【軸承網(wǎng)】
污染物和濕氣會對軸承的使用壽命和性能產(chǎn)生負面影響;特別是在機床應用中,冷卻液和切屑是工作環(huán)境中的主要部分。因此,如果要主軸工作可靠,有效的密封配置是必須的。為了保護軸承,進口軸承代理固漢承為您詳解SKF提供的各種類型的密封。它們可以用于軸承外部或內(nèi)部:接觸式和非接觸式。
外部密封配置
有效的外部密封能保持潤滑劑并防止污染物進入軸承??捎玫耐獠棵芊庥袃煞N類型:接觸式)和非接觸式。密封類型根據(jù)應用和工況選擇。
接觸式密封
接觸式密封的效果依賴于其保持對配合面(通常位于軸上)的最小壓力的能力。假如配合面有適當?shù)谋砻婀鉂嵍惹颐芊獯匠浞譂櫥?,這種密封一般非常可靠。可是高速運轉(zhuǎn)中(A≥200 000 mm/min),密封與配合面接觸會產(chǎn)生摩擦和熱量,這就意味著接觸式密封只能用于低速主軸和(或)發(fā)熱量不會影響主軸性能的應用中。因此,非接觸式密封常用于高速應用。
非接觸式密封
非接觸式密封依靠一個非常窄的空隙的密封效果來發(fā)揮作用。這種密封不產(chǎn)生任何摩擦且不限制轉(zhuǎn)速,是機床應用的優(yōu)越解決方案。
密封種類從簡單間隙類型密封到多級迷宮密封。同間隙類型密封相比,多級迷宮密封的軸向和徑向布置的一系列間隙使污染物和切削液更加難以進入軸承。
在高度污染環(huán)境下,接觸式密封無法使用,常需要復雜的迷宮式密封結(jié)構(gòu)。迷宮式密封可有三級或更多級結(jié)構(gòu)來保持潤滑劑并防止污染物進入軸承配置。一種非常有效的迷宮式密封的原理圖下圖。它由三級防護組成:初級、次級和終級。帶導流區(qū)和收集器的結(jié)構(gòu)出自Wankel博士和德國斯圖加特科技大學的研究。
初級由軸承端蓋
(1)、防濺罩
(2)和軸組成,設(shè)計成一體構(gòu)成初級迷宮。軸承端蓋阻止污染物直接進入迷宮,防濺罩借助離心力使污染物改變方向遠離端蓋。軸承端蓋迷宮和軸間的徑向間隙
(3)應該在0.1~0.2mm之間。
次級設(shè)計是為了減小通過初級的液體的速度并將其排出。從軸
(4)上的環(huán)形槽開始,主要結(jié)構(gòu)部件包括一個大的排水腔
(5)和一個出口
(6)。環(huán)形槽幫助引導液體在非旋轉(zhuǎn)條件下流出,排水腔用于減小由于主軸旋轉(zhuǎn)引起的液體速度。排水裝置采用一個大的出口區(qū)域(大約250mm2)以限制液體在內(nèi)部聚集。
用于前幾級的特征再次融合于終級。這部分由帶0.2~0.3mm徑向間隙的迷宮環(huán)
(7),液體減速用迷宮室
(8),引導液體流向排水區(qū)的收集器
(9)和有大約150mm2排水區(qū)的出口孔
(10)組成。如果空間允許,還可加入附加腔、收集器和大約50mm2的導流區(qū)域
(11),最后還有大約1mm的徑向間隙
(12)以避免毛細管作用。
設(shè)計這些密封配置類型,需要考慮如下問題:
?為了避免產(chǎn)生向內(nèi)部的泵吸效應,迷宮組件的直徑應該由外向內(nèi)遞減。
?應該消除可引導液體流入軸承的加工螺線,特別是設(shè)計要順時針和逆時針雙向旋轉(zhuǎn)的主軸。
?在苛刻的工況下,可通過將空氣吹入迷宮間隙造成氣密層。氣流的平穩(wěn)性是重要的,可使主要氣流朝外部流動。
氣密層在迷宮結(jié)構(gòu)簡單的情況下也可提供相當有效的密封效果。在主軸內(nèi)部創(chuàng)造高壓可獲得額外的保護,這在油-氣或油霧潤滑系統(tǒng)中得到應用。
?占據(jù)相當大軸向空間的密封系統(tǒng)是有利的,可在系統(tǒng)內(nèi)包含大的迷宮區(qū)域和收集器。但是軸向占據(jù)的空間越大,從前軸承到切削力位置的距離就越遠,從而會降低主軸的徑向剛度。
軸承集成密封
通常,十分有效的外部密封由于成本或空間問題不能使用的情況下,使用密封軸承。最常見的SKF精密角接觸球軸承,在其兩端都可裝有低摩擦集成密封。