¿Qué es un sello flotante y dónde se utiliza?

1. ¿Qué es un sello flotante?

Un sello flotante es una unidad de sellado rotativa diseñada para evitar fugas de lubricante y minimizar la entrada de materiales extraños. En maquinaria pesada, un sello flotante generalmente se refiere a un sello mecánico frontal o, como también se le conoce, un sello Duo-Cone, un sello tórico o un sello frontal de alta resistencia.

A diferencia del retén labial radial tradicional, donde el sellado se realiza mediante el labio de elastómero que entra en contacto con el eje u otras piezas giratorias, en el caso del retén flotante, el efecto de sellado se logra mediante dos anillos metálicos opuestos de alta precisión.

Además de soportar los anillos metálicos, los elementos elastoméricos realizan un sellado secundario en la carcasa y también mantienen la carga axial para garantizar que las superficies de sellado principales permanezcan en contacto constante. La unidad resulta especialmente eficaz en situaciones donde la pieza giratoria debe retener el aceite o la grasa al estar expuesta a entornos con presencia de suciedad abrasiva, barro, agua u otros contaminantes.

La sección transversal exacta, el perfil del elastómero, la aleación metálica y los requisitos de la carcasa varían según el diseño. Los compradores deben verificar el tipo de sello y las dimensiones requeridas con respecto al plano del equipo o la especificación de la pieza original.

2. ¿Cómo funciona un sello flotante?

El funcionamiento de un sello flotante convencional se logra mediante una carga axial controlada, el contacto de las caras metálicas, el sellado secundario con elastómero y la lubricación adecuada. Cada componente cumple una función específica en la eficiencia del sellado.

En determinadas condiciones de trabajo, se puede crear una película elastohidrodinámica entre las dos superficies en contacto. Este método es eficaz para controlar la fricción y el desgaste, pero se ve afectado por numerosos factores como el acabado superficial, las cargas aplicadas, la velocidad, la lubricación, la temperatura y muchos más.

Estos elastómeros no son labios de goma en contacto con el eje. En un sello mecánico frontal convencional, los labios de goma actúan como sellos secundarios y los anillos metálicos como sellos primarios.

3. ¿Dónde se utilizan habitualmente los sellos flotantes?

El sello flotante es ideal para el conjunto rotativo cuando los sellos convencionales están expuestos a suciedad extrema, abrasión, impactos y otras condiciones adversas. A continuación, se presentan las aplicaciones más comunes, pero la selección final debe realizarse según los requisitos específicos del equipo.

Los sellos flotantes no siempre son la opción óptima para bombas, ventiladores, compresores y reductores. Es necesario considerar la velocidad de funcionamiento del sistema, la compatibilidad del fluido, el diseño de la cavidad, la lubricación y el tipo de movimiento relativo.

4. ¿Cuáles son las ventajas y limitaciones de los sellos flotantes?

Ventajas

• Resistencia a contaminantes externos: La configuración del sello está diseñada para proteger contra la penetración de lodo, polvo, agua y otros materiales abrasivos en el área sellada.
• Superficies de sellado metálicas duraderas: Las superficies de sellado metálicas con un acabado preciso pueden utilizarse en aplicaciones rotativas exigentes en las que los sellos labiales se desgastarían rápidamente.
• Retención de lubricantes: El sello ayuda a retener el aceite o la grasa dentro de los componentes compatibles, lubricando así los cojinetes y los engranajes.
• Compatibilidad con maquinaria pesada: Algunos diseños de sellos pueden funcionar en condiciones ambientales adversas y con ligeras desalineaciones y movimientos.

Limitaciones y riesgos de selección

• Sensibilidad de la instalación: Las superficies con contaminación, los elastómeros retorcidos, la compresión inadecuada o la carcasa defectuosa pueden afectar al funcionamiento.
• Consideraciones sobre la carcasa: El sistema de sellado requiere una geometría y dimensiones adecuadas de la carcasa, junto con una alineación correcta.
• Condiciones de funcionamiento: Una velocidad, lubricación, temperatura y materiales inadecuados podrían ser la causa del desgaste prematuro y las fugas.
• Coste específico de la aplicación: El uso de anillos metálicos de precisión, junto con los requisitos de instalación, puede no resultar económico para aplicaciones que requieren juntas más sencillas.

