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密封件的选择和应用

日期:2024-09-05 11:18
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摘要:

密封件的选择和应用
各类轴承配置不仅由轴承组成,而且还包括轴和轴承座以及密封件等关联零部件。凡涉及润滑剂清洁度、而且清洁度对轴承寿命有很大影响的情况下,例如在应用使用寿命原理时,密封件的性能显然起着决定性的作用。

对设计人员而言,这意味着必须把轴承和密封件当作系统的组成部分来加以考虑。设计密封配置与选择密封件时,不能忽视轴承配置和要求的使用寿命。

显然,提供的内容不可能非常周详,面面俱到,因此,我们在多处提请用户与 技术开发部联系。密封件的技术要求越高,就越需要与

联系,特别是在内部人员缺少经验的情况下,尤其如此。

特定类型密封件的数据,可在相关产品表之前的内容中找到
设计
 
 密封件采用多种设计和规格进行生产,可应用于所有工业部门,与直径在4 700毫米以下的轴配套使用。 密封件主要分为以下各组

–  径向轴密封件(卡紧密封件),
–  机械密封件,
–  V型圈密封件,
–  轴向夹式密封件和
–  密封与间隔垫圈。

耐磨轴套作为特殊零部件进行生产。是密封件专业制造厂,生产的各类密封件设计,还生产三种用于液压缸和气压缸的密封件:轴台V型胀圈、压力-防尘密封件和双唇口压力密封件

密封件的选择
 
产品表中显示的密封件用于密封旋转部件与固定部件之间的间隙,或两个处于相对运动的零部件之间的间隙。密封件的作用是

– 保持润滑剂,
– 排斥污染杂质,
– 分隔液体或气体,并
– 承受压差。

即使在临界应用场合或不利的工作条件下,密封件也应以*低的摩擦和磨损充分发挥作用。

为了满足不断变化的要求,我们生产的密封件品种繁多,材料多样。每种设计和材料的组合都具有特定的特性,适合某种具体的应用场合。

选择合适的密封件受到包括工作条件在内的许多因素的影响,例如

– 润滑类型,
– 密封表面(相对面)的滑动速度,
– 密封件是垂直安装还是水平安装,
– 与轴的共轴性偏心或偏离

还必须考虑密封件环境,例如,

– 化学或机械的因素及/或
– 热条件

是否会影响密封件性能??捎玫目占?、密封效率要求以及成本的可行性必须全部考虑在内。

根据应用场合的不同,起主要影响的因素也各不相同,所以,无法提供选择合适密封件类型和设计的通用规则。不过,下列有关不同密封件特性

的说明应多少能起到一定的指导作用。
 密封件的选择和应用
各类轴承配置不仅由轴承组成,而且还包括轴和轴承座以及密封件等关联零部件。凡涉及润滑剂清洁度、而且清洁度对轴承寿命有很大影响的情况下,例如在应用使用寿命原理时,密封件的性能显然起着决定性的作用。

