Na vedação de eixos rotativos, retentores de óleo sem ligação energizados por mola são amplamente utilizados por sua simplicidade, facilidade de instalação e confiabilidade. Entre eles, projetos com:Borracha de fluorocarbono (FKM) como material primário, camadas de reforço de tecido revestidas de FKM incorporadas e uma mola de liga oferecem alto desempenho em condições exigentes. Este artigo explica as vantagens estruturais, o papel crítico da mola e os materiais de vedação alternativos e suas aplicações.
I. Projeto Estrutural e Principais Benefícios
O selo de óleo não ligado típico compreende três camadas (conforme ilustrado na figura):
- Corpo de vedação FKM:
- Forma o lábio de vedação dinâmico (lábio de proteção contra poeira primário e auxiliar).
- Vantagens:
- Resistência excepcional ao calor (até 200–250°C).
- Resistência superior a óleos, combustíveis, produtos químicos e solventes.
- Excelente estabilidade às intempéries/oxidação.
- Camada FKM reforçada com tecido:
- Benefícios:
- Rigidez aprimorada: Evita deformação durante alta pressão/velocidade.
- Extrusão/desgaste reduzido: Prolonga a vida útil.
- Suporte estrutural: Mantém a concentricidade do lábio à haste.
- Benefícios:
- Garter Spring:
- Funções Críticas:
- Compensação de força radial: Garante pressão constante do contato labial contra o eixo.
- Compensação de desgaste/relaxamento: Neutraliza a perda de material e o relaxamento do estresse.
- Adaptação de desvio do eixo: Compensa a excentricidade radial.
- Vedação de baixa pressão: Mantém a vedação em condições de partida/baixo nível de lubrificação.
- Funções Críticas:
II. Seleção e aplicações de materiais
| Material dos lábios | Propriedades principais | Aplicações primárias |
|---|---|---|
| Borracha nitrílica (NBR) | Resistência a óleo mineral/graxa; custo-efetivo; resistência limitada ao calor (-40–100 °C) | Retentores de virabrequim do motor; caixas de engrenagens |
| Fluorocarbono (FKM) | Resistência a altas temperaturas/produtos químicos (-20–250°C); compatibilidade com combustível/óleo | Turbocompressores; bombas químicas; rolamentos de alta temperatura |
| Silicone (VMQ) | Ampla faixa de temperatura (-60–225 °C); baixa compressão; baixa resistência ao óleo | Máquinas para alimentos; equipamentos de baixa temperatura |
| Poliuretano (PU) | Resistência extrema à abrasão; alta capacidade de carga; suscetível à hidrólise | Selos de cilindro hidráulico; aplicações de serviço pesado |
| Acrilato (ACM) | Resistência a óleo quente/ATF (-25–175 °C); baixo desempenho em baixas temperaturas | Transmissões automotivas; sistemas de direção |
Observação: Molas de lâmina são essenciais para a vedação dinâmica do óleo. Os protetores contra poeira geralmente não utilizam molas.
Conclusão
A vedação de óleo sem ligantes (FKM + tecido + mola) combina ciência dos materiais e otimização estrutural para oferecer confiabilidade em ambientes severos. Compreender a função compensatória da mola e as propriedades do material é vital para o desempenho da vedação em máquinas rotativas.
Horário da publicação: 25 de julho de 2025