Cómo medir y especificar sellos raspadores para reemplazo
Los sellos rascadores (también llamados anillos limpiadores o anillos antipolvo) protegen los sistemas hidráulicos y neumáticos al excluir contaminantes y retener el lubricante. Su reemplazo requiere mediciones precisas, una correcta evaluación de la ranura y el eje, y la elección del material adecuado para la presión, la temperatura y el fluido. Este artículo explica los pasos prácticos de medición, las comprobaciones de especificaciones, la selección de materiales y los detalles de adquisición para garantizar un reemplazo confiable de los sellos rascadores con métodos verificables y compatibles con la industria. Se incluyen referencias a los principios generales de sellado para contexto.Wikipedia: Sello (mecánico)).
Comprender los sellos raspadores y por qué es importante una medición precisa
¿Qué hacen los sellos raspadores y dónde encajan?
Los sellos rascadores, también conocidos como anillos de limpieza, anillos antipolvo o raspadores de labios, se instalan en los vástagos de los cilindros o de los pistones, antes de los sellos dinámicos primarios. Su función es eliminar la suciedad, el agua y las partículas abrasivas de la superficie móvil del vástago antes de que los contaminantes lleguen al sello del vástago o al orificio del cilindro. Dado que operan en la interfaz de contaminación, incluso pequeños errores dimensionales o la elección inadecuada de materiales acortan drásticamente la vida útil del sistema.
Modos de falla comunes relacionados con un dimensionamiento incorrecto
Las fallas típicas incluyen el desgarro del labio, la extrusión, el desgaste rápido y el endurecimiento por fluidos incompatibles. Estas fallas suelen deberse a: una holgura radial inadecuada que provoca una fricción excesiva o un deslizamiento insuficiente; una profundidad o anchura de ranura incorrecta que provoca la inversión o extrusión del labio; un material inadecuado para la temperatura o la exposición a sustancias químicas; o el uso de un raspador de un solo labio cuando un diseño de dos labios evitaría mejor las fugas. Comprender estos modos de falla ayuda a interpretar los patrones de desgaste y a calcular retrospectivamente las dimensiones y los materiales correctos.
Normas y materiales de referencia
Los principios y la terminología generales de sellado están documentados en referencias de ingeniería y organismos de normalización (consulteISOLos catálogos de fabricantes (SKF, Parker, etc.) ofrecen tolerancias de ajuste prácticas y tablas de rendimiento de materiales. Utilícelos como puntos de verificación al especificar repuestos y, en caso de duda, consulte las hojas de datos del proveedor de sellos.
Herramientas, medidas y el proceso de medición paso a paso
Herramientas que necesitarás
- Calibrador Vernier o calibrador digital (resolución de 0,01 mm)
- Micrómetro (para diámetro del eje y espesor del labio)
- Calibre de profundidad o indicador de cuadrante (para medir la profundidad de la ranura)
- Calibre de perfil o plantilla de papel simple (para secciones transversales complejas)
- Linterna y lupa (inspeccionar patrones de desgaste)
- Herramientas de cámara y toma de notas (orientación de documentos y funciones de instalación)
Dimensiones clave a registrar (con método)
Registre estos valores con precisión: forman la base de la especificación de reemplazo:
- Diámetro nominal del eje (varilla) (D): medir con micrómetro en varias ubicaciones axiales; registrar el máximo y el mínimo.
- Diámetro exterior disponible para el sello (OD): mida el diámetro interior del orificio o de la carcasa en correlación con el diámetro exterior del raspador cuando está instalado.
- Ancho de ranura (G): use un calibrador a lo largo de las bocas de la ranura; confirme con un calibre de profundidad el espacio libre del borde.
- Profundidad de la ranura (H): calibre de profundidad desde el asiento del labio hasta el fondo de la ranura; confirmar con el espesor de la sección transversal.
- Posición/ubicación axial: distancia desde las características de referencia (brida, tope, hombro); fotografiar y anotar.
