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KL0401

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适合的润滑,保持清洁是延长轴承的寿命和可靠工作的关键。轴承的设计寿命高达 40000 小时,但无润滑油,将在几秒钟内失效。旋转轴密封主要用于密封润滑油或脂,以保证轴承及其他精密转动零件正常工作。因此,设计时轴承和密封作为一整体,构成旋转轴密封系统。总的设计思路都是朝着长寿命,易安装拆卸,区域性维修的方向发展。
  • 影响油封性能的因素

     

    A、污染∶

    如果有水、尘土或泥泞的污染物进入轴承区,会造成腐蚀及磨耗而导致轴承永久损坏。为了避免轴承区损坏∶

    1)在污染不严重的场合建议用带防尘唇口的油封。

    2)在污染较严重,但流体密封要求不非常严格的场合,可将油封的唇口方向朝向污染物。

    3)在污染严重,流体密封要求严格的场合。可用两个或多个旋转密封组成主、副密封。主密封用于封润滑油脂。副密封用于防尘,防水。

     

    B、温度∶

    低温和高温都会影响油封的性能。

    低温会使橡胶材料唇口变硬、变脆,铝及其他非铁材料可能会有热收缩的问题。如使用这些材料做腔体,心须选用橡胶外包密封。高温会使润滑油耗加快,严重时造成润滑不良。高温场合需选硅橡胶或氟橡胶材料。 如果工作温度会超过 160℃以上,建议用 PTFE 油封。

     

    C、压力∶

    在无压力的情况下,一般油封都能持续工作且保持很好的密封效果。在有压力的情况下。即使低的压力。善通油封唇口因受压,摩擦产生热积聚而快速磨耗。高压时更会造成油封脱离腔体孔。 在有压力的情况下应选耐压油封。如液压泵、马达上的旋转油封使用。

     

    D、润滑∶

    唇形油封在没有润滑时,不可以长时间使用。另外,如果温度和运动速度增加,油封和轴之间的润滑油膜会变薄或破坏。

    在许多应用场合,在润滑油到达油封前,有一段时间油封区域的润滑油稀少或不存在。此种情况持续时间较长的话,会导致油封的损坏。

    润滑不好的场合推荐选用 PTFE 材料油封。PTFE 油封能较好的解决这个问题。

     

    E、轴速度∶

    在线速度≤ 14m/s 的情况下,一般选用丁腈橡胶即可。而速度更高,视润滑情况或散热情况来决定是会采用硅橡胶或氟橡胶油封。

     

    F、密封介质∶

    应选择密封介质相容的油封材料,例外一些润滑油的添加剂也可能影响油封的性能。

     

    G、偏心∶

    偏心是指轴与腔体孔不同轴度和轴的不同心度,两者都会影响油封的性能。偏心会使油封唇口受压,摩擦热积聚。如果偏心值过大,超过唇口过盈量的两倍值,会发生泄漏。

     

    H、配合件的机械设计、加工、安装

    与油封接触的工作表面必须有足够的加工精度、光洁度、硬度,装配油封会经过尖角处一定要倒圆、去毛刺。油封装入侧必须倒角,根据油封直径大小,加适当的倒角。机械配合件的好坏也直接影响油封的性能。

     

    本书所介绍的积累旋转轴油封,对配合件的要求不同,现说明如下∶

    旧轴修复∶

    经过一段时间的工作,由干油封弹簧的压紧力和轴的旋转。轴会造成磨损。所以与密封接触的表面必须济硬。推荐HRC45~65。

    磨损、轴转速、流体粘度的增加及热传导慢都会增加油封唇 口所在位置油膜的温度,造成润滑油膜的破坏。缺乏润滑是造成油封失效的主要原因。

     

    总述∶

    旋转轴骨架油封是在润滑的旋转运动中必不可少的元件。KL0401旋转骨架油封是经过多年的实践,采用先进的工艺加工而成。

     

    一、结构与材料

    图示集中为最基本的骨架油封,其它形状的橡胶骨架油封都是由此衍生而来。

     

    a、油封唇部∶ 密封唇部显斜楔状,起密封流体的作用。

    标准材质为丁腈橡胶,也可根据要求选其它的橡胶材料。密封唇既可注射成型,也可用机械切割的方法加工。

     

    b、自紧弹簧∶提供径向压紧力。材料∶磷化 C72弹簧钢(标准)

    或者AISI302不锈钢(用于酸性流体及水剂)

     

    C、金属骨架∶起固定和支撑作用。

    通常使用薄钢,需要时也可用不锈钢。

     

    d、防尘唇部∶起防尘作用。

     