5. Junta flotante frente a junta de labio rotativa convencional

Si bien tanto el sello flotante como el sello de labio rotativo evitan fugas en máquinas rotativas, difieren en cuanto a la naturaleza de la superficie de sellado y las aplicaciones. Es importante destacar que existen diferencias significativas entre ambos diseños.

El sello labial tradicional suele ser la mejor opción para la mayoría de los sellos de eje en aplicaciones generales. Sin embargo, en trabajos pesados ​​y entornos contaminados, se debe considerar un sello flotante, donde un sello frontal metálico sería más adecuado.

6. Cómo seleccionar e instalar el sello flotante adecuado

Es fundamental establecer un punto de partida para elegir un sello flotante fiable. El sello en sí puede ajustarse según sus dimensiones físicas, pero podría no coincidir debido a la diferencia en el perfil del anillo metálico y la geometría de la carcasa.

Confirmar las condiciones de funcionamiento

Al decidir sobre la idoneidad de un sello flotante y los materiales utilizados para su fabricación, es necesario tener en cuenta la velocidad de rotación, la temperatura de funcionamiento, el aceite lubricante utilizado, la contaminación externa, las presiones implicadas, la vibración y el entorno de uso.

Verificar las dimensiones y la geometría de la carcasa.

Verifique el diámetro interior, el diámetro exterior, la altura axial, el perfil del anillo, la sección del elastómero y la disposición de instalación del sello, comparándolos con el plano del equipo o el número de pieza original. Las dimensiones y el estado de la superficie de la carcasa pueden afectar la compresión del elastómero y la carga en la superficie metálica.

Evaluación de materiales metálicos y elastoméricos

El material del anillo metálico debe ser adecuado para el desgaste, la carga y el entorno previstos. El elastómero también debe ser compatible con la lubricación y la temperatura de funcionamiento. Existen varios elastómeros posibles, como NBR, HNBR y FKM, pero la elección correcta depende del compuesto específico y del entorno.

Controlar la calidad de la instalación

• Limpie las superficies de sellado metálicas, los elastómeros y las superficies de la carcasa antes de la instalación.
• Inspeccione las superficies de contacto para detectar arañazos, desconchones, corrosión u otros daños.
• Asegúrese de que los elementos elastoméricos estén colocados correctamente y no estén retorcidos ni pellizcados.
• Utilice el procedimiento de instalación, las herramientas y el lubricante de montaje aprobado que se especifiquen para el diseño del sello.
• Siga las instrucciones del fabricante del equipo para el montaje, la lubricación y la puesta en marcha.

Una instalación incorrecta puede comprometer la eficacia de un sello fabricado correctamente. Por ello, al evaluar a los proveedores, los equipos de compras deben tener en cuenta la disponibilidad de instrucciones de instalación, documentación dimensional y soporte técnico adecuado.

Para conocer los requisitos de sellado relacionados, también puede explorar Productos de sellado de aceite FOREVER SEALS y soluciones de sellado de caucho a medida Confirme la disponibilidad y la idoneidad de la configuración específica del sello flotante directamente con el proveedor.

Preguntas frecuentes

Respuestas a preguntas frecuentes sobre la construcción, aplicaciones, mantenimiento y selección de sellos flotantes.

Conclusión: Elija un sello flotante adecuado para las condiciones de funcionamiento correctas.

Los sellos flotantes son una solución excepcional para aplicaciones donde se requiere una lubricación adecuada y evitar la contaminación en condiciones de trabajo exigentes. Su eficacia depende del diseño de la superficie metálica, el respaldo elástico, el diseño de la carcasa, el lubricante y la calidad de la instalación.

En lo que respecta a la selección de fabricantes de equipos originales (OEM), distribuidores y equipos de mantenimiento, el enfoque más óptimo partiría de las necesidades de la aplicación y las especificaciones del equipo. La verificación del tipo y tamaño del sello, la compatibilidad de los materiales y la técnica de instalación adecuada ayudaría a evitar errores.