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Los sellos del mecanismo de impacto y los sellos del mecanismo de alimentación funcionan en regímenes completamente distintos y fallan por razones totalmente diferentes; sin embargo, ambos se agrupan indistintamente bajo el concepto de «kit de sellos» al realizar pedidos, sin diferenciarlos. El sello del mecanismo de impacto opera a una frecuencia de 40–55 Hz bajo una presión de percusión de 160–200 bares, con 180 000 ciclos de contacto por hora de funcionamiento. Se trata de una aplicación de fatiga de alta frecuencia. El sello del mecanismo de alimentación acciona un cilindro que se desplaza 1200–2000 mm a una velocidad de 0,3–1,2 m/min contra una presión de alimentación de 40–80 bares, realizando aproximadamente 8–12 carreras completas por hora. Se trata de una aplicación de deslizamiento lenta pero de alta fuerza.
Esos diferentes regímenes cinemáticos requieren geometrías de sellos distintas y prioridades diferentes en cuanto a los compuestos. Los sellos para mecanismos de impacto necesitan una resistencia máxima a la fatiga y la capacidad de mantener el contacto del labio bajo ciclos rápidos de presión; por eso se prefiere el poliuretano (PU). Los sellos para cilindros de avance requieren una fuerza de desprendimiento baja, un buen rendimiento del limpiador (wiper) para mantener alejados los residuos de corte del vástago y una alta eficiencia del sello deslizante a lo largo de toda la carrera de 1.200–2.000 mm; por eso muchas aplicaciones de cilindros de avance utilizan sellos labiales con respaldo de PTFE y muelles energizadores de NBR, en lugar de PU puro. Mezclar los compuestos entre circuitos no provoca una falla inmediata; sí causa un desgaste acelerado que parece una vida útil normal hasta que un ingeniero de mantenimiento compara las horas hasta la falla entre dos circuitos.
Comparación del diseño de sellos para mecanismo de impacto frente a mecanismo de avance
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Características |
Sello para mecanismo de impacto |
Sello para mecanismo de avance |
Consecuencia de la sustitución |
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Frecuencia de funcionamiento |
percusión de 40–55 Hz — 180.000 ciclos/hora |
8–12 carreras completas/hora — deslizamiento cuasiestático |
El uso de la junta de alimentación en el circuito de impacto falla dentro de las 60–80 horas por fatiga |
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Presión de funcionamiento |
percusión de 160–210 bar |
circuito de alimentación de 40–80 bar |
La junta de impacto en el cilindro de alimentación añade fuerza de arranque — perforación con fenómeno stick-slip |
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Compuesto preferido |
PU con dureza Shore 90–95 para resistencia a la fatiga |
Juntas de NBR con respaldo de PTFE o de PU con respaldo de PTFE para bajo rozamiento |
La junta de impacto de NBR falla a una tasa de fatiga dos veces mayor que la del PU en el orificio de percusión |
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Velocidad superficial del vástago |
Microdesplazamientos de alta frecuencia — la superficie del orificio es crítica |
Recorrido lento y continuo — acabado superficial de la varilla Ra 0,4–1,6 μm |
Empaque del cilindro de avance en el orificio de percusión — resistencia a la fatiga insuficiente |
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Intervalo de servicio (condiciones limpias) |
400–480 horas para los empaques de percusión |
800–1.200 horas para los empaques del cilindro de avance |
Reemplazar los empaques de avance al intervalo de percusión desperdicia el 50–60 % de su vida útil restante |
Pedir un kit que aborde ambos circuitos simultáneamente tiene sentido para revisiones mayores planificadas, ya que el acceso para desmontaje de ambos circuitos está disponible al mismo tiempo. Sin embargo, los intervalos de servicio difieren en un factor de 2 o más, por lo que deben registrarse por separado en los registros de mantenimiento, en lugar de sincronizarse en un solo cronograma. HOVOO suministra kits de empaques independientes para el circuito de percusión y para el circuito de avance, destinados a jumbos Sandvik y Atlas Copco, con orientación específica sobre los intervalos de servicio por circuito. Referencias en hovooseal.com.
