关于轴承外置密封，你懂多少？

轴承配置通常包括轴、轴承、轴承座、润滑剂、相关零部件和密封。密封对润滑剂的清洁和轴承的使用寿命十分重要。

今天小编给大家介绍下轴承外置密封以及其对轴承性能的影响。由于密封对轴承应用非常重要，专门介绍非接触式和接触式轴密封以及其不同的设计和类型。

轴承应用中的密封,在普遍的工作条件下，应该以最小的摩擦和磨损为轴承提供最大的保护。由于润滑剂的有效性和清洁度对轴承的性能和使用寿命有很大的影响，因此密封是一个关键的部件。

对某一具体的轴承-轴-轴承座系统而言，要选择合适的密封类型，有许多必须考虑的因素:其中包括:

• 润滑剂类型:润滑油或润滑脂

• 污染物类型:颗粒或液体亦或两者皆有

• 密封唇的圆周速度

• 轴的配置:水平或垂直

• 可能出现的轴不对中或挠曲

• 跳动和同心度

• 可容空间

• 密封的摩擦及其产生的温升

• 工作环境的影响

• 成本

• 所需工作时间

• 维护要求

如需了解更多信息，请参阅传动密封

(skf.com/seals)

密封的作用是防止润滑剂流失以及防止污染物进入需要保护的空间内。

以下是几种基本的密封类型:

非接触径向轴密封在静止和转动部件之间形成很窄的间隙。此间隙可以是轴向、径向或两者组合。非接触式密封，包括从简单的狭缝式密封到多级迷宫式密封(图1),不会磨损。

与滑动表面接触的密封称为接触式密封，用于密封有相对直线运动或旋转运动的机器部件之间的间隙。

最常用的接触式密封是径向轴密封(图2)， 它安装于静止和旋转部件之间。

静止部件表面之间的密封称为静密封。其密封效果取决于安装时其横截面的径向或轴向变形情况。密封垫片(图3) 和O形垫圈(图4)是静密封的典型示例。

在外置密封中较简单的密封就是狭缝式密封，它与轴以及轴承座压盖之间形成一个狭小的间隙(图5)。这种密封主要用于脂润滑的应用工况，并在干燥、无尘的工作环境中运行。若要提高这种密封的效果，可以在轴端轴承座压盖内加工一道或几道同轴沟槽(图6)。通过缝隙把润滑脂填入沟槽中，有助于防止污染物的进入。

对于油润滑和水平放置的轴，可在轴或轴承座孔的相应位置加工螺旋形的沟槽，右旋或左旋皆可，视轴的旋转方向而定(图7)。这种沟槽的设计是为了让溢出的油回流到轴承，因此轴必须只朝一个方向旋转。

其他形状的沟槽也可在轴上加工出来。非螺旋形的沟槽可用于轴.上和轴承座内，发挥挡油环或甩油环的作用。附加的轴肩可防止润滑油泄漏，无关乎旋转方向。

单级或多级的迷宫式密封(通常用于脂润滑)，比简单的狭缝式密封的密封效果更好，但制造的成本也更高。定期通过油管向密封内的流道填充润滑脂，可以进一步提高其密封效果。迷宫式密封流道可轴向(图8) 或径向(图9) 配置，具体视轴承座类型(剖分式或整体式)、安装程序、可用空间等而定。

运行中轴产生轴向位移时，迷宫的径向间隙(图8)保持不变,因此可以做得很窄。但如果轴与轴承座之间有可能出现角度误差，迷宫流道可以加工成倾斜式的(图10)。

迷宫式密封可利用SKF的密封垫圈制成,是一种经济而有效的选择(图11)。增加使用挡圈的数目，可以提高密封的效果,加上使用带毛毡的挡圈更可以进一步提高其密封效果。

通常在轴上安装挡圈(图12)， 能起到防尘盖的作用。甩油环、沟槽或挡圈常用于油润滑。甩油环中的油是通过轴承座中的油道收集，并从合适的油道返回轴承座的油池中(图 13)。

有四种常见的接触式密封类型:

• 径向轴密封

• V形环密封

• 轴向夹持密封

• 机械密封

为特定应用选择的密封类型通常取决于:

• 密封的主要用途(为防 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)。

• 工作条件(转速、温度、压力和环境)。

径向轴密封(图14和图15)属于接触式密封，用于以润滑脂或润滑油润滑的应用场合。这些现成的密封通常具有金属骨架或外壳、合成橡胶主体、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，通常用于径向轴密封的材料可在-55°C(-65°F)至+200° C(390 °F )的温度下使用。

密封接触面是密封唇接触轴的一部分,对密封效果十分重要。配合面的表面硬度至少达到45HRC，并且淬火深度至少为0.3mm。表面粗糙度应符合IS04288标准且在Ra=0.2至0.5 μm范围内。在低转速、润滑良好且污染程度较低的工况下,可以使用较低的硬度。若为油润滑，为了避免螺旋形的磨痕造成泵吸作用，SKF建议采用切入式的磨削方法加工接触面。

如果径向轴密封的主要目的是为了防止润滑剂流失，密封的密封唇应向内安装(图14)。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15)。

SKF还可以提供车削聚氨酯径向轴密封。

V形密封(图16)可用于油润滑或脂润滑。密封本身具有一-定的弹性，可以箍紧轴并与其一起转动，此时，密封唇向诸如轴承座的静止件施加一个很轻的轴向力。根据不同的材料，V 形环的工作温度在-409C(-40 °F)和+200 C(390°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不对中。

建议的配合面表面光洁度(表面粗糙度)取决于圆周速度(表1)。在圆周速度超出8m/s时，密封的主体必须轴向定位在轴上。当圆周速度超过12 m/s时，必须防止V形环本体从轴.上松脱。可以使用薄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形环的作用如同狭缝式密封。

V形密封具有良好的密封性能，在于其本身的作用有如一个甩油环，可以阻止污染物和液体的侵入。因此，在脂润滑的应用中,这种密封通常安装在轴承座的外部,而在油润滑的应用中，-般是安装在轴承座的内部，且密封唇口方向背向轴承。当V形环作为第二道密封时，可以保护主密封免受过量污染物和湿气的影响。

为了在污染特别严重的应用中提供额外保护, SKF还提供了MVR密封(图17)。

轴向夹持密封(图18)作为大直径轴的第二道密封，在需要对主密封提供保护的场合中使用。这类密封固定在静止部件上,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(图19)用于密封低转速和恶劣工况下的润滑脂或润滑油。机械密封包含两个滑动钢环(钢环的密 封表面经过精加工)和两个Bellville合成橡胶垫圈，滑动环定位于轴承座孔内，并对密封表面提供所需预紧。使用这种密封时，对轴承座孔的配合面并没有特殊的要求。

毛毡密封(图20) 一般用于脂润滑。这种密封的结构简单、成本低,可在圆周速度与工作温度分别不超过4 m/s和100。C(210 °F)的条件下使用。配合面应经过磨削且表面粗糙度Ras 3.2μm。用一个简单的迷宫式密封作为第二道密封，可以提高毛毡密封的密封效果。在把毛毡密封装进轴承座的凹槽之前，应先将其浸润在温度约为80 °C(175 °F )的油中。

金属密封(图21)是简单、低成本且节省空间的密封,适用于脂润滑轴承。密封是通过内圈或外圈箍紧在孔肩或轴肩之间，并对另一个轴承套圈施予一定的压力。经过一段时间的磨合后,这种密封会形成一个狭窄间隙，从而成为非接触式密封。

关于轴承外置密封知识您都了解了吗？

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