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Una unión rotativa es una unión que permite la rotación de las partes unidas. Es, por lo tanto, un dispositivo que proporciona un sello entre un conducto de suministro estacionario (como una tubería o conducto) y una parte giratoria (como un tambor, cilindro o husillo ) para permitir el flujo de un fluido hacia dentro y/o hacia fuera de la parte giratoria. Los fluidos que se utilizan habitualmente con juntas rotativas y uniones rotativas incluyen diversos medios de transferencia de calor y fluidos de potencia , como vapor , agua , aceite térmico , fluido hidráulico y refrigerantes . [ 2 ] A una unión rotativa se la denomina a veces unión rotativa , válvula rotativa , unión giratoria, rotorseal , [ 3 ] acoplamientos rotativos , junta rotativa , juntas rotativas , acoplamiento hidráulico , unión rotativa neumática , unión rotativa pasante , unión rotativa de aire , unión rotativa eléctrica o unión rotativa de vacío . [ 4 ]
Función
Una junta rotativa se acopla a una válvula de entrada mientras gira para encontrarse con una salida. Durante este proceso, el líquido o gas fluye hacia la junta rotativa desde su origen y permanece dentro del dispositivo durante su movimiento. Este líquido o gas sale de la junta cuando las aberturas de las válvulas se encuentran durante la rotación, y vuelve a fluir hacia la junta para la siguiente rotación. Diseñada para funcionar a alta presión y en movimiento constante, una junta rotativa está diseñada para girar alrededor de un eje. Su diseño puede modificarse para cambiar esta condición o para aumentar la presión (psi) o las revoluciones por minuto (rpm) que debe soportar, así como el número de válvulas necesarias.
Composición
Si bien las juntas rotativas vienen en muchas formas, tamaños y configuraciones, siempre tienen los mismos cuatro componentes básicos: una carcasa, un eje, un cojinete (mecánico) (o varios) y un sello. Por lo general, las juntas rotativas se fabrican de acero inoxidable para resistir la oxidación y la corrosión, pero también se pueden utilizar otros metales, como el aluminio .
Alojamiento
La carcasa es el componente que mantiene unidos todos los demás elementos de la junta rotativa. La carcasa tiene un puerto de entrada, que es un puerto roscado al que se conectará la manguera que suministra el fluido. La junta rotativa también puede tener un puerto de salida si la misma junta se utiliza tanto para suministrar fluido a un rodillo como para extraerlo del mismo. En juntas rotativas pequeñas, la carcasa es fija. En juntas rotativas más grandes, la carcasa generalmente se atornilla al tambor o rodillo mediante una brida. En estos casos, la carcasa gira a la misma velocidad que el tambor [ 5 ].
Eje
El eje es el componente que transporta el fluido a través de la junta rotativa hasta el tambor o rodillo. En muchos casos, el eje gira con el tambor o rodillo. En algunos casos, como en las juntas rotativas con brida de mayor tamaño, el eje puede permanecer fijo mientras la carcasa gira. Los cojinetes y el sello suelen estar montados alrededor del eje.
Cojinete
La segunda parte más importante de una junta rotativa es el cojinete. Si bien una junta rotativa puede tener un solo cojinete, lo más común es que tenga varios. En una junta rotativa se pueden usar cojinetes de rodillos, como cojinetes de bolas y cojinetes de rodillos cónicos, o cojinetes sin rodillos, como cojinetes de grafito y bujes de bronce. Los cojinetes siempre permiten la rotación de una parte de la junta, ya sea el eje o la carcasa.
El elemento central de la junta rotativa es el sello. El sello evita que el fluido se filtre fuera de la junta rotativa durante su funcionamiento. Los tipos de sellos pueden variar, desde sellos mecánicos de extremo de empuje, sellos mecánicos de extremo sin empuje, sellos labiales y juntas tóricas. La mayoría de las juntas rotativas tienen más de un sello. [ 6 ]
Tipos de uniones rotativas
Muchas juntas rotativas incorporan múltiples puertos, algunos diseñados para manejar distintos tipos de material simultáneamente. Una junta rotativa con un puerto recto transfiere la sustancia directamente a través de ella. Otros diseños incluyen un puerto acodado, que provoca que el material salga en ángulo, y múltiples puertos. Una junta rotativa de múltiples puertos tiene la apariencia de un cilindro perforado. En el extremo del cilindro hay un tornillo roscado con una o varias juntas que se fijan a él. El material transferido fluye hacia el interior del cilindro y sale por los orificios de entrada.
