Las máquinas de construcción dependen en gran medida de cilindros hidráulicos y estos cilindros, a su vez, dependen de sellos.
Un tipo común de sello utilizado en los cilindros hidráulicos es la junta tórica, también conocida como sello de aceite, que evita que el aceite se escape o fluya.
En este artículo, hemos compilado una lista de varios tipos y formas de anillos de sellado comúnmente utilizados para cilindros hidráulicos.
Fig. 1 Anillos de sellado.
Los anillos de sellado comúnmente utilizados en cilindros hidráulicos incluyen: sellos antipolvo, sellos de vástago de cilindro, sellos de amortiguador, sellos de soporte de guía, sellos de tapa de extremo y sellos de pistón.
Fig. 2 La posición de los diferentes anillos de sellado.
Conceptos básicos de los sellos de cilindros hidráulicos
En mi experiencia con los sellos de cilindros hidráulicos, hay algunos aspectos importantes que es importante comprender. Primero, los sellos de los cilindros hidráulicos son componentes esenciales en los sistemas hidráulicos. Su función principal es sellar las aberturas entre las diferentes piezas, evitando fugas de fluido y manteniendo la presión. Los sellos se pueden dividir en dos categorías principales: sellos estáticos y sellos dinámicos. Examinaré cada una de estas categorías y discutiré sus propiedades básicas.
Sellos estáticos
Los sellos estáticos se utilizan donde no hay movimiento relativo entre superficies de contacto, como en conexiones de bridas, cubiertas de acceso o puertas. Están diseñados para evitar fugas de líquido y mantener la presión. Algunos tipos comunes de sellos estáticos incluyen:
- O-rings: Son los sellos estáticos más utilizados, principalmente por su versatilidad y facilidad de instalación. Fabricadas con materiales elastoméricos, las juntas tóricas se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones.
- Juntas: Las juntas son generalmente planas y pueden estar hechas de una variedad de materiales, incluidos caucho, metal o materiales compuestos. Se utilizan para sellar bridas y otras interfaces estáticas.
- Sellos metálicos: estos sellos están hechos de metal, generalmente aluminio, cobre o acero, y se utilizan en aplicaciones de alta temperatura o alta presión.
Sellos dinámicos
Los sellos dinámicos, por otro lado, se utilizan donde hay movimiento relativo entre superficies de contacto, como en pistones o varillas. Deben ser más duraderos y resistentes al desgaste en comparación con los sellos estáticos, ya que están sujetos a movimiento y fricción constantes. Existen varios tipos de sellos dinámicos, que incluyen:
- Sellos de pistón: como su nombre indica, estos sellos se utilizan en pistones para evitar fugas de líquido entre el pistón y el orificio del cilindro. El tipo más común de sello de pistón es el sello en forma de U, que presenta una sección transversal en forma de U.
- Sellos de vástago: Los sellos de vástago se utilizan para sellar la interfaz vástago-cilindro, evitando que el fluido se escape a lo largo del vástago y permitiéndole moverse libremente dentro y fuera del cilindro. Los sellos limpiadores son un tipo de sello del vástago que también ayuda a eliminar residuos o contaminantes de la superficie del vástago, manteniendo limpio el sistema.
- Sellos rotativos: estos sellos se utilizan en aplicaciones con componentes giratorios como motores o bombas. Están diseñados para mantener el sellado incluso durante la rotación continua y se pueden encontrar en formas radiales y axiales según la aplicación.
En general, los sellos de cilindros hidráulicos son extremadamente diversos, con varios tipos diseñados para aplicaciones específicas. Comprender los principios básicos y las diferencias entre los sellos estáticos y dinámicos es crucial para garantizar el buen funcionamiento y la longevidad de su sistema hidráulico. El tipo de sello correcto depende en gran medida de factores como la aplicación, las condiciones de funcionamiento y las limitaciones de diseño.
Tipos de sellos de cilindros hidráulicos
1. Anillo de polvo
El sello antipolvo está ubicado en el exterior de la tapa del extremo del cilindro hidráulico y sirve para evitar que entren residuos externos al cilindro.
