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什么是軸承密封,軸承密封如何分類,又該如何選用?

作者:喬峰來源:本站時間:2021-12-10 12:55:28

由于軸承內部含有大量的流體潤滑脂,為了防止在軸承運轉過程中,潤滑脂的泄漏,故要對軸承進行密封,這是軸承密封的開端。后來在生產生活中,發現軸承經常用于高污染、粉塵、潮濕的環境中,而污染物會造成軸承的磨損,水分會銹蝕軸承,因此,密封在其中扮演著越來越重要的作用,經過幾十年的發展,軸承密封已經形成了一門專門的學科,各種密封方式層出不窮,且各領風騷,今天,沃恩就為大家分享關于軸承密封的二三事。
 
從接觸形式上看,密封主要分為接觸式和非接觸式兩種。非接觸式密封,密封圈與滾動體間無直接接觸,填充潤滑劑,因此更適用于高轉速的場景;接觸密封是直接壓在軸上的,密封性更佳,但由于有直接接觸,摩擦力矩及溫升更高,此外,由于唇部與軸接觸旋轉,因此接觸密封的類型決定了密封部位的線速度。
 
經過幾十年的發展,不管是接觸式密封還是非接觸式密封,為了機械能夠更好、更快的運轉,均產生了許多有趣的構型,主要如下:
 
一、非接觸式密封。

 
非接觸式密封最簡單的構型就是間隙密封,詳細如上圖所示。
 
為了加強密封效果,因此軸和軸承座的游隙應盡可能地小。

 
從間隙密封進化的油槽密封,是在軸承座的內徑上帶幾個同心的油槽,密封效果更好,油槽內儲存的潤滑劑可以有效地防止污染物、粉塵等的進入。

 
軸承座內徑上帶油槽,軸上也可以帶油槽,于是密封效果就更好了。

 
由于軸、軸承座、軸承是組裝起來的,且軸承是要不間斷進行旋轉的,因此在裝置接合的地方會有或大或小的縫隙,這成為了外部污染進入或內部潤滑流行的窗口,為了減緩這種過程的速度,因此發明了迷宮密封,顧名思義,形成如同迷宮般的通路。

 
迷宮密封分為軸向和徑向及調心等多種,徑向迷宮式密封多用于剖分式軸承座,相對于軸向迷宮密封,徑向迷宮密封的密封效果更好。調心迷宮密封的迷宮通路是傾斜的,即使軸相對軸承座傾斜時,也不會造成迷宮凸起部分的接觸。

 
此外,還發明了斷油襯套,通過襯套凸起部位對油進行阻斷并甩出,回流到軸承座內,可以有效防止潤滑油泄漏。相同功能的還有甩油環(flinger),利用旋轉離心力,防止潤滑油泄漏,甩油環可設置于軸承座內側或者外側。


現在的工程應用上,更常用的是帶甩油環(flinger)的迷宮密封,或者為了實現更好的密封效果,使用多層迷宮密封。

 
二、接觸式密封。

 
接觸式密封有線接觸、面接觸兩種,常見的如z型密封,是剖面呈Z型的接觸密封圈,Z的內部填充潤滑脂,形成潤滑脂密封,Z型密封是線接觸密封,Z的腳部與軸接觸。

 
面接觸常見的如V型密封,密封唇軸向接觸,接觸面更大,密封效果加強,同時V型密封特殊的設計,可以使用離心力甩出侵入的異物和水。但在速度過快的應用場景,會導致密封唇接觸不良,需要用卡扣卡緊,或采用其他密封方式或者組合密封方式。

 
油封是最常用的接觸式密封,SKF CR系列油封有一萬四千余款,適用于各種場景,通常會有彈簧加壓,油封也有多層、雙層,或者線接觸、面接觸等多種設計,材質亦多種多樣。
 
三、組合密封。

 
在一些特殊的應用場景中,為達到最佳的密封效果,可以考慮接觸式密封與非接觸式密封組合使用,如Z型密封圈+迷宮式軸承,加強Z型密封圈的密封效果。

 
或者如迷宮式密封+油槽密封+甩油環(flinger)的三重組合式非接觸密封,可有效地防止潤滑劑的泄漏及外部污染物、水分的侵入,該類三重密封是立式軸承座的常用結構,廣泛應用于如礦山機械、木材加工、金屬冶煉等粉塵較多的場景。

 
再或者,如油槽密封+甩油環+Z型密封圈,是三重組合式接觸密封,與上述的三重組合式非接觸式密封一樣,密封效果佳,亦是立式軸承座的常用結構,亦常用于粉塵較多的場景。
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