En el caso de una junta rotativa con múltiples entradas, las cámaras separadas por sellos impiden que los materiales se mezclen accidentalmente. Este tipo de junta rotativa se utiliza con frecuencia en la fabricación de plásticos y otros productos derivados del petróleo, donde es necesario optimizar el flujo de múltiples entradas, manteniéndolas separadas.
Las juntas rotativas se pueden clasificar según el fluido que transportan. Por ejemplo, si transportan refrigerante , se denominan juntas de refrigerante. Lo mismo ocurre con otros fluidos como agua, aire, vapor, etc.
Usos
Muchas líneas de montaje incorporan múltiples juntas rotativas debido a su gran versatilidad y al menor espacio que ocupan en comparación con otros dispositivos diseñados para un propósito similar. Las juntas rotativas también se encuentran en automóviles y otras máquinas que requieren un suministro constante de lubricante, aire u otros líquidos para el correcto funcionamiento de las piezas móviles. Los frenos, por ejemplo, utilizan juntas rotativas para mantener un suministro constante de líquido de frenos a presión . Asimismo, las juntas rotativas se utilizan ampliamente en el procesamiento de petróleo crudo, la industria química , la producción comercial de alimentos y la industria farmacéutica.
Agricultura
Los equipos utilizados en la cosecha de granos, como cosechadoras, tractores, remolques y trilladoras, emplean juntas rotativas. Una vez cosechados, muchos cultivos se procesan con equipos que utilizan juntas rotativas. Entre los equipos de procesamiento de alimentos que utilizan juntas rotativas se incluyen cintas transportadoras de enfriamiento, molinos de laminado, trituradoras, cocedores a vapor, secadores de almidón, cortadoras rotativas y máquinas de conformado de rodillos.
Automotor
La industria automotriz utiliza juntas rotativas para una amplia variedad de piezas, componentes y materiales, como acero mecanizado, hierro, aluminio, piezas estampadas, plásticos, vidrio o cartón . Las juntas rotativas se emplean en operaciones que requieren refrigerante, lubricante o sistemas hidráulicos.
lavados de autos
Existen dos tipos de lavaderos de autos que utilizan juntas rotativas: los automáticos y los manuales. La mayoría de los fabricantes de sistemas automáticos cuentan con varios cepillos giratorios que emplean juntas rotativas de la serie 55 para introducir agua con detergente a baja presión a través del eje de soporte. Además, los lavaderos automáticos disponen de centrifugadoras que requieren juntas rotativas para transmitir agua a alta presión a los mecanismos de centrifugado.
Mudado
El procesamiento posterior de papel, película plástica , lámina y materiales de sustrato relacionados para convertirlos en envases impresos y terminados, como bolsas, sobres, etiquetas, rótulos, cajas plegables y cajas de cartón corrugado para envíos, se denomina conversión . Las juntas rotativas se utilizan en todos los tipos de conversión para agua, vapor, aceite térmico, aire o sistemas hidráulicos.
Máquinas herramienta
Las juntas rotativas se pueden utilizar para transmitir refrigerante, aceite de corte, lubricación mínima (MQL) y aire comprimido, tanto en configuraciones sin cojinetes como con cojinetes. Además del suministro de refrigerante, las juntas rotativas se utilizan para el amarre, la detección de herramientas, las mesas giratorias indexadas y otras aplicaciones en máquinas herramienta.
Minería
Los equipos electrohidráulicos utilizados en las operaciones mineras pueden emplear juntas rotativas, como vagones de transporte y vagones de carbón, cabezales de perforación, retroexcavadoras, grúas de cuchara y dragalinas. Además, los polipastos de pluma, los tambores de recuperación y los embragues de tambor de cangilones también requieren juntas rotativas.