对设计人员而言,这意味着必须把轴承和密封件当作系统的组成部分来加以考虑。设计密封配置与选择密封件时,不能忽视轴承配置和要求的使用寿命。

显然,提供的内容不可能非常周详,面面俱到,因此,我们在多处提请用户与 技术开发部联系。密封件的技术要求越高,就越需要与

联系,特别是在内部人员缺少经验的情况下,尤其如此。

特定类型密封件的数据,可在相关产品表之前的内容中找到
设计
 
 密封件采用多种设计和规格进行生产,可应用于所有工业部门,与直径在4 700毫米以下的轴配套使用。 密封件主要分为以下各组

–  径向轴密封件(卡紧密封件),
–  机械密封件,
–  V型圈密封件,
–  轴向夹式密封件和
–  密封与间隔垫圈。

耐磨轴套作为特殊零部件进行生产。是密封件专业制造厂,生产的各类密封件设计,还生产三种用于液压缸和气压缸的密封件:轴台V型胀圈、压力-防尘密封件和双唇口压力密封件

密封件的选择
 
产品表中显示的密封件用于密封旋转部件与固定部件之间的间隙,或两个处于相对运动的零部件之间的间隙。密封件的作用是

– 保持润滑剂,
– 排斥污染杂质,
– 分隔液体或气体,并
– 承受压差。

即使在临界应用场合或不利的工作条件下,密封件也应以*低的摩擦和磨损充分发挥作用。

为了满足不断变化的要求,我们生产的密封件品种繁多,材料多样。每种设计和材料的组合都具有特定的特性,适合某种具体的应用场合。

选择合适的密封件受到包括工作条件在内的许多因素的影响,例如

– 润滑类型,
– 密封表面(相对面)的滑动速度,
– 密封件是垂直安装还是水平安装,
– 与轴的共轴性偏心或偏离

还必须考虑密封件环境,例如,

– 化学或机械的因素及/或
– 热条件

是否会影响密封件性能??捎玫目占?、密封效率要求以及成本的可行性必须全部考虑在内。

根据应用场合的不同,起主要影响的因素也各不相同,所以,无法提供选择合适密封件类型和设计的通用规则。不过,下列有关不同密封件特性

的说明应多少能起到一定的指导作用。
 
 
密封件的选择 - 油脂的保持
 
油脂的粘度相对较高,因此相对比较容易保持在轴承配置中。这意味着对密封件的要求不会太高,因此,几乎可以采用任何类型的密封件。

HM型无卡紧弹簧的径向轴密封件,在滑动速度较低的情况下,非常适合此类应用场合。此类HM径向轴密封件的密封唇口应面向油脂,即对轴承

配置而言,唇口应朝向轴承。

装弹簧的径向轴密封件,如W1(图2和图3)设计,同样适合用于保持油脂。在需要经常重新润滑的应用场合,至少一个密封件的唇口应背向油

脂,以便多余的油脂通过该密封唇口溢出。 这样做,可避免油脂积聚,从而避免热量的积聚。当密封唇口的润滑无法得到保证时,建议使用带次

唇口的密封件,因为在主唇口和次唇口之间可充填油脂。由于脂润滑的热传递状况不佳,我们建议,将油润滑的允许圆周速度减半后运用在脂润

滑的场合。

除径向轴密封件(无论是否带卡紧弹簧)外,V型圈密封件或毡密封件也可用于保持油脂。
 
密封件的选择 - 润滑油的保持
 
与油脂相比,润滑油(特别是粘度相对较低的润滑油)在轴承配置中较难保持。因此,几乎全部都要使用装弹簧的径向轴密封件。

在圆周(边缘)速度相对较低的严酷条件下,机械密封件也可用来保持润滑油。

通常,采用流体动力型唇口的径向轴密封件就能胜任有余。唇口有一个正弦型唇口,无论轴(或轴承座)的旋转方向如何

,它都会对内部和外部产生一种泵吸作用。 如需?;っ芊馕恢妹馐芑页净蛳感」烫逶又实那秩?,建议采用带一个次(防尘)唇口的径向轴密封件

。

V型圈密封件也可用来保持润滑油。在这种情况下,密封件应配置在油侧,并在轴上得到轴向支撑。
 
V型圈密封件特别适合用来隔绝污染物。此类密封件随轴旋转,起到抛油环的作用,并对垂直于轴的表面起到密封作用。

主要用于隔绝污染物的径向轴密封件,安装时,密封唇口应朝外。 在低转速的应用场合与正常的工作条件下,可以使用任何类型的径向轴密封件

在恶劣条件下,建议使用设计,例如带流体动力型密封辅助装置的,也可使用重型密封件。为增强密封效率,可将两个密封件以串联形式配置(图11),或采用两个唇口串联的双唇口密封件。

