如何選擇合適的軸承端蓋密封方式?

福州電校焊接班 2023-11-21 發(fā)布于福建

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工作這么多年，一直與傳動機械打交道。傳動與軸承之間，相輔相成，工作根據(jù)工況不同設計了不同的軸承端蓋結構。這里將過往參與設計的軸承端蓋結構進行總結，供感興趣的外行和新入行的機械設計參考。機械設計同行也可以借鑒應用到自己的工程項目里。

軸承端蓋主要分為軸承通蓋和軸承悶蓋。這兩種軸承端蓋結構有所區(qū)別，所以密封方式也有所區(qū)別。

軸承通蓋(你會發(fā)現(xiàn)蓋子上中間有通孔)，通常作為旋轉(zhuǎn)軸輸入輸出端蓋

軸承悶蓋(你會發(fā)現(xiàn)蓋子中間沒有孔)，通常作為減速箱中間軸軸承端蓋，也會作為諸如單輸出電機軸非輸出端軸承端蓋軸承悶蓋的密封結構通常有如下幾種:O型密封圈、密封膠、密封端蓋。

軸承悶蓋徑向O型圈密封

軸承悶蓋端面O型圈靜密封

密封端蓋(NBR油封盒)

軸承端蓋密封膠

與軸承悶蓋不同的是，軸承通蓋的工況通常更為復雜。軸承悶蓋通常是靜密封工況，運動部件不直接與其接觸。軸承通蓋對應的通常是動密封，工況，旋轉(zhuǎn)軸需要通過端蓋，與此同時很多時候面對多灰塵潮濕鹽霧惡劣工況時需要做到防塵防水。

在很多惡劣工況下，往往一種密封結構形式解決不了結構密封問題，需要多種密封結構形式相結合，層層保護。這里面的密封就大有學問了。

軸承通蓋的密封結構形式通常有如下幾種:油封密封、迷宮密封、密封圈、密封膠密封等等。

常規(guī)工況下，通常需要用兩種密封結構，如傳動軸單油封密封結構+端蓋密封膠密封。

單油封軸承通蓋

這種油封結構通常分為單唇油封，帶副唇油封。上圖就是典型的單唇油封。相比于單唇油封，帶副唇油封的密封效果更好，在防水防油的基礎上防塵。

帶副唇油封

在很多低速重載的場合典型的如卷揚機卷筒軸，軸承端蓋通常會用迷宮油封+密封膠結合的結構。如下圖所示。

迷宮油封+密封膠密封結構

在過去，軸承通蓋的密封圈結構經(jīng)常會采用宓封圈結構，典型的如J型密封圈，應用于空壓機領域。當然現(xiàn)在這種密封圈結構也被應用在航空航天領域的傳動機構中。

J型密封圈結構

常見的骨架油封在使用一定時間后，會以用戶反饋油封處漏油、滲油。

骨架油封的密封能力決定于油膜的厚度，當油膜的厚度過大時油封的密封不嚴當油膜的厚度過小時油封又會與軸過度摩擦引起油封唇口和軸頸的磨損。下面幾張圖是典型的軸油封段磨損圖片。

齒輪軸油封段磨損

針對這種工況下，密封結構通常采用組合密封結構，典型的如軸承隔離器(雙環(huán)密封)，如下圖所示。這種密封結構的工作原理是靜環(huán)1通過0形圈6與軸承腔體聯(lián)結并保持靜止0形圈6密封住軸承端蓋的泄漏通道;動環(huán)2通過0形圈3與軸抱緊并與軸一起旋轉(zhuǎn)。一個0形圈4和二個0形圈5一起組成V形的梳齒結構,其中O形圈4與靜環(huán)1一起保持靜止而O形圈5與動環(huán)2一起旋轉(zhuǎn);集液槽7收集軸承箱體內(nèi)甩上來的潤滑油，并通過回流孔8返回軸承箱。

軸承隔離器(雙環(huán)密封)

更多時候，組合密封結構會采用迷宮油封+油封，廣泛應用于工程機械領域。如下圖所示。

迷宮密封+油封結構

更復雜惡劣工況，如礦用機械、水泥機械、卸船機械等等。這些工況下，旋轉(zhuǎn)軸隨時地會接觸到粉層、礦渣、石子等等。常規(guī)密封結構很容易由于密封件損壞失效。這種工況下，通常會采用三四道組合密封結構，典型的結構如下圖所示。

防塵密封+骨架油封+骨架水封+迷宮密封

(組合密封結構)

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