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,有两种外部密封件类型可供选择: 非接触式密封件(图 1)和接触式密封件(图 2)。
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。 在将密封件用于应用之前,请确保了解密封件的性能标准。 对于非 SKF 提供的任何产品的性能,SKF 不负赔偿损失责任。
非接触式密封件

非接触式密封件几乎总是用于高速运行的精密应用中。 其效果主要取决于轴和轴承座之间的细长游隙的密封效果。 因为没有接触,这些密封件几乎不会产生摩擦,而且在实际应用中也不会限速,使得其成为了机床应用中卓越的解决方案。

密封件变型包括从简单的间隙型密封件到多级迷宫式密封件(图 1)。 与间隙型密封件相比,由于多级迷宫式密封件的轴向和径向交叉部件系列使得污染物和切削液更难进入轴承,因为能够发挥更多效果。

在高污染环境下,往往需要一个复杂的迷宫式密封件设计。 三级或多级迷宫式密封件能让润滑剂保持在轴承配置里,而污染物在轴承配置外。 高效迷宫式密封件的原理参见(图 3)。其中包含了三个阶段:

  • 初期
  • 中期
  • 后期

这一带有滤水槽和集流装备的设计源于德国斯图加特技术大学所做的研究。

初期由一个防溅罩(1)、一个轴承座罩(2)和一个轴组成,形成第一级迷宫。 防溅罩利用离心力将污染物从端盖导离,同时轴承座罩阻止污染物直接进入迷宫。 轴承座罩和轴之间的径向间隙(3)应该在 0.1 和 0.2 毫米之间。

中期设计的目的在于收集任何设法越过初期障碍物的液体,并将其排出。 从轴(4)上的环形槽开始,这个阶段设计的主要特点是包括一个大的滤水槽(5)和一个放水孔(6)。 环形槽阻止液体在非旋转的条件下顺着轴流,而是使其滴落到滤水槽中。 轴在旋转的时候,液体从轴流出并流入滤水槽,通过放水孔排出。 在集流区域的大的排水孔(约 250 mm2)限制滤水槽中收集的液体量。

前一阶段的功能特点再次纳入到末期设计。 这个部分由径向间隙在 0.2 和 0.3 毫米之间的迷宫式密封圈(7)、一个液体减速槽(8)、一个将液体导向排水区的集流器(9)和一个大约为 150 mm2的放水孔(10)组成。如果空间允许的话,可以纳入一个额外的滤水槽、集流器和大约 50 mm2的排水孔(11)。 最后径向迷宫间隙(12)大约为1 mm 以避免发生毛细管作用。

当设计这些密封配置类型时,需考虑以下因素:

  • 为了避开向内抽的影响,迷宫式密封件部件应该逐步从外部减少直径。
  • 领先机器旋转部件可以非常有效地以轴向方向移动,这取决于引线把手和旋转方向。 如果该部件能被仔细地纳入设计中,单方向应用中,这可以用于加强间隙或迷宫密封件的效能。 间隙和迷宫密封件的领先机器旋转部件不应用于双向旋转,或作用会对密封件效能起反作用的单向应用。
  • 在严峻的工作条件下,应在迷宫式密封件间隙处或主轴内部施加气压形成气密层。 当然,气流必须保持平衡,使占主导地位的气流始终向外。
  • 占用相当大轴向空间的密封系统是有利的,因为这把大排水区和集流器都纳入这个系统中。 然而在这些情况下,主轴的刚性会因长期悬挂在前轴承(和在切削力位置)而变弱。
接触式密封件

接触式密封件(图 4)通常非常可靠。 当然,它们的效能取决于以下因素:

  • 密封件的设计和材料
  • 接触压力
  • 密封件接触面的表面光洁度
  • 密封唇的条件
  • 密封唇和接触面之间是否存在润滑剂

较高速度下,密封唇和接触面之间会产生大量热量(A ≥ 200,000 mm / min)。 因此,这些密封件只能用于速度较慢的主轴和 / 或额外热量不会对主轴性能产生大影响的应用中。

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