As máquinas de construção dependem fortemente de cilindros hidráulicos e estes cilindros, por sua vez, dependem de vedações.
Um tipo comum de vedação usado em cilindros hidráulicos é o anel de vedação, também conhecido como retentor de óleo, que evita que o óleo vaze ou flua.
Neste artigo, compilamos uma lista de vários tipos e formatos de anéis de vedação comumente usados para cilindros hidráulicos.
Fig. 1 Anéis de vedação.
Os anéis de vedação comumente usados em cilindros hidráulicos incluem: vedações contra poeira, vedações da haste do cilindro, vedações de amortecedor, vedações de suporte de guia, vedações de tampas de extremidade e vedações de pistão.
Fig. 2 A posição dos diferentes anéis de vedação.
Noções básicas de vedações de cilindros hidráulicos
Na minha experiência com vedações de cilindros hidráulicos, existem alguns aspectos importantes que são importantes de serem compreendidos. Primeiro, as vedações de cilindros hidráulicos são componentes essenciais em sistemas hidráulicos. Sua principal função é vedar as aberturas entre as diversas peças, evitando vazamentos de fluidos e mantendo a pressão. As vedações podem ser divididas em duas categorias principais: vedações estáticas e vedações dinâmicas. Examinarei cada uma dessas categorias e discutirei suas propriedades básicas.
Selos Estáticos
As vedações estáticas são usadas onde não há movimento relativo entre as superfícies de contato, como em conexões de flange, tampas de acesso ou portas. Eles são projetados para evitar vazamento de fluido e manter a pressão. Alguns tipos comuns de vedações estáticas incluem:
- O-rings: São as vedações estáticas mais utilizadas, principalmente por sua versatilidade e facilidade de instalação. Feitos de materiais elastoméricos, os O-rings podem ser usados em uma ampla gama de aplicações.
- Juntas: As juntas são geralmente planas e podem ser feitas de vários materiais, incluindo borracha, metal ou materiais compostos. Eles são usados para vedar flanges e outras interfaces estáticas.
- Vedações metálicas: Essas vedações são feitas de metal, geralmente alumínio, cobre ou aço, e são usadas em aplicações de alta temperatura ou alta pressão.
Selos Dinâmicos
As vedações dinâmicas, por outro lado, são usadas onde há movimento relativo entre as superfícies de contato, como em pistões ou hastes. Eles precisam ser mais duráveis e resistentes ao desgaste em comparação com as vedações estáticas, pois estão sujeitos a movimentos e fricção constantes. Existem vários tipos de vedações dinâmicas, incluindo:
- Vedações de pistão: Como o próprio nome sugere, essas vedações são usadas em pistões para evitar vazamento de fluido entre o pistão e o furo do cilindro. O tipo mais comum de vedação de pistão é a vedação em forma de U, que apresenta uma seção transversal em forma de U.
- Vedações da haste: As vedações da haste são usadas para vedar a interface haste-cilindro, evitando vazamento de fluido ao longo da haste e permitindo que ele se mova livremente para dentro e para fora do cilindro. As vedações limpadoras são um tipo de vedação da haste que também ajuda a remover detritos ou contaminantes da superfície da haste, mantendo o sistema limpo.
- Selos rotativos: Esses selos são usados em aplicações com componentes rotativos, como motores ou bombas. Eles são projetados para manter a vedação mesmo durante a rotação contínua e podem ser encontrados nas formas radial e axial, dependendo da aplicação.
No geral, as vedações de cilindros hidráulicos são extremamente diversas, com vários tipos adaptados para aplicações específicas. Compreender os princípios básicos e as diferenças entre vedações estáticas e dinâmicas é crucial para garantir o bom funcionamento e a longevidade do seu sistema hidráulico. O tipo de vedação correto depende muito de fatores como aplicação, condições operacionais e restrições de projeto.
Tipos de vedações de cilindro hidráulico
1. Anel de poeira
A vedação contra poeira está localizada na parte externa da tampa da extremidade do cilindro hidráulico e serve para evitar a entrada de detritos externos no cilindro.