Petróleo y gas
Las plataformas de perforación (de petróleo o gas) utilizan embragues y frenos neumáticos que requieren juntas rotativas. Las juntas hidráulicas se utilizan para expulsar el lodo de la punta de la broca y deben soportar golpes y vibraciones en esta exigente aplicación. Las refinerías de petróleo y petroquímicas utilizan mezcladoras por lotes, molinos de escamas, mezcladoras y rodillos de secado que requieren juntas rotativas. El desarrollo de yacimientos submarinos de petróleo y gas requiere equipos especializados. Los pivotes submarinos , fabricados por Dynamic Sealing Technologies, Inc. , están diseñados para sistemas de producción de petróleo en aguas profundas y proporcionan mayor flexibilidad a las operaciones de los equipos al bajar las tuberías de flujo en aguas turbulentas a profundidades de hasta 3500 metros.
Papel
Las aplicaciones del papel abarcan toda la cadena de suministro, desde las fábricas de pulpa y papel hasta las plantas de transformación. Las fábricas utilizan sistemas de juntas de vapor y sifón, así como uniones de agua para la calefacción y la refrigeración. Las plantas de transformación utilizan juntas rotativas para calentar y enfriar los rodillos, además de bobinadoras con embragues y frenos neumáticos.
Plástica
La fabricación de materiales plásticos abarca una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo película fundida, película soplada, espuma, extrusión de láminas flexibles y rígidas, coextrusión de una y varias capas, moldeo por soplado , termoformado, peletización, alambre y cable, moldeo por inyección y bobinado. Las juntas rotativas se utilizan para calentar o enfriar los diversos rodillos de procesamiento en una amplia gama de aplicaciones. Además, las juntas rotativas para servicio neumático e hidráulico se utilizan en aplicaciones de bobinado y moldeo por inyección. Muchas de las aplicaciones modernas de bobinado actuales también utilizan anillos colectores eléctricos.
Impresión
La impresión en rollos flexibles de papel o películas plásticas requiere juntas rotativas para sistemas neumáticos o hidráulicos, así como rodillos refrigerantes para el control de la temperatura. Los equipos de impresión offset de bobina y de pliego utilizan numerosas juntas rotativas en el vibrador de tinta y los rodillos refrigerantes.
Goma
El caucho se procesa en grandes mezcladoras industriales que utilizan juntas rotativas para los rodillos refrigerados por agua. La extrusión de caucho es similar a la de plástico, con juntas rotativas que se utilizan para enfriar el tornillo de la extrusora.
Acero
La industria siderúrgica es una de las mayores usuarias de juntas rotativas, principalmente para máquinas de colada continua (CCM). Estas juntas se utilizan para enfriar los numerosos rodillos que sostienen las planchas fundidas mientras se desplazan por gravedad a través de diversos segmentos hasta una mesa de salida para su posterior recocido y tratamiento térmico. La plancha se transforma en una bobina o lámina. La bobina se transforma posteriormente en centros de procesamiento que requieren juntas hidráulicas para la activación de los mandriles.
Textiles
La industria textil es una gran usuaria de juntas de agua, vapor y aceite caliente. Los procesos de tejido, teñido y acabado son los que más utilizan juntas rotativas.
Llantas
Las plantas de neumáticos de caucho utilizan mezcladoras industriales , extrusoras, sistemas de enfriamiento con calandrado y cortadoras de rayón para fabricar los cordones de los neumáticos. Se utilizan juntas rotativas en todos los procesos para el control de la temperatura. [ 7 ]
Referencias
- ↑ "DSTI - Tecnologías de Sellado Dinámico, Inc. "
- ↑, Kadant Inc., consultado el 13/10/2017.
- ↑ "Eaton - Embragues y frenos industriales - Juntas de rotor" .
- ↑Rotary Systems Inc., consultado el 22/1/2013.
- ↑ "Empresa de plomería de Denver" .Lunes, 27 de diciembre de 2021
- ↑, Duff Norton, consultado el 15/1/2013.
- ↑ "Industrias" . Deublin Company . Consultado el 5 de noviembre de 2013 .
Enlaces externos
- Vídeo que muestra cómo funciona una unión rotativa y las aplicaciones comunes que requieren una unión rotativa.
- Vídeo que muestra la disección de una unión rotatoria.
- Vídeo que muestra el interior de una junta rotativa en movimiento.
- Vídeo de una junta rotativa en movimiento con fluido
- Máquinas
- Máquinas rotativas