Los retenes rotativos, también denominados sellos de eje, retenes de aceite o sellos labiales, están diseñados para impedir que contaminantes externos como suciedad, polvo, agua y agentes peligrosos entren en las piezas móviles, al tiempo que retienen el lubricante en aplicaciones rotativas.
El efecto de sellado se consigue mediante un muelle garter, que normalmente se utiliza para asegurar una fuerza constante sobre el eje. Los retenes de eje rotativos se emplean entre componentes de maquinaria en movimiento y componentes estáticos.
Un retén rotativo incluye un labio de sellado, un muelle garter y una carcasa metálica externa. La solidez del metal proporciona rigidez y un anclaje firme a los componentes contiguos. El sello labial realiza la función de sellado propiamente dicha, mientras que el muelle garter ofrece la flexibilidad necesaria. Para aplicaciones en vacío, los retenes rotativos están diseñados de forma distinta y no incluyen muelle.
El diseño básico del sello puede personalizarse para adaptarse a requisitos específicos. Estos sellos son extremadamente versátiles y pueden fabricarse en una variedad de materiales que van desde metales rígidos hasta plásticos. Los materiales más comunes son acero, latón, caucho silicona y EPDM.
Existen diferentes tipos de retenes rotativos, cada uno con su diseño y materiales específicos. Algunos tipos comunes incluyen:
Retenes de labio radial: Son el tipo más habitual de retenes rotativos. Se usan en aplicaciones donde la superficie de sellado rota en relación con la carcasa. Para aplicaciones de baja a alta velocidad, los retenes radiales se diseñan en una amplia variedad de materiales para adaptarse a distintos fluidos y rangos de temperatura.
Sellos en V (V-Ring): Se emplean en ejes que rotan en ambas direcciones. Estos sellos están hechos de elastómero o caucho para evitar la entrada de contaminantes en la zona del eje y pueden soportar aplicaciones de alta velocidad.
Sellos mecánicos: Los sellos mecánicos están diseñados para sellar contra el eje giratorio mediante dos superficies planas. Pueden fabricarse en materiales diversos, como cerámica, carbono y metal, y suelen utilizarse en aplicaciones de alta presión donde se requiere un alto grado de estanqueidad.
Sellos laberínticos: Los sellos laberínticos son un tipo de retén rotativo sin contacto que utiliza una serie de ranuras para crear un recorrido tortuoso por el que debe pasar el fluido o gas. Son eficaces para impedir la entrada de contaminantes en la zona del eje y se usan habitualmente en aplicaciones de alta velocidad donde existe riesgo de fuga de fluidos.
Empaques de prensaestopas: Se emplean típicamente para sellar un eje giratorio cuando el eje atraviesa una carcasa estacionaria, como en una bomba o un mezclador. El material de empaquetadura para prensaestopas puede ser de grafito, PTFE, fibra aramida o carbono.
Para el correcto funcionamiento de las aplicaciones, es importante elegir el retén de eje rotativo adecuado. Varios factores pueden afectar al rendimiento de los retenes rotativos, entre ellos:
Temperatura: El rendimiento y la durabilidad del retén pueden verse afectados por la temperatura de funcionamiento, por lo que elegir el material correcto es crucial.
Presión: La presión del fluido sellado también puede influir en el rendimiento, por lo que es esencial que el sello seleccionado soporte la presión requerida.
Velocidad: Es importante escoger un sello diseñado para el rango de velocidad apropiado, de modo que la velocidad de rotación del eje no afecte su desempeño.
Tipo de fluido: Diferentes fluidos tienen propiedades químicas distintas que pueden afectar al rendimiento del sello.
Prevención de fugas: La función principal de un retén de eje rotativo es impedir la fuga de fluidos (como aceite, grasa o fluido hidráulico) desde la carcasa o cámara donde gira el eje. Al sellar eficazmente el espacio entre el eje giratorio y la carcasa fija, estos sellos mantienen los fluidos contenidos dentro del sistema, reduciendo pérdidas y riesgos medioambientales.
Protección contra contaminación: Los retenes rotativos no solo retienen los fluidos, sino que también impiden la entrada de contaminantes externos como suciedad, polvo, agua y otras partículas.
Reducción de fricción: Un retén de eje bien diseñado ayuda a minimizar la fricción entre el eje giratorio y la carcasa fija y previene el desgaste de los componentes internos, mejorando la eficiencia y reduciendo el consumo energético.
Versatilidad y fiabilidad: Los retenes rotativos existen en diversos materiales y diseños adecuados para distintas aplicaciones y condiciones de operación. Se pueden personalizar para gestionar una amplia gama de temperaturas, presiones, velocidades y tipos de fluidos.
Bombas: Los retenes rotativos se usan en bombas para evitar la fuga de fluidos como agua, aceite y productos químicos.
Aplicaciones marinas: Se emplean en ejes de hélices, ejes de timón y propulsores para prevenir la entrada de agua de mar.
Industria alimentaria y de bebidas: Utilizados en distintos equipos para evitar la contaminación y garantizar las normas de higiene.
Industria farmacéutica: Empleados para prevenir la contaminación y asegurar la integridad del producto.
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