密封件的選擇和應用
密封件的選擇和應用
各類軸承配置不僅由軸承組成，而且還包括軸和軸承座以及密封件等關聯零部件。凡涉及潤滑劑清潔度、而且清潔度對軸承壽命有很大影響的情況下，例如在應用使用壽命原理時，密封件的性能顯然起著決定性的作用。
對設計人員而言，這意味著必須把軸承和密封件當作係統的組成部分來加以考慮。設計密封配置與選擇密封件時，不能忽視軸承配置和要求的使用壽命。
顯然，提供的內容不可能非常周詳，麵麵俱到，因此，我們在多處提請用戶與 技術開發部聯係。密封件的技術要求越高，就越需要與
聯係，特彆是在內部人員缺少經驗的情況下，尤其如此。
特定類型密封件的數據，可在相關產品表之前的內容中找到
設計
密封件采用多種設計和規格進行生產，可應用於所有工業部門，與直徑在4 700毫米以下的軸配套使用。 密封件主要分為以下各組
– 徑向軸密封件（卡緊密封件），
– 機械密封件，
– V型圈密封件，
– 軸向夾式密封件和
– 密封與間隔墊圈。
耐磨軸套作為特殊零部件進行生產。是密封件專業製造廠，生產的各類密封件設計，還生產三種用於液壓缸和氣壓缸的密封件：軸臺V型脹圈、壓力-防塵密封件和雙唇口壓力密封件
密封件的選擇
產品表中顯示的密封件用於密封旋轉部件與固定部件之間的間隙，或兩個處於相對運動的零部件之間的間隙。密封件的作用是
– 保持潤滑劑，
– 排斥汙染雜質，
– 分隔液體或氣體，並
– 承受壓差。
即使在臨界應用場合或不利的工作條件下，密封件也應以*低的摩擦和磨損充分發揮作用。
為了滿足不斷變化的要求，我們生產的密封件品種繁多，材料多樣。每種設計和材料的組合都具有特定的特性，適合某種具體的應用場合。
選擇合適的密封件受到包括工作條件在內的許多因素的影響，例如
– 潤滑類型，
– 密封表麵（相對麵）的滑動速度，
– 密封件是垂直安裝還是水平安裝，
– 與軸的共軸性偏心或偏離
還必須考慮密封件環境，例如，
– 化學或機械的因素及/或
– 熱條件
是否會影響密封件性能。可用的空間、密封效率要求以及成本的可行性必須全部考慮在內。
根據應用場合的不同，起主要影響的因素也各不相同，所以，無法提供選擇合適密封件類型和設計的通用規則。不過，下列有關不同密封件特性
的說明應多少能起到一定的指導作用。
密封件的選擇和應用
各類軸承配置不僅由軸承組成，而且還包括軸和軸承座以及密封件等關聯零部件。凡涉及潤滑劑清潔度、而且清潔度對軸承壽命有很大影響的情況下，例如在應用使用壽命原理時，密封件的性能顯然起著決定性的作用。
對設計人員而言，這意味著必須把軸承和密封件當作係統的組成部分來加以考慮。設計密封配置與選擇密封件時，不能忽視軸承配置和要求的使用壽命。
顯然，提供的內容不可能非常周詳，麵麵俱到，因此，我們在多處提請用戶與 技術開發部聯係。密封件的技術要求越高，就越需要與
聯係，特彆是在內部人員缺少經驗的情況下，尤其如此。
特定類型密封件的數據，可在相關產品表之前的內容中找到
設計
密封件采用多種設計和規格進行生產，可應用於所有工業部門，與直徑在4 700毫米以下的軸配套使用。 密封件主要分為以下各組
– 徑向軸密封件（卡緊密封件），
– 機械密封件，
– V型圈密封件，
– 軸向夾式密封件和
– 密封與間隔墊圈。
耐磨軸套作為特殊零部件進行生產。是密封件專業製造廠，生產的各類密封件設計，還生產三種用於液壓缸和氣壓缸的密封件：軸臺V型脹圈、壓力-防塵密封件和雙唇口壓力密封件
密封件的選擇
產品表中顯示的密封件用於密封旋轉部件與固定部件之間的間隙，或兩個處於相對運動的零部件之間的間隙。密封件的作用是
– 保持潤滑劑，
– 排斥汙染雜質，
– 分隔液體或氣體，並
– 承受壓差。
即使在臨界應用場合或不利的工作條件下，密封件也應以*低的摩擦和磨損充分發揮作用。
為了滿足不斷變化的要求，我們生產的密封件品種繁多，材料多樣。每種設計和材料的組合都具有特定的特性，適合某種具體的應用場合。