- Perfil transversal: copie el sello retirado con papel vegetal o una fotografía para el proveedor.
Lista de verificación y consejos de medición
Al medir, tome varias lecturas y registre los valores mínimo y máximo. Si las varillas presentan desgaste o ovalidad, mida a intervalos de 90°. Observe los radios de los bordes de la ranura; las esquinas afiladas podrían requerir biselado para su instalación. Si el sello original falta o está irreconocible, utilice las piezas de acoplamiento (varilla y carcasa) para determinar la capacidad funcional y elegir un perfil estándar que se ajuste a la holgura y la aplicación.
Selección de materiales, límites de aplicación y detalles de especificaciones
Selección de un material en función del entorno
La selección del material se basa en la temperatura de funcionamiento, la compatibilidad química, la exposición a contaminantes y los requisitos de fricción. Las opciones típicas de materiales para sellos y rascadores incluyen:
| Material | Rango de temperatura típico | Puntos fuertes/Notas |
|---|---|---|
| NBR (nitrilo) | -30°C a +110°C | Buena resistencia al aceite, común en sistemas hidráulicos. |
| FKM (Vitón) | -20 °C a +200 °C | Alta resistencia a temperaturas y productos químicos; bueno para fluidos agresivos. |
| Silicona | -60°C a +200°C | Excelente flexibilidad a bajas temperaturas, resistencia limitada a la abrasión. |
| PTFE (relleno) | Hasta +260°C | Baja fricción, excelente resistencia química; a menudo se utiliza como soporte o relleno de labios. |
| FFKM | Hasta +300°C | Alto rendimiento químico y de temperatura (costoso) |
Datos recopilados de las hojas de datos del fabricante y las tablas generales de materiales. Solicite siempre la certificación o la hoja de datos a su proveedor para aplicaciones críticas.
Límites operativos: presión, velocidad y temperatura
Los sellos de rascador no son elementos primarios de retención de presión; están optimizados para la exclusión de contaminantes y una fricción mínima. Para sistemas de alta presión o alta velocidad: confirme la velocidad dinámica (m/s) y la exposición intermitente a la presión. Si los rascadores presentan salpicaduras o fluido, considere diseños de doble labio con un labio de sellado interior de material compatible. Para obtener orientación sobre la selección y los límites de los sellos dinámicos, consulte catálogos técnicos como los de los principales proveedores (p. ej., SKF).Sellos SKF).
Plantilla de especificaciones para realizar pedidos
Proporcionar a los proveedores una hoja de especificaciones clara que incluya:
- Aplicación: hidráulica/neumática, diámetro del vástago, diámetro interior del cilindro
- Dimensiones clave: diámetro exterior de la varilla, ancho de la ranura, profundidad de la ranura, tolerancias de ubicación axial
- Material y dureza (por ejemplo, NBR 70 Shore A) o solicitar recomendación del proveedor
- Condiciones de funcionamiento previstas: rango de temperatura, presión máxima, medio fluido, velocidad (m/s)
- Cantidad, número de pieza original si está disponible y dibujo o foto de la instalación.
Ejemplos prácticos, verificación y consejos de instalación.
Ejemplo: medir una varilla desgastada y especificar un reemplazo
Caja: varilla de 32 mm de diámetro nominal, bolsillo desgastado a 15 mm del hombro, falta el raspador original. Pasos:
- Mida los diámetros reales de las varillas en varios puntos: 31,98–32,02 mm sugieren que están dentro de la tolerancia; el desgaste localizado a 31,70 mm indica abrasión.
- Mida el área del orificio y la ranura disponible para el diámetro exterior del raspador (diámetro interior de la carcasa: 42,00 mm, pared radial disponible: 5 mm).
- Elija un perfil raspador con un labio exterior flexible capaz de acomodar una conicidad de varilla localizada de 0,30 mm; especifique el material NBR 70A si la temperatura es <110 °C y el fluido es aceite hidráulico estándar.