Com base no método de instalação, os retentores de pó podem ser classificados em dois tipos: snap-in e press-in.
Fig. 3 Forma básica do anel anti-pó de encaixe.
O anel de poeira mais comumente usado é o tipo snap-in. Como o nome indica, ele se encaixa na ranhura da parede interna da tampa final e é usado em condições ambientais menos adversas. O material usado para o anel de poeira de encaixe geralmente é o poliuretano e vem em diferentes estruturas, como a estrutura de lábio duplo tipo H e seções K. Apesar das variações, seu design básico permanece o mesmo.
Fig. 4 Algumas variantes do anel anti-pó de encaixe.
O anel de poeira do tipo prensado é usado em ambientes agressivos e de alto estresse. Ao contrário do tipo snap-in, ele não é inserido na ranhura, mas é reforçado com uma camada de metal para aumentar sua resistência e depois inserido na tampa final do cilindro hidráulico. Existem diferentes tipos de anéis de poeira de pressão, como lábios simples e lábios duplos.
Fig. 5 Pressione o anel de poeira e algumas variantes.
2.Canel de vedação da haste do cilindro
O anel de vedação da haste do cilindro, também conhecido como copo em U, é a vedação principal da haste do pistão e é instalado dentro da tampa da extremidade do cilindro hidráulico para evitar vazamento de óleo hidráulico. O anel de vedação da haste do cilindro é feito de poliuretano ou borracha nitrílica.
Em alguns casos, ele precisa ser usado em conjunto com um anel de suporte (anel de retenção) para evitar que o anel de vedação sofra deformação por extrusão sob pressão. Existem muitas variações de anéis de vedação da haste do cilindro disponíveis.
Fig. 6 Tipos comuns de anel de vedação da haste do cilindro.
Fig. 7 Algumas variantes de anéis de vedação da haste do cilindro.
3. Anel de vedação amortecedor
Como anel de vedação auxiliar da haste do pistão, o anel de vedação amortecedor serve para proteger a haste do pistão no caso de um aumento repentino na pressão do sistema. Existem três tipos principais de vedações tampão, incluindo:
Tipo A: Uma vedação de peça única feita de poliuretano.
Tipo B e Tipo C: Vedações de duas peças projetadas para evitar extrusão e podem suportar pressões mais altas.
Fig. 8 Tipos comuns de anel de vedação amortecedor.
4. Anel de suporte guia
O anel de suporte da guia está localizado na tampa final e no pistão de um cilindro hidráulico. Ele executa diversas funções, incluindo apoiar a haste e o pistão, orientar o movimento linear do pistão e evitar o contato metal com metal.
O anel de suporte guia pode ser feito de materiais como plástico ou bronze revestido com politetrafluoretileno.
Fig. 9 Anel de suporte guia utilizado na tampa final do cilindro hidráulico e do pistão.
5. Anel de vedação da tampa final
O anel de vedação da tampa final foi projetado para vedar a junta entre a tampa final do cilindro e a parede do cilindro. Ele atua como uma vedação estática, evitando efetivamente qualquer vazamento de óleo hidráulico pelo espaço entre a tampa da extremidade e a parede.
O anel de vedação da tampa da extremidade normalmente consiste em um anel de vedação NBR e um anel de suporte, também conhecido como anel de retenção.
Fig. 10 Anel de vedação da tampa final.
6. Anel de vedação do pistão
O anel de vedação do pistão serve para separar as duas câmaras dentro de um cilindro hidráulico e é considerado o principal componente de vedação.
Normalmente, o anel de vedação do pistão é de duas peças, com um anel externo feito de PTFE ou náilon e um anel interno feito de NBR. Existem diversas variações do anel de vedação do pistão, incluindo versões feitas em bronze revestido com politetrafluoretileno.
Em cilindros de óleo de ação simples, um copo em U de poliuretano também pode ser usado como anel de vedação do pistão.
Fig. 11 Tipos comuns de anel de vedação do pistão.
