O que é um acoplamento de flange?

Um acoplamento de flange prende dois eixos rotativos por meio de placas de metal chamadas flanges. Os engenheiros normalmente os usam para conectar eixos de motor a acionamentos de bomba. Rigidez e concentricidade tornam os acoplamentos de flange ideais para transferência direta de energia.

Lembra daquela segunda-feira de manhã quando seu sistema de bomba parou de repente? Aposto que você encontrou um problema de acoplamento no cerne disso.

Ou talvez você esteja planejando uma atualização de equipamento e se perguntando como conectar esse novo motor ao seu acionamento existente.

Acoplamentos de flange de sinalização: esses conectores mantêm os sistemas seguros, alinhados e se movendo suavemente.

Vamos analisar mais de perto por que os acoplamentos de flange são essenciais, incluindo sua estrutura, tipos e os benefícios exclusivos que eles trazem para configurações industriais.

Como funcionam os acoplamentos de flange

Pense em cada acoplamento de flange como uma equipe de energia de duas partes. Um lado recebe, o outro conecta — ambos trabalham juntos para manter seus eixos perfeitamente alinhados.

O segredo está no design simples, mas eficaz: extremidades macho e fêmea que se encaixam sem criar resistência. Uma junta de flange adequada se forma quando essas superfícies se encaixam, garantindo um fluxo de energia suave entre os equipamentos conectados.

Em ambientes industriais onde cada conexão importa, esses acopladores provam seu valor diariamente. Suas superfícies usinadas com precisão e construção robusta lidam com torque sério, mantendo o alinhamento perfeito do eixo.

Chaves e Montagem

Chaves são elementos de máquina que travam eixos rotativos e suas peças montadas juntas. Você encontrará ranhuras especiais — chamadas de rasgos de chaveta — cortadas tanto na superfície do eixo quanto no cubo do componente.

Durante a instalação, a chave se encaixa firmemente na ranhura da chaveta do eixo antes que o componente deslize para a posição. As oficinas mecânicas cortam cada ranhura da chaveta com tolerâncias apertadas para um ajuste perfeito.

O sistema montado forma uma conexão mecânica sólida que evita qualquer movimento indesejado entre o eixo e o componente.

Os operadores de máquinas geralmente montam várias chaves ao redor do perímetro do eixo. Isso ajuda a distribuir o torque uniformemente pelo acoplamento.

Principais componentes dos acoplamentos de flange

 Um acoplamento de flange típico se resume a estas peças críticas:

• Duas placas de flange circulares (uma por eixo)
• Parafusos de alta resistência feitos de aço inoxidável ou liga (geralmente 4-12 dependendo do tamanho)
• Superfícies de acoplamento usinadas com precisão e revestimentos resistentes à corrosão
• Lados de recepção com chave para montagem segura do eixo

Esses componentes principais estabelecem a base para vários tipos de acoplamento.

Os fabricantes de componentes projetam cada acoplamento para contato preciso com o metal e prevenção de vazamentos sob pressão.

Quando os tamanhos dos eixos diferem, os operadores usam adaptadores de acoplamento flangeados. Eles mantêm os mesmos materiais de alta qualidade e padrões de usinagem.

Tipos de acoplamentos de flange

Sua bomba e motor precisam da conexão correta para funcionar. Vamos explorar esses três tipos de acoplamento que tornam essa conexão possível.

Acoplamento de flange protegido

Escudos de metal envolvem os parafusos e porcas de conexão em ambos os lados deste acoplamento. Este design protege os trabalhadores de peças móveis e previne acidentes. Esses acoplamentos se destacam em espaços industriais movimentados, onde a segurança exige atenção extra.

Acoplamento de flange marinho

Flanges embutidos se fundem diretamente com os eixos, criando uma conexão excepcionalmente resistente. Quatro a doze parafusos (dependendo do tamanho do eixo) prendem o conjunto. Esses acoplamentos suportam condições marítimas adversas e resistem ao estresse constante das operações marítimas.