- Incluya notas de instalación: bisele los bordes de las ranuras de 0,2 x 45° para facilitar la instalación, verifique el juego radial de 0,1 a 0,3 mm después del ensamblaje.
Tabla: pautas típicas de ranuras y holgura (referencia general)
| Parámetro | Valor típico/directriz | Notas |
|---|---|---|
| Juego radial (diámetro interior de la varilla al rascador) | 0,05–0,30 mm | Un espacio libre menor mejora la limpieza pero aumenta la fricción; ajústelo a la velocidad y al material |
| Juego axial en la ranura | 0,1–0,4 mm | Permitir un ligero movimiento axial para flexionar los labios y expulsar la suciedad. |
| Tolerancia de profundidad de ranura | ±0,05–0,15 mm | Depende de la sección transversal del sello y de la compresibilidad del material. |
Estos valores son orientativos. Verifique siempre las tolerancias recomendadas por el proveedor del sello para el perfil y el material seleccionados.
Lista de verificación de instalación e inspección
- Limpie bien la varilla y el orificio y elimine los bordes afilados o rebabas; bisele según sea necesario.
- Lubrique ligeramente el raspador con líquido compatible para facilitar la instalación y el funcionamiento inicial.
- Asegúrese de que la orientación del labio sea correcta (abra el labio hacia los contaminantes) antes de presionarlo en la ranura.
- Después de la instalación, haga girar la varilla varias veces y vuelva a verificar que el labio esté correctamente asentado y que no haya extrusiones ni labio invertido.
- Documente los números de serie/lote y las hojas de datos de los proveedores para garantizar la trazabilidad.
Acerca de Polypac y por qué es importante la selección de proveedores
Perfil y capacidades de Polypac
Polypac es un fabricante científico-técnico de sellos hidráulicos y proveedor de sellos de aceite, especializado en la producción de sellos, el desarrollo de materiales de sellado y soluciones de sellado personalizadas para condiciones de trabajo especiales. Su fábrica de anillos de caucho y juntas tóricas personalizadas ocupa una superficie de más de 10.000 metros cuadrados, con una superficie de 8.000 metros cuadrados. Nuestros equipos de producción y prueba se encuentran entre los más avanzados del sector. Como una de las empresas más grandes de China dedicada a la producción y el desarrollo de sellos, mantenemos una larga colaboración con numerosas universidades e instituciones de investigación, tanto nacionales como internacionales.
Productos y experiencia
Fundada en 2008, Polypac comenzó fabricando juntas de PTFE rellenas, incluyendo PTFE con relleno de bronce, PTFE con relleno de carbono, PTFE con grafito, PTFE con relleno de MoS₂ y PTFE con relleno de vidrio. Actualmente, hemos ampliado nuestra línea de productos para incluir juntas tóricas de diversos materiales como NBR, FKM, silicona, EPDM y FFKM. Los principales productos de Polypac relacionados con el sellado de rascadores incluyen juntas tóricas, sellos de vástago, sellos de pistón, sellos de resorte de cara final, sellos de rascador, sellos rotativos, anillos de respaldo y anillos antipolvo.
Por qué Polypac puede ser un buen socio
Polypac combina una moderna capacidad de producción, desarrollo interno de materiales y colaboración con la industria para ofrecer prototipado rápido, desarrollo de compuestos a medida y trazabilidad de lotes. Para clientes con condiciones de trabajo especiales (alta temperatura, medios agresivos o entornos abrasivos), Polypac puede recomendar modificaciones de materiales y perfiles basándose en pruebas de laboratorio y comentarios de campo.
Lista de verificación, documentación y pedido final
Antes de realizar su pedido
Verifique todas las dimensiones registradas y las restricciones ambientales. Envíe un plano de ingeniería claro o una fotografía con las dimensiones anotadas y solicite las hojas de datos del material, la dureza y una muestra si la producción es pequeña. Para sistemas críticos, solicite una muestra de producción para una prueba de banco antes de la entrega completa.
