Sello de eje rotativo de acero inoxidable con labio simple y doble de PTFE

1. Estructura

1. Carcasa (esqueleto) de acero inoxidable. Se suele utilizar acero inoxidable 304; para condiciones de trabajo corrosivas, se selecciona acero inoxidable 316. Se inserta a presión en el orificio de la carcasa para formar un sellado estático en el diámetro exterior, evitando la oxidación y la deformación que se producen con los esqueletos de acero al carbono.
2. Labios dobles de PTFE
   • Labio primario (labio interior) : Está orientado hacia la cámara de fluido para un sellado óptimo. Muchos diseños incorporan roscas hidrodinámicas en el labio. Al girar el eje, las roscas bombean las pequeñas fugas de fluido de vuelta a la cámara para lograr un sellado activo.
   • Labio secundario (labio exterior antipolvo) : Está orientado hacia afuera para bloquear el polvo, la humedad y los contaminantes, protegiendo así el labio principal.
   • El material PTFE suele rellenarse y modificarse (con fibra de vidrio, polvo de carbono, grafito o disulfuro de molibdeno) para mejorar su resistencia al desgaste. El PTFE virgen se utiliza en aplicaciones alimentarias y farmacéuticas que requieren el cumplimiento de la normativa de la FDA.

Nota importante: Los retenes de aceite de PTFE convencionales no tienen el resorte de retención que se encuentra en los retenes de aceite de caucho. La fuerza de sellado proviene de la geometría precargada del labio de PTFE que sujeta el eje.

2. Parámetros de rendimiento típicos

• Rango de temperatura: -70 ~ +250 °C, mucho más amplio que el de los sellos de aceite de caucho NBR/FKM.
• Velocidad superficial del eje: hasta 30~40 m/s, adecuada para ejes de alta velocidad (los sellos de aceite de goma convencionales están limitados a 15~20 m/s).
• Presión de trabajo: hasta 1~3 MPa. Los sellos de aceite con estructura de goma normalmente están limitados a 0,03~0,05 MPa.
• Coeficiente de fricción: muy bajo, aproximadamente 0,02~0,04; autolubricante. Se permite un breve funcionamiento en seco , pero los retenes de goma nunca deben funcionar en seco.
• Compatibilidad con diversos medios: resistente a aceites, aceites sintéticos, agua, ácidos, álcalis y la mayoría de los disolventes. Los grados de PTFE virgen cumplen con los requisitos de la FDA para uso alimentario y farmacéutico.

3. Principio de sellado

• Retén de aceite de goma: Se basa en un resorte de liga y la elasticidad de la goma para sujetar el eje y sellar pasivamente mediante una fina película lubricante.
• Junta de doble labio de PTFE de acero inoxidable: El ajuste de interferencia de precisión del labio de PTFE entra en contacto con el eje. En las versiones roscadas, la rotación del eje crea un efecto de bombeo hidrodinámico que devuelve activamente el fluido que se escapa al interior del equipo. El diseño de doble labio: el labio interior sella el fluido, mientras que el labio exterior evita la entrada de polvo y contaminación.

Limitación: El PTFE tiene poca elasticidad. Requiere condiciones estrictas en cuanto a la rugosidad de la superficie del eje, la excentricidad y la concentricidad de la instalación. La superficie del eje debe estar pulida.

4. Ventajas

• Carcasa con amplia resistencia a la temperatura, resistencia química y protección contra la corrosión.
• Capaz de alcanzar alta velocidad y mayor presión.
• Baja fricción, bajo par de arranque, menor consumo de energía y menor generación de calor.
• Permite el funcionamiento en seco durante cortos periodos de tiempo; su vida útil puede ser varias veces mayor que la de los retenes de aceite de goma.
• Material limpio sin sustancias extraíbles, apto para equipos alimentarios y farmacéuticos.

5. Desventajas (Clave para la selección)

• Baja elasticidad, sensible a la calidad de la superficie del eje; los arañazos en el eje provocan fugas con facilidad.
• Tolerancia deficiente a la excentricidad y desviación del eje.
• Coste mucho mayor que el de los retenes de aceite de caucho NBR/FKM estándar.
• Instalación muy exigente; el borde de PTFE es extremadamente vulnerable a los daños. Se requiere el uso de herramientas especiales para su instalación.

6. Aplicaciones típicas

Compresores de aire de tornillo, turbocompresores, motores de energías renovables, bombas químicas, equipos para la industria alimentaria y farmacéutica, bombas de vacío, reductores de alta velocidad, equipos de gas, compresores.

7. Comparación: Junta de doble labio de acero inoxidable con PTFE frente a junta de aceite de doble labio de caucho TC

8. Instrucciones de instalación

1. La superficie del eje debe estar libre de rebabas y arañazos, con una rugosidad controlada;
2. Orientación de los labios: Labio principal hacia la cámara media, labio de polvo hacia afuera ;
3. Utilice el manguito de instalación específico. Nunca golpee directamente;
4. Aplique una pequeña cantidad de lubricante al borde de PTFE durante el montaje;
5. Tolerancias más estrictas para el diámetro interior y la concentricidad de la carcasa en comparación con los sellos de aceite de goma.