旋轉(zhuǎn)密封的關(guān)注重點(diǎn)
旋轉(zhuǎn)密封應(yīng)用給密封件制造商帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。如果不充分考慮盡量減少摩擦,
摩擦產(chǎn)生的熱量會(huì)很快超過(guò)材料所能承受的最高溫度。設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)密封應(yīng)用時(shí)需重點(diǎn)考慮以下問(wèn)題:
散熱
旋轉(zhuǎn)密封最常見(jiàn)的失效模式是材料的熱失效,減少熱量產(chǎn)生的最有效方法是減少摩擦。這可以通過(guò)許多方式實(shí)現(xiàn),可以參考下面圖表的建議。
密封困難 | 密封容易 |
高軸速 | 低軸速 |
無(wú)潤(rùn)滑介質(zhì) | 有潤(rùn)滑介質(zhì) |
零件公差大 | 零件公差小 |
不合適的軸表面粗糙度 | 正確的軸表面粗糙度 |
隔熱材料 | 導(dǎo)熱材料 |
高溫 | 低溫 |
壓力小于10psi或大于750psi | 壓力在10-750psi之間 |
配合公差
為了以最小的摩擦保持良好的密封,旋轉(zhuǎn)應(yīng)用要求配合部件的制造具有嚴(yán)格的公差。軸和孔應(yīng)有±0.025mm或更好的公差。使用緊公差可以減少在最壞情況下的公差疊加中密封所需的壓縮量。
截面尺寸的選擇
當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)密封時(shí),盡可能地選擇最大的截面。橫截面越大,密封效果越好,使用壽命越長(zhǎng)。
轉(zhuǎn)速
在有選擇的情況下,盡量在軸的最小直徑處進(jìn)行密封,以減少摩擦和降低面速度。
在有潤(rùn)滑的液壓系統(tǒng)中軸速有可能會(huì)達(dá)到900 FPM (274.3 米/分鐘)。對(duì)于軸速小于20 FPM(15.2米/分鐘)和大于900 FPM(274.3米/分鐘)的應(yīng)用,請(qǐng)與我們的工程部門聯(lián)系以獲得技術(shù)支持。
英尺/分鐘(FPM)=
軸直徑(英寸)x3.1415xRPM/12
米/分鐘(m/min)=
軸直徑(米)x3.1415xRPM
密封的潤(rùn)滑
由于與熱相關(guān)的失效是最常見(jiàn)的旋轉(zhuǎn)密封失效模式,因此密封潤(rùn)滑極其重要。隨著摩擦的增加,導(dǎo)致了熱量的產(chǎn)生,會(huì)造成密封壽命下降。盡管每一種應(yīng)用場(chǎng)景都是不同的,但隨著表面速度的增加,潤(rùn)滑變得越來(lái)越重要。同時(shí)需要考慮增加潤(rùn)滑壓力來(lái)維持動(dòng)密封界面有足夠的潤(rùn)滑。這種壓力至少需要10psi。當(dāng)密封非潤(rùn)滑流體(牛奶、水、空氣等)時(shí),密封壽命將顯著降低。
表面粗糙度和硬度
為減少摩擦,理想的軸表面粗糙度為Ra20-24μinch(0.5-0.6μm),來(lái)提高其維持潤(rùn)滑的能力; Ra20 ~ 32μinch(0.5 ~ 0.7μm)也是可接受的。表面粗糙度過(guò)于光滑會(huì)阻止?jié)櫥M(jìn)入密封界面。安裝槽的表面粗糙度推薦為Ra63-85μinch(1.6-2.1μm),以防止密封圈在槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)。軸的最低硬度推薦為35 HRc。
外部壓縮
在旋轉(zhuǎn)密封應(yīng)用中,Quad-Ring?星形密封圈的內(nèi)徑在未安裝的自由狀態(tài)下應(yīng)該總是大于軸的外徑。安裝后,密封圈內(nèi)徑將被壓縮到足夠小,以提供密封所需的壓縮。這將密封固定在溝槽中,并使動(dòng)態(tài)密封界面發(fā)生在密封圈和軸之間,而不是密封和溝槽之間。
密封圈的偏擺
將凹槽設(shè)計(jì)在殼體上,將密封件向外壓縮到凹槽中,盡可能的提高回旋系的同心度能大大的提高密封系的壽命。在旋轉(zhuǎn)密封應(yīng)用中,偏心的發(fā)生將造成類似泵的效果,而導(dǎo)致密封泄漏。
推薦材料
我們推薦使用我們的525LP和525L材料用于旋轉(zhuǎn)密封應(yīng)用。這些定制的丁腈橡膠配方提供了卓越的耐磨性,并與大多數(shù)液壓油兼容。525LP通常用于300psi (20.7 bar)的壓力,而525L是300-750 psi (20.7-51.7 bar)壓力下的首選。
避免密封圈在安裝時(shí)損壞
在安裝過(guò)程中,密封圈很容易被損壞。例如,密封圈通常是通過(guò)在螺紋或花鍵表面滑動(dòng)而插入到軸上的。為了避免密封圈損壞,請(qǐng)減小螺紋區(qū)域的軸直徑。還包括增加密封圈的裝配倒角,避免溝槽上的尖角。如果可能,可以考慮使用錐形安裝工具來(lái)幫助安裝密封圈。