Calidad y trazabilidad
Solicite la trazabilidad del lote, los certificados de material (certificados de polímero crudo) y cualquier informe de pruebas (abrasión, compresibilidad, envejecimiento). Para equipos críticos para la seguridad o de alto valor, coordine los criterios de aceptación y el plan de inspección con el proveedor antes de la producción.
Ejemplo de pedido (resumen de especificaciones para entregar al proveedor)
- Pieza: Sello rascador, labio único, raspador de varilla
- Ø de varilla: 32,00 mm (+/-0,02), diámetro interior disponible: 42,00 mm
- Ranura: ancho 6,5 mm, profundidad 1,8 mm
- Material: NBR 70A (o FKM si la temperatura >120°C)
- Cantidad: 200 piezas; se requiere muestra antes de la ejecución en masa
- Plazo de entrega, embalaje aceptable y requisitos de inspección
Preguntas frecuentes
P1: ¿Cómo mido un sello raspador cuando falta el original?
Mida los componentes de acoplamiento (diámetro de la varilla y diámetro interior/área de la ranura de la carcasa), fotografíe el área de instalación y registre las posiciones axiales respecto a las referencias fijas. Proporcione esta información al proveedor, quien podrá proponer un perfil que se ajuste a la funcionalidad.
P2: ¿Cuál es la diferencia entre un sello rascador y un sello de varilla?
Los sellos raspadores (limpiaparabrisas) eliminan contaminantes de la superficie de la varilla y no están diseñados para mantener la presión del sistema; los sellos de la varilla proporcionan la función principal de sellado hidráulico para retener el fluido bajo presión.
P3: ¿Puedo utilizar raspadores de PTFE en mi cilindro hidráulico?
Los rascadores de PTFE son excelentes por su baja fricción y resistencia química, pero son menos elásticos y requieren tolerancias precisas en las ranuras. Las construcciones con PTFE relleno (p. ej., con relleno de bronce) pueden mejorar el comportamiento frente al desgaste. Elija PTFE cuando las temperaturas de funcionamiento o la exposición a productos químicos superen los límites del elastómero.
P4: ¿Qué tolerancia debo utilizar para el juego radial?
La holgura radial entre el labio rascador y el vástago suele estar entre 0,05 y 0,30 mm, dependiendo de la velocidad y el material. Una holgura menor mejora el deslizamiento, pero aumenta la fricción; consulte a su proveedor de sellos para obtener los valores exactos para el perfil seleccionado.
Q5: ¿Con qué frecuencia se deben inspeccionar o reemplazar los sellos raspadores?
Los intervalos de inspección dependen del entorno operativo. En el caso de equipos móviles en entornos polvorientos, inspeccione durante los intervalos de mantenimiento regulares (p. ej., cada 500 a 1000 horas). Reemplace inmediatamente si los labios presentan desgarros, surcos de desgaste profundos o deformación permanente.
P6: ¿Puede un raspador desgastado provocar una falla en el sello del vástago?
Sí. Un raspador defectuoso o faltante permite que partículas abrasivas lleguen al sello del vástago y al orificio del cilindro, lo que acelera el desgaste y provoca la pérdida del rendimiento del sellado.
Contacto y próximos pasos
Si necesita ayuda para medir, especificar o adquirir sellos para rascadores, Polypac ofrece asesoramiento técnico, desarrollo de perfiles personalizados y producción para cantidades pequeñas o grandes. Contacte con Polypac para solicitar muestras, hojas de datos o un presupuesto de sellos para rascadores, juntas tóricas, sellos de vástago, sellos de pistón, sellos de resorte de cara final, sellos rotativos, anillos de respaldo y anillos antipolvo. Para obtener asesoramiento específico para su aplicación y compartir planos o fotos, contacte con nuestro equipo técnico para asegurarse de que el sello para rascador recomendado cumpla con los requisitos operativos y ambientales de su sistema.
Referencias: Principios generales y terminología de los sellos:Wikipedia; catálogos técnicos del fabricante y orientación sobre normas (verSellos SKF).
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