Según el método de instalación, los sellos antipolvo se pueden clasificar en dos tipos: a presión y a presión.
Fig. 3 Forma básica del anillo guardapolvo a presión.
El anillo guardapolvo más utilizado es el del tipo a presión. Como su nombre lo indica, encaja en la ranura de la pared interior de la tapa del extremo y se utiliza en condiciones ambientales menos duras. El material utilizado para el anillo antipolvo a presión es generalmente poliuretano y viene en diferentes estructuras, como estructura de doble labio tipo H y secciones K. A pesar de las variaciones, su diseño básico sigue siendo el mismo.
Fig. 4 Algunas variantes del anillo guardapolvo a presión.
El anillo antipolvo de tipo prensado se utiliza en entornos hostiles y de alta tensión. A diferencia del tipo a presión, no se inserta en la ranura, sino que se refuerza con una capa de metal para aumentar su resistencia y luego se inserta en la tapa del extremo del cilindro hidráulico. Existen diferentes tipos de anillos de polvo a presión, como los de labios simples y de labios dobles.
Fig. 5 Presione el anillo guardapolvo y algunas variantes.
Anillo de sello del vástago del cilindro 2.C
El anillo de sello del vástago del cilindro, también conocido como copa en U, es el sello principal del vástago del pistón y se instala dentro de la tapa del extremo del cilindro hidráulico para evitar fugas de aceite hidráulico. El anillo de sellado del vástago del cilindro está hecho de poliuretano o caucho de nitrilo.
En algunos casos, es necesario utilizarlo junto con un anillo de soporte (anillo de retención) para evitar que el anillo de sellado se deforme por extrusión bajo presión. Hay muchas variaciones de anillos de sello para vástago de cilindro disponibles.
Fig. 6 Tipos comunes de anillos de sello para vástago de cilindro.
Fig. 7 Algunas variantes de anillos de sellado para vástago de cilindro.
3. Anillo de sellado del amortiguador
El anillo de obturación del amortiguador sirve como anillo de obturación adicional para el vástago del émbolo para proteger el vástago del émbolo en caso de un aumento repentino de la presión del sistema. Hay tres tipos principales de sellos de tapón, que incluyen:
Tipo A: Sello de una sola pieza hecho de poliuretano.
Tipo B y Tipo C: Sellos de dos piezas diseñados para evitar la extrusión y pueden soportar presiones más altas.
Fig. 8 Tipos comunes de anillo de sello de amortiguador.
4. Anillo de soporte guía
El anillo de soporte guía está ubicado en la tapa del extremo y en el pistón de un cilindro hidráulico. Realiza varias funciones, incluido soportar el vástago y el pistón, guiar el movimiento lineal del pistón y evitar el contacto de metal con metal.
El anillo de soporte guía puede estar fabricado de materiales como plástico o bronce recubierto de politetrafluoroetileno.
Fig. 9 Anillo de soporte guía utilizado en la tapa terminal del cilindro hidráulico y pistón.
5. Anillo de sellado de la tapa del extremo
El anillo de sellado de la tapa del extremo está diseñado para sellar la unión entre la tapa del extremo del cilindro y la pared del cilindro. Actúa como un sello estático, evitando eficazmente cualquier fuga de aceite hidráulico a través del espacio entre la tapa del extremo y la pared.
El anillo de sellado de la tapa del extremo normalmente consta de un anillo de sellado de NBR y un anillo de soporte, también conocido como anillo de retención.
Fig. 10 Anillo de sellado de la tapa del extremo.
6. Anillo de sello del pistón
El anillo de sellado del pistón sirve para separar las dos cámaras dentro de un cilindro hidráulico y se considera el componente de sellado principal.
Normalmente, el anillo de sellado del pistón es de dos piezas, con un anillo exterior hecho de PTFE o nailon y un anillo interior hecho de NBR. Existen varias variaciones del anillo de sello del pistón, incluidas versiones hechas de bronce recubierto con politetrafluoroetileno.
En los cilindros de aceite de simple efecto, también se puede utilizar una copa en U de poliuretano como anillo de sellado del pistón.
Fig. 11 Tipos comunes de anillos de sello de pistón.