V型圈或轴向夹式密封件(CT)(图13)也能?;ぶ髅芊饧馐艽植谠又实那窒V岢凶牟嗝婊蚓断蛑崦芊饧目翘蹇勺魑猇型圈和CT密封件唇

口的相对面。
 
在很多应用场合,隔绝污染物与保持润滑剂具有相同的重要性。选用除主唇口外另有一个次(防尘)唇口的密封件,通常就能胜任有余。

要同时解决保持润滑剂和隔绝污染物的问题,还有一个办法,即把两个密封件反向配置

将两个V型圈密封件反向配置,加上一个推力垫圈,也可有效发挥双重作用。推力垫圈位于两个密封件之间,两侧均经过机械加工。

在极端恶劣的条件下,建议使用机械密封件,但前提条件是配合面的滑动速度必须在允许范围之内。
 
密封件的选择 - 两种液体的分隔
 
在必须将两种液体隔开的场合,根据可用的空间和需要的效率,可以采取两种方法。

可以用两个单独的密封件,将其唇口反向配置,也可以用设计的双唇口密封件。唇口也是反向配置。

采用这两种方法时,唇口都必须装弹簧。 在一个或另一个唇口偶尔发生干摩擦运行的情况下,即其中一种液体暂时缺乏时,我们建议,安装时就

在两个唇口间加入油脂,以保证唇口始终得到充分润滑。
 
密封件的选择 - 圆周速度和转动速度
 
允许的转动速度取决于密封表面的直径和密封位置的允许圆周速度。

允许圆周速度主要视密封唇口的设计和材料而定,而密封唇口的设计和材料决定着密封件接触位置的发热状况。 它们还取决于相对面的材料和运

行条件。唇口的润滑和被密封介质的类型和特点也有一定影响,因为介质可能带走唇口接触位置的热量。

图解1是对不同密封件设计的允许圆周速度的比较,假设密封件是在正常条件下运行,即具有油脂或油的保持能力、密封件各处无压差等等。

无摩擦密封件,如迷宫密封件,几乎不存在摩擦,因此*适宜高速和高温运行。
 
 
密封件的选择 - 工作温度
 
低温和高温都会影响密封件的有效性。在低温下,密封唇口会丧失弹性,从而变硬、变脆。密封效果会下降,密封件也会较易受机械损伤。如密

封件的材料和收缩率不同,则密封件外径和箱体轴孔之间的静态密封也会受到影响。 为了避免在使用铝合金轴承座的场合出现此类问题,建议采

用具有弹性外径的径向轴密封件。

摩擦、密封唇口的圆周速度、温度、被密封介质的粘度以及轴的特定传热状况,都会影响密封位置的温度和唇口与相对面润滑膜之间的温度。高

温一般会破坏润滑膜。 润滑不足是密封件过早失效的一个*常见原因。

对于持续高温的应用场合,应使用特殊的高温唇口材料,例如,采用氟橡胶(FPM)或聚四氟乙烯(PTFE)制造的LongLife密封件。

为了说明 通常使用的各种材料的耐热性,图解2列出了允许的工作温度范围。
 
 
密封件的选择 - 压力
 
密封位置一侧与另一侧存在压差,通常意味着必须使用特殊设计的带卡紧弹簧的径向轴密封件,因为其他类型的标准密封件在相对较低的转速下

,通常只能承受0,07兆帕压差。

一般情况下,对于存在压差的位置,我们建议使用 W5
(图23)或 WA5(图24)密封件,因为这类密封件在5米/秒速度下所能承受的压力可达0,63兆帕。

在承受压力的情况下,密封件的唇口被紧紧压在相对面上,从而引起摩擦增大,下唇口温度升高。在高转速下,这会加速磨损,并明显缩短密封

件及其相对面的使用寿命。在存在压差的情况下,应注意使压力和圆周速度相称。

如压差是暂时的,可能需要使用**个密封件,如额外的径向轴密封件,使其唇口对准压力较高的一侧,也可以采用V型圈密封件(图23),使其

唇口对准压力较低的一侧。

在承受压力的场合,径向轴密封件应轴向位于压力低的一侧
(图25),以防止其被压出轴承座外。如使用标准径向轴密封件,为密封件提供额外的轴支撑可能会有帮助,因为这样能防止密封件在压力下过