選擇合適的密封件受到包括工作條件在內的許多因素的影響，例如
– 潤滑類型，
– 密封表麵（相對麵）的滑動速度，
– 密封件是垂直安裝還是水平安裝，
– 與軸的共軸性偏心或偏離
還必須考慮密封件環境，例如，
– 化學或機械的因素及/或
– 熱條件
是否會影響密封件性能。可用的空間、密封效率要求以及成本的可行性必須全部考慮在內。
根據應用場合的不同，起主要影響的因素也各不相同，所以，無法提供選擇合適密封件類型和設計的通用規則。不過，下列有關不同密封件特性
的說明應多少能起到一定的指導作用。
密封件的選擇 - 油脂的保持
油脂的粘度相對較高，因此相對比較容易保持在軸承配置中。這意味著對密封件的要求不會太高，因此，幾乎可以采用任何類型的密封件。
HM型無卡緊彈簧的徑向軸密封件，在滑動速度較低的情況下，非常適合此類應用場合。此類HM徑向軸密封件的密封唇口應麵向油脂，即對軸承
配置而言，唇口應朝向軸承。
裝彈簧的徑向軸密封件，如W1（圖2和圖3）設計，同樣適合用於保持油脂。在需要經常重新潤滑的應用場合，至少一個密封件的唇口應背向油
脂，以便多餘的油脂通過該密封唇口溢出。 這樣做，可避免油脂積聚，從而避免熱量的積聚。當密封唇口的潤滑無法得到保證時，建議使用帶次
唇口的密封件，因為在主唇口和次唇口之間可充填油脂。由於脂潤滑的熱傳遞狀況不佳，我們建議，將油潤滑的允許圓周速度減半後運用在脂潤
滑的場合。
除徑向軸密封件（無論是否帶卡緊彈簧）外，V型圈密封件或氈密封件也可用於保持油脂。
密封件的選擇 - 潤滑油的保持
與油脂相比，潤滑油（特彆是粘度相對較低的潤滑油）在軸承配置中較難保持。因此，幾乎全部都要使用裝彈簧的徑向軸密封件。
在圓周（邊緣）速度相對較低的嚴酷條件下，機械密封件也可用來保持潤滑油。
通常，采用流體動力型唇口的徑向軸密封件就能勝任有餘。唇口有一個正弦型唇口，無論軸（或軸承座）的旋轉方向如何
，它都會對內部和外部產生一種泵吸作用。 如需保護密封位置免受灰塵或細小固體雜質的侵入，建議采用帶一個次（防塵）唇口的徑向軸密封件
。
V型圈密封件也可用來保持潤滑油。在這種情況下，密封件應配置在油側，並在軸上得到軸向支撐。
V型圈密封件特彆適合用來隔絕汙染物。此類密封件隨軸旋轉，起到拋油環的作用，並對垂直於軸的表麵起到密封作用。
主要用於隔絕汙染物的徑向軸密封件，安裝時，密封唇口應朝外。 在低轉速的應用場合與正常的工作條件下，可以使用任何類型的徑向軸密封件
。
在惡劣條件下，建議使用設計，例如帶流體動力型密封輔助裝置的，也可使用重型密封件。為增強密封效率，可將兩個密封件以串聯形式配置（圖11），或采用兩個唇口串聯的雙唇口密封件。
V型圈或軸向夾式密封件（CT）（圖13）也能保護主密封件免受粗糙雜質的侵襲。軸承座的側麵或徑向軸密封件的殼體可作為V型圈和CT密封件唇
口的相對麵。
在很多應用場合，隔絕汙染物與保持潤滑劑具有相同的重要性。選用除主唇口外另有一個次（防塵）唇口的密封件，通常就能勝任有餘。
要同時解決保持潤滑劑和隔絕汙染物的問題，還有一個辦法，即把兩個密封件反向配置
將兩個V型圈密封件反向配置，加上一個推力墊圈，也可有效發揮雙重作用。推力墊圈位於兩個密封件之間，兩側均經過機械加工。
在極端惡劣的條件下，建議使用機械密封件，但前提條件是配合麵的滑動速度必須在允許範圍之內。
密封件的選擇 - 兩種液體的分隔
在必須將兩種液體隔開的場合，根據可用的空間和需要的效率，可以采取兩種方法。
可以用兩個單獨的密封件，將其唇口反向配置，也可以用設計的雙唇口密封件。唇口也是反向配置。
采用這兩種方法時，唇口都必須裝彈簧。 在一個或另一個唇口偶爾發生乾摩擦運行的情況下，即其中一種液體暫時缺乏時，我們建議，安裝時就
在兩個唇口間加入油脂，以保證唇口始終得到充分潤滑。
