外置密封件

对于在一定运行条件下密封效果比空间或成本考虑更重要的轴承配置,有几种密封件类型可供选择。
下一节对SKF提供的密封件给予特别说明。 商业市场上有很多快装外置密封件。 对于不属于SKF供货范围的密封件,下一节中所述内容仅供参考。 SKF对这些非SKF产品的性能不负任何责任。 为某种应用设计密封件以前,请务必同密封件制造商确认。

非接触式密封件

用于轴承外部最简单的密封件是狭缝式密封件,在轴和轴承座之间形成一个细小的狭缝(图1)。 这种类型的密封件对在干燥无尘的环境中运行,且用脂润滑的应用场合来说已经足够了。 为了提高这种密封件的效率,可在相应位置加工一条或多条与轴同心的沟槽(图2)。 在狭缝和沟槽中填入润滑脂,可防止杂质的进入。
对于油润滑和水平放置的轴,可在轴或轴承座的相应位置加工螺旋形的沟槽,由轴的旋转方向决定槽是右旋还是左旋(图3)。 这种装置可将溢出的油送回轴承位置。 这就要求轴的旋转方向必须保持不变。
单级或多级迷宫密封件比简单的游隙型密封件效果要好得多,但制造成本更高, 主要用于脂润滑。 定期经由润滑管向密封曲路通道加不溶于水的润滑脂,如锂基或钙基油脂,可进一步改善这类密封件的效果。 迷宫密封件是轴向(图3)还是径向(图4)取决于轴承座是剖分式还是整体式,安装程序,可用空间等。 当运行中轴产生轴向位移时,曲路中的轴向间隙保持不变,因此曲路可以做得很窄。 如果轴相对于轴承座允许产生角度误差,则可使用带倾斜曲路的迷宫(图5)。
利用市场上现有的产品可以制成有效而便宜的迷宫密封件,例如使用SKF密封垫圈(图6)。
密封效果随着使用的垫圈组数量的增加而提高,或可利用加入毛毡的垫圈进一步提高密封效果。 关于这类密封垫圈的详细说明,见型录工业轴密封
挡板(图7)通常装在轴上,可改善防尘盖的密封效果。在使用油润滑时,甩油环、沟槽或挡板可达到同样的目的。 甩油环甩出的油收集在轴承座的油槽中,通过相应的油管流回轴承座内(图8)。

接触式密封件

径向轴密封件为接触式,最重要的用途是用于油润滑轴承。 这类快装式弹性密封部件通常有金属增强片或外壳。 密封唇一般是合成橡胶制造的,通常由卡紧弹簧压在轴的配合面上。 根据不同的密封材料和要保留和/或排除的介质,径向轴密封可用于温度为-60°C到+190°C的场合。
密封唇和密封面之间的接触区对密封效果至关重要。 配合面的表面硬度通常应至少为55 HRC,硬化深度应至少0.3 mm,表面粗糙度应符合ISO 4288:1996标准,在指标值Ra = 0.2 至 0.8 μm以内。 在速度较低、润滑良好而污染极少的应用场合中,较低的硬度也可以接受。 为了避免螺旋磨痕产生的泵吸作用,建议使用切入式的磨削。
如果径向轴密封件的主要目的是防止润滑剂从轴承座溢出,安装密封件时应使密封唇向内(图9)。 如果主要目的是防止杂质侵入,密封唇应向外装(图10)。
V型圈密封件(图11)可用于油润滑和脂润滑。 密封件本身具备一定的弹性,可以紧夹着轴并与其一起转动,同时密封唇对静止部件如轴承座施加轻微的轴向压力。 根据使用的材料,V型圈可用于–40°C到+150 °C的运行温度。 V型圈容易安装,在低速时,允许轴较大的角度对中误差。 对密封面来说,表面粗糙度Ra在2-3μm之间就足够了。 圆周速度超过8m/s时,V型圈在轴上必须作轴向固定。 速度超过12m/s时,必须防止V型圈从轴上松开,如使用冲压金属支承圈。 圆周速度超过15m/s时,密封唇会离开密封面,使V型圈成为狭缝型密封件。 V型圈良好的密封性能主要取决于圈体起甩油环的作用,即抛甩污物和液体。 因此,使用脂润滑时,V型圈一般装在轴承座外面;而使用油润滑时,通常装在轴承座内,密封唇在背向轴承的位置。 如果用作第二道密封,V型圈保护主密封件不受过多杂质和水分的侵蚀。
轴向夹紧密封件(图12)作为大直径轴的第二道密封,在需要对主密封件提供保护的场合中使用。 这类密封件夹在不转动的部件上定位,对转动密封面进行轴向密封。 对于这类密封件,只要密封面是精车的,表面粗糙度Ra为2.5 μm即可。
机械密封件(图13)用于密封脂或油润滑的轴承配置,其速度较低,运行条件困难而恶劣。 这类密封件由两个高光洁度密封表面的滑动钢圈和两个塑料碟形弹簧(贝尔维尔垫圈)组成,将滑动圈定位在轴承座孔上,并向密封表面施加必要的预加载荷力。 轴承座孔上的配合表面没有特殊要求。
毛毡密封件(图14)一般用于脂润滑。 这类密封件结构简单、价格便宜,可用于圆周速度高达4m/s、运行温度高达+100 ºC的场合。 密封面应磨至表面粗糙度Ra=3.2μm。 通过安装简单的迷宫密封件作为第二道密封,毛毡密封件的效果可得到大幅度改善。 插入轴承座槽以前,毛毡圈或毛毡条应在大约80 °C的油中浸透。
弹簧垫圈(图15)可为脂润滑的刚性轴承,特别是深沟球轴承提供简单、便宜而节省空间的密封。 这类垫圈夹在轴承外圈或内圈上,对另一个轴承圈施加轴向弹性压力。 经过一段磨合期后,这类密封件形成一个非常狭窄的游隙型密封,成为非接触式密封件。
关于SKF供应的密封件的详细说明见型录工业轴密封件,包括在SKF产品中的密封件在这些产品的资料中也有详细说明。
关于SKF密封件的更多详情,请参见型录动力传动密封件而且SKF产品中包含的密封件,也在这些产品中有详细的书面说明。
SKF logo