolongados puede causar que el material de sellado se endurezca o agriete. Esta rotura compromete la eficacia del sello y puede provocar fugas.
Erosión química: si el material del sello es incompatible con los productos químicos o lubricantes utilizados en la maquinaria, puede degradarse con el tiempo y provocar fallas en el sello.
Instalación incorrecta: La instalación incorrecta del sello de aceite puede causar fallas inmediatas o prematuras. Este ajuste inadecuado puede deberse a muchas razones, como daños durante la instalación, desalineación o uso del tamaño incorrecto.
Presión excesiva: exponer un sello de aceite a una presión más allá de sus parámetros de diseño puede provocar la deformación del sello.

Mantenimiento e Inspección de Sellos de Aceite

El mantenimiento adecuado y la inspección periódica son vitales para prolongar la vida útil de los sellos de aceite y evitar tiempos de inactividad no planificados. A continuación se ofrecen algunos consejos:

Lubricación regular: Garantizar una lubricación adecuada minimizará la fricción y evitará el desgaste del sello. Utilice únicamente lubricantes compatibles según el material del sello para evitar la erosión química.
Inspecciones de rutina: programe inspecciones periódicas de los sellos de aceite para detectar cualquier signo de falla, como fugas, endurecimiento o desgaste visible. Detectar los problemas a tiempo puede evitar que problemas menores se conviertan en fallas importantes.
Limpieza adecuada: La suciedad, la mugre y los residuos pueden dañar la superficie de sellado y provocar fugas. La limpieza regular del sello y las áreas circundantes puede ayudar a prevenir esto.
Supervise las condiciones de funcionamiento: realice un seguimiento de los niveles de presión, las temperaturas y la velocidad del eje. Las fluctuaciones excesivas pueden indicar que algo anda mal y potencialmente dañar el sello de aceite.
Reemplazo: Incluso con un mantenimiento impecable, los sellos de aceite no durarán para siempre. Comprender la vida útil típica del tipo de sello de aceite y el material utilizado en su maquinaria le ayudará a planificar los reemplazos oportunos.

Conclusión

Los sellos de aceite son componentes integrales en una variedad de maquinaria y equipos, y desempeñan un papel vital para mantener los lubricantes dentro, los contaminantes fuera y la maquinaria funcionando de manera eficiente. Comprender el diseño, los materiales y los factores de selección de los sellos de aceite puede ayudarlo a tomar una decisión informada con respecto a sus necesidades industriales. La confiabilidad, longevidad y eficiencia que el sello de aceite adecuado puede aportar a su maquinaria no tiene precio.

Global O-Ring and Seal ofrece más de 50 000 sellos de aceite únicos con 215 000 números de piezas con referencias cruzadas para OEM y fabricantes. Para encontrar la pieza que necesita, busque solo el número de pieza OEM/fabricante y se mostrará el sello de aceite que coincide con el número de pieza. Si no tiene un número de pieza, visite nuestra tienda en línea y use las opciones de filtro para encontrar el sello de aceite que le interesa. Si no está seguro de qué sello de aceite es el adecuado para su aplicación, contáctenos y hable con un representante de ventas. representante para discutir sus mejores opciones.

Sellos de aceite: función y mantenimiento