Acoplamento de flange desprotegido

Este design conecta eixos diretamente por meio de um flange central usando posicionamentos estratégicos de chaves. Três a seis parafusos prendem a conexão. O posicionamento estratégico de chaves ao redor do eixo fortalece a estrutura geral e mantém a transferência de potência confiável.

Fatores que afetam sua escolha

Ao escolher um acoplamento de flange, o sucesso está em combinar suas necessidades operacionais específicas com o design certo. Aqui estão alguns dos fatores que moldarão sua decisão:  

Exigências do ambiente de trabalho

As condições em que seu equipamento opera ditam a escolha do acoplamento. De ambientes marinhos corrosivos a pisos de fábrica de alto tráfego, cada configuração apresenta desafios únicos que impactam a durabilidade e o desempenho do acoplamento.

Requisitos de segurança

Os padrões de proteção ao trabalhador e segurança de equipamentos variam entre as indústrias. Áreas de alto risco exigem flanges protegidas, enquanto ambientes controlados podem permitir soluções mais simples.

Especificações do equipamento

Combine seu acoplamento com suas necessidades de energia e intensidade operacional. Considere fatores como requisitos de torque, variações de velocidade e padrões de carga que seu equipamento lida diariamente.

Cronogramas de manutenção

Sua frequência de manutenção e requisitos de acesso influenciam a seleção do acoplamento. Alguns ambientes exigem inspeções semanais, enquanto outros operam efetivamente com verificações trimestrais.

Aplicações Industriais

Os acoplamentos de flange desempenham um papel fundamental em sistemas de tubulação pressurizada. Os operadores de usinas contam com eles sempre que os tubos precisam de conexões seguras.

A configuração padrão inclui:

• Classificações de pressão de sistemas de baixo a alto estresse
• Compatibilidade do material com gases e líquidos
• Recursos de segurança para substâncias perigosas
• Prevenção de vazamentos em todos os pontos de conexão

O design funciona especialmente bem em ambientes industriais exigentes. Padrões de parafusos fortes garantem vazamento zero, mesmo sob alta pressão.

As equipes de manutenção geralmente encontram esses acoplamentos em:

• Plantas de processamento químico
• Refinarias de petróleo
• Instalações de tratamento de água
• Linhas de fabricação

Se você estiver fazendo a manutenção desses sistemas, lembre-se de verificar regularmente se há sinais de desgaste. A maioria dos sites precisa de inspeções mensais para manter as operações funcionando com segurança.

Instalação e Manutenção

Uma boa instalação faz com que seu acoplamento de flange dure anos. Comece verificando cuidadosamente o alinhamento radial e angular. Certifique-se de que suas ferramentas estejam calibradas e prontas. Você também vai querer um espaço de trabalho limpo para a precisão que esse trabalho exige.

As etapas incluem:

• Limpeza completa das superfícies de contato para evitar problemas de detritos
• Medição dos tamanhos dos eixos em vários pontos para um ajuste adequado
• Apertar parafusos com um padrão de estrela usando sua chave de torque
• Colocação de chaves em ranhuras com um encaixe firme, mas suave
• Testando a rotação do eixo manualmente para verificar a suavidade

Quando se trata de manutenção, é importante detectar problemas cedo. Verificações regulares podem evitar quebras caras e estender a vida útil do seu acoplamento.

Ouça ruídos incomuns durante as operações diárias. Observe pontos de ferrugem ao redor dos furos dos parafusos e verifique se há vazamentos nos pontos de conexão. Esses primeiros sinais de alerta dizem quando algo precisa de atenção.

Você também vai querer agendar verificações completas ao longo do ano. Aqui está uma tabela para ajudar você a planejar:

Selado para o sucesso: escolhendo o acoplamento de flange correto

Os acoplamentos de flange são essenciais para o desempenho confiável do equipamento.

Cada tipo — protegido, marítimo ou desprotegido — oferece pontos fortes exclusivos para diferentes necessidades industriais.

Use o conhecimento que você adquiriu para selecionar o acoplamento certo para sua configuração.

Com o ajuste certo e manutenção regular, você manterá seu equipamento funcionando perfeitamente e reduzirá o tempo de inatividade dispendioso.

Referência

1. https://rathicouplings.com/blog/flange-couplings/