接触式密封件

有四种常见的接触式密封件类型:
特定应用密封件类型的选择通常取决于其主要用途(防止润滑剂流失或阻止污染物进入)、润滑剂的类型(润滑油、润滑脂或其它)和工作条件(速度、温度、污染程度)。

径向轴密封

径向轴密封(图 1图 2)属于接触式密封件,主要用于油润滑应用。 这些现成的密封件通常具有金属的骨架或外壳、合成的橡胶主体、密封唇和卡紧弹簧。 利用卡紧弹簧将密封唇紧压在轴上。 根据不同的密封材料和需要防止流失或进入的介质,径向轴密封件的工作温度一般在 –60 和 +190 °C (–75 至 375 °F)之间。
密封件接触面是密封唇接触轴的一部分,对密封的有效性十分重要。 配合面的表面硬度至少达到 55 HRC,深度至少为 0.3 mm。 表面粗糙度应符合 ISO 4288:1996 标准且在 Ra = 0.2 至 0.8 μm 范围内。 在低转速、润滑良好且污染程度较低的工况,可以接受使用较低的硬度。 为了避免螺旋形的磨工痕造成抽吸作用,SKF 建议采用切入式的磨削接触面方法。
如果径向轴密封件的主要目的是为了防止润滑剂流失,密封件的密封唇应向内安装(图 1)。 如果主要目的是为了防止污染物进入,密封唇应向外(背向轴承)安装(图 2)。

V 形环密封

V 型圈密封(图 3)可用于油或油脂润滑。 密封件本身具有一定的弹性,可以夹着轴并与其一起转动,此时,密封唇向静止的部件施加一个很轻的轴向力,如轴承座。 根据不同的材料,V 形环的工作温度在 –40 至 +150 °C(–40 至 300 °F)之间。 V 形环的安装简便,低转速时更允许轴与轴承座之间有相对较大的角度误差。
表面粗糙度 Ra = 2 至 3 μm 足以适用于配合面。 圆周速度超过 8 m/s 时,密封件本身必须轴向固定在轴上。 速度超过 12 m/s 时,必须防止密封件本身从轴上松开。 可以使用薄的金属支撑环防止其松开。 当圆周速度超过 15 m/s 时,密封唇会因离心力的作用与配合面分开,使 V 形环的作用如同缝隙式的密封。
V 形环密封件的密封作用良好,在于其本身的作用有如一个甩油环,可以排斥一些污染物和流体。 因此,在脂润滑的应用中,这些密封件通常事安装在轴承座的外部,而在油润滑的应用中,一般是安装在轴承座的内部,且密封唇在背向轴承的位置。 当 V 形环作为第二重密封时,可以保护主密封件免受过量的污染物和湿气。

轴向夹持式密封

轴向夹持密封(图 4)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。 使用这种密封时,如果配合面是精车加工且表面粗糙度 Ra = 2.5 μm,已能满足所需的工作条件。

机械密封

机械密封(图 5)用于速度较低且运行条件恶劣的密封脂或油润滑应用。 图中的机械式密封件包括两个互相滑动的钢环(钢环的密封表面经过精加工)和两个杯形的橡胶弹簧(或称 Belleville 垫圈)。利用杯形弹簧将滑动环定位于轴承座孔内,并对在两个密封表面之间提供所需的预载荷。 使用这种密封时,对轴承座孔的配合面并没有特别的要求。

其它密封件

毛毡密封件(图 6)一般用于脂润滑。 这种密封件的结构简单而且成本低,可用于圆周速度 4 m/s 以下,最高的工作温度可达到 100 °C (205 °F)。 配合面应经过研磨且表面粗糙度 Ra ≤ 3.2 μm。 用一个简单的迷宫式密封件作为第二密封,可以提高毛毡密封件密封的效果。 在把毛毡密封件装进轴承座的凹槽之前,应先将其浸在温度约为 80 °C (175 °F) 的油中。
金属密封件(图 7)是简单、低成本且节省空间的密封件,适用于脂润滑轴承,尤其是深沟球轴承。 密封件是通过内圈或外圈夹紧在孔肩或轴肩之间,并对另一个轴承圈施予一定的压力。 经过一段时间磨合之后,垫圈会与其中一个转动轴承圈形成间隙很小的狭缝式密封,即属于非接触式的密封。
有关 SKF 密封件的更多信息,请参阅传动密封件
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