    二、橡胶材料的选择NBR- 丁腈橡胶

    防矿物油、食用油特性良好。 耐磨、抗弯能力、抗老化性能良好。是弹性橡胶体通用材料。 在温度不太高时。还可以与浓度较低的无机酸、盐类一起作用。

     

    MVQ- 硅橡胶

    其物化性能(延展性、拉伸强度等)较其它橡胶低,但它有很好的抗压缩性,摩擦系数很小,这在某些场合非常重要。抗矿物油,但抗汽油、酸性及氟化剂性能较差。

     

    FKM-氟橡胶

    有很好的物理性能并耐高温(瞬间可达到250℃),是防油、燃料、各类溶剂及化学物质的最好材料。不推荐使用在低分子的脂类、乙醚、酮、胺存在的场合。在某些工况其它弹胶物极易老化或损失,可就必须考虑氟橡胶。

    以上数据是实验的结果,我们认为是可靠的,但我们不能担保在其它实验室里有完全一样的结果。

     

    三、油封的制造公差

     

    四、机械零件的设计与加工、安装

    为了使旋转轴密封能达到最理想的效果,推荐的设计如下∶

    A、轴

    1、公差∶唇口与轴的配合公差为φdh9

     

    2、接触面硬度∶ 轴表面的硬度直接影响到 旋转轴油封的使用寿命,通常在 3-4m/s 转速时,轴的硬度应该在日RC45左右。速度提高时我们建议硬度≥ HRC55,轴镀以硬铬,使其能承受的化学物质及高速。旋转当使用非铁类材料如铜、锰合金使应特别小心,因为由干摩擦及别的原因引起任何化学变化或热积聚都会对轴表面及密封件产生副作用或腐蚀作用。

     

    3、机械加工∶机械加工及研磨方式对轴的密封产生影响。螺旋状的加工痕迹在旋转时,就会起到"泵"的作用,把油液打向密封唇产生泄漏。建议用无进给 精磨削或金刚砂纸磨光。

     

    4、轴表面光洁度∶轴表面必须光滑,推荐的轴表面光洁度 Ra=0.2-0.5mm。

     

    5、倒角∶为了防止油封插入轴时唇口被损坏。轴端必须倒角,倒角 15-20°。

     

    B、腔体密封沟槽设计

    径向油封可依外壳体包橡胶、金属外露、橡胶面是光滑还是波形来分类。金属外露的油封对腔体孔的加工精度要求较高。

    公差∶推荐的腔体孔公差配合 ①DH8

    光洁度∶推荐的腔体孔表面光洁度 Ra=1.6~6.3mm。

     

    无内压场合的腔体孔的形状与尺寸

    腔体孔的尺寸(mm)

     

    有内压场合的腔体孔的形状与尺寸

    腔体的尺寸

    压板的尺寸

     

    C、同轴度

    在装配是尽可能保证轴与腔体孔的同轴度,因为同轴度影响旋转油封的密封的效果,不同轴会引起密封件唇口一侧受挤压,而轴旋转会是挤压侧唇口产生热积聚,这种旋转摩擦产生的温度比环境温度高的多,从而大大降低油封的寿命。

     

    D、同轴度

    当轴心与旋转中心不完全重合时,便会产生偏心。其偏差心率不应超过一定的范围,因为密封性能取决于唇口的密封功能(自紧弹簧作用)。下表为轴速与最大同轴度的关系。

     

    五、安装

    正确的安装是保障旋转油封有很好的密封性能和长寿命的关键,建议如下∶

     

    1、安装前,需清洗油封沟槽。轴和油封,需涂润滑脂或润滑油。

     

    2、有键、螺纹处需盖住。有合适的倒角,尖锐处倒圆角,以防刮伤密封唇口。

     

    3、油封压入时需小心,密封圈不能扭曲。

     

    4、压入力应尽可能施加在油封周边上。

     

    5、安装时,需保证油封中心与轴保持同心。需油漆时,应将油封罩起来。避免油漆沾在油封唇上或轴的油封区同时也将通气孔罩起,以免阻塞。

     

    6、操作前,应确认清除所有遮盖物。

     

    六、储存

     

    1、油封的包装一般用袋、防锈纸、纸箱等包装。建议组装前不要去掉原包装。做好防尘工作。2、储存室应干燥清洁,通气良好。湿潮空气很容易使弹簧和骨架生锈。

     

    3、油封需避光保存,且远离紫外线,臭氧,高温,有高压电,有化学溶剂的场合。4、不要用细绳捆扎,或挂在钉子和金属线上,这样会损伤唇口。5、注意搬运和储存过程中防止油封变形及弹簧脱落。

     

     

     

     

     

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