度变形,还能防止相对面受到唇口的额外压力。

另外,在承受压力(无论压力的作用方向)的情况下,适宜采用设计的机械密封件(图26)。
 
密封件的选择 - 可用空间
 
在很多情况下,可供安装密封件的空间不足,不允许使用尺寸符合ISO2626194或DIN3670的标准径向轴密封件。此时,必须使用特殊设计的径

向轴密封件。也可使用放置在实际密封位置之外的V型圈密封件(图29、图31)。

如径向或轴向空间有限,而且轴的直径较大,则可使用HS设计的密封件(图30)。

如能使用V型圈密封件,轴承配置就特别经济,而且V型圈也极易安装。V型圈是轴向密封,唇口对相对面轻轻施压,相对面可以是

静止的机械部件,也可以是转动的机械部件。
 
密封件的选择 - 安装限制
 
在因为设计上的原因而无法通过轴端安装密封件、或安装有困难的应用场合,适宜使用弹性V型圈密封件,或HS6、HS7和HS8设计

的对开式 径向轴密封件。

此类径向轴密封件完全采用弹性材料制造,无任何增强材料。因此安装特别简单。密封圈在轴上定位后,通过卡紧弹簧固定在一起,卡紧弹簧采

用螺纹连接器或控制线连接器或钩眼相接合。它们应借助端盖,轴向固定在箱体轴孔内,端盖可以是单体式,也可以是对开式。

对开式HS径向轴密封件适用于密封唇口边缘处的圆周速度达到7,5或10米/秒的场合??捎糜谥嶂本洞笤嘉?70到4570毫米的场合。

V型圈密封件有弹性,可伸展。因此,安装时可以套过其他零部件上。但是,如果更换V型圈时需要费时去拆卸数个零部件,则在**安

装时,*好在轴上多套上一两个替换 V 型圈,以备将来更换。更换磨损的V型圈时,可以很容易地将它割断后取下,再将更换用的密封

圈移到正确位置,整个过程既简单又迅速。
 
密封件的选择 - 配置
 
一般而言,产品表中所列的全部密封件均可用于水平轴和垂直轴。轴向夹式CT密封件只能用作水平轴上的次(辅助)密封件。

与水平轴上的密封件相比,垂直轴上的密封件通常更多暴露于周围介质,如外部的雨水或轴承侧面的润滑油。

V型圈密封件与轴的配合为过盈配合,并随轴一起转动。此类密封件具有抛油环功能,因此特别适合做垂直轴上的主密封件或次

密封件。

在转速相对较低时,机械密封件可有效保持油脂,防止杂质从垂直密封位置进入。

径向轴密封件与V型圈串联配置,用于潜水泵等应用场合,可达到高效率密封,起到额外?;さ淖饔?。
 
 
密封件的选择 - 相对面设计
 
密封效率和密封件寿命在很大程度上受到下列因素的影响

– 表面光洁度和公差等级以及
– 密封唇口所运行表面

的材料和硬度 ,以及

– 共轴性偏离值和
– 轴的侧摆度。

表面过于光滑,可导致唇口/接触面缺少润滑,但表面过于粗糙,则会磨损唇口。同时,表面应无加工纹路(方向性,对着或背着密封唇口的斜向

沟槽),因为,根据转动的方向,这类纹路会引起泄漏。

偏离真正的共轴性以及轴与箱体轴孔的不对心,可导致径向轴密封件的唇口受力不均。 唇口的一部分圆周会卸载,从而减小它对轴的压力,而唇

口圆周的其余部分将承受更重的负荷,唇口随轴转动的路径宽度将增大。

轴的侧摆度应保持在有限的范围之内,特别是在高转速下,否则,不管唇口的挠度如何,都将无法跟上轴的转动。 结果会在唇口和轴之间形成间

隙,丧失密封效率。

与径向轴密封件相比,V 型圈密封件和轴向夹式密封件不受正常共轴性偏差或侧摆度的影响。
 
 
密封件的选择 - 轴向移动
 
轴相对于箱体轴孔的轴向移动不会损及径向轴密封件的密封性能,但前提是与唇口接触的整个表面具有同样的硬度和表面光洁度。

V型圈密封件和轴向夹式密封件所能承受的轴向移动量受到密封件与其相对面的允许位移的限制。

对于发生纯轴向运动的密封位置,如活塞杆或柱塞,可使用带一个金属密封唇口和一个丁腈橡胶密封唇口的压力密封件;有关信息承索提供。
 
密封件的选择 - 耐磨性
 
密封件的耐磨性在很大程度上取决于制造密封唇口的材料,同时受其相对面的表面光洁度、润滑类型、圆周速度、温度和压差的影响。

 采用不同材料制造的密封唇口的耐磨性比较,见图解3。该图解适用于在相同条件下运行、大小相同的密封件。

虽然,比起丁腈橡胶密封件,使用耐磨的材料氟橡胶或PTFE制造的 密封件的初始成本较高,但由于减少了维护工作和停运检修时间,

总成本可能反而较低。

有关材料特性,详见“材料”一节。
 
密封件的选择 - 耐化学性
 
密封件材料的耐化学性是选择密封件时需要考虑的重要因素。材料的特性由其聚合物基决定,并受温度、介质和压差的影响。

由于各个因素之间的关系很复杂,所以,有关具体材料的耐化学性,很难给出通用的数据?!澳突浴碧庀滤峁┑男畔⒅荒茏魑笾碌闹改?。
 密封件材料的选择
密封件的选择 - 选择指南
 
选择指南概括介绍了各种密封件及其设计特点以及对各种工作条件的适用性。 指南中不可能包括所有的不同设计;只能选取有代表性的设计。指

南中介绍的不同设计以及密封件的详细信息,可在表格前的介绍中找到。为了行文简洁和节省篇幅,指南中只用了少量符号,因此,无法**区

分各种不同类型的密封件
 
 

川公网安备 51011402000152号