密封件的選擇 - 圓周速度和轉動速度
允許的轉動速度取決於密封表麵的直徑和密封位置的允許圓周速度。
允許圓周速度主要視密封唇口的設計和材料而定，而密封唇口的設計和材料決定著密封件接觸位置的發熱狀況。 它們還取決於相對麵的材料和運
行條件。唇口的潤滑和被密封介質的類型和特點也有一定影響，因為介質可能帶走唇口接觸位置的熱量。
圖解1是對不同密封件設計的允許圓周速度的比較，假設密封件是在正常條件下運行，即具有油脂或油的保持能力、密封件各處無壓差等等。
無摩擦密封件，如迷宮密封件，幾乎不存在摩擦，因此*適宜高速和高溫運行。
密封件的選擇 - 工作溫度
低溫和高溫都會影響密封件的有效性。在低溫下，密封唇口會喪失彈性，從而變硬、變脆。密封效果會下降，密封件也會較易受機械損傷。如密
封件的材料和收縮率不同，則密封件外徑和箱體軸孔之間的靜態密封也會受到影響。 為了避免在使用鋁合金軸承座的場合出現此類問題，建議采
用具有彈性外徑的徑向軸密封件。
摩擦、密封唇口的圓周速度、溫度、被密封介質的粘度以及軸的特定傳熱狀況，都會影響密封位置的溫度和唇口與相對麵潤滑膜之間的溫度。高
溫一般會破壞潤滑膜。 潤滑不足是密封件過早失效的一個*常見原因。
對於持續高溫的應用場合，應使用特殊的高溫唇口材料，例如，采用氟橡膠（FPM）或聚四氟乙烯（PTFE）製造的LongLife密封件。
為了說明 通常使用的各種材料的耐熱性，圖解2列出了允許的工作溫度範圍。
密封件的選擇 - 壓力
密封位置一側與另一側存在壓差，通常意味著必須使用特殊設計的帶卡緊彈簧的徑向軸密封件，因為其他類型的標準密封件在相對較低的轉速下
，通常隻能承受0,07兆帕壓差。
一般情況下，對於存在壓差的位置，我們建議使用 W5
（圖23）或 WA5（圖24）密封件，因為這類密封件在5米/秒速度下所能承受的壓力可達0,63兆帕。
在承受壓力的情況下，密封件的唇口被緊緊壓在相對麵上，從而引起摩擦增大，下唇口溫度升高。在高轉速下，這會加速磨損，並明顯縮短密封
件及其相對麵的使用壽命。在存在壓差的情況下，應注意使壓力和圓周速度相稱。
如壓差是暫時的，可能需要使用**個密封件，如額外的徑向軸密封件，使其唇口對準壓力較高的一側，也可以采用V型圈密封件（圖23），使其
唇口對準壓力較低的一側。
在承受壓力的場合，徑向軸密封件應軸向位於壓力低的一側
（圖25），以防止其被壓出軸承座外。如使用標準徑向軸密封件，為密封件提供額外的軸支撐可能會有幫助，因為這樣能防止密封件在壓力下過
度變形，還能防止相對麵受到唇口的額外壓力。
另外，在承受壓力（無論壓力的作用方向）的情況下，適宜采用設計的機械密封件（圖26）。
密封件的選擇 - 可用空間
在很多情況下，可供安裝密封件的空間不足，不允許使用尺寸符合ISO2626194或DIN3670的標準徑向軸密封件。此時，必須使用特殊設計的徑
向軸密封件。也可使用放置在實際密封位置之外的V型圈密封件（圖29、圖31）。
如徑向或軸向空間有限，而且軸的直徑較大，則可使用HS設計的密封件（圖30）。
如能使用V型圈密封件，軸承配置就特彆經濟，而且V型圈也極易安裝。V型圈是軸向密封，唇口對相對麵輕輕施壓，相對麵可以是
靜止的機械部件，也可以是轉動的機械部件。
密封件的選擇 - 安裝限製
在因為設計上的原因而無法通過軸端安裝密封件、或安裝有困難的應用場合，適宜使用彈性V型圈密封件，或HS6、HS7和HS8設計
的對開式 徑向軸密封件。
此類徑向軸密封件完全采用彈性材料製造，無任何增強材料。因此安裝特彆簡單。密封圈在軸上定位後，通過卡緊彈簧固定在一起，卡緊彈簧采
用螺紋連接器或控製線連接器或鉤眼相接合。它們應借助端蓋，軸向固定在箱體軸孔內，端蓋可以是單體式，也可以是對開式。
對開式HS徑向軸密封件適用於密封唇口邊緣處的圓周速度達到7,5或10米/秒的場合。可用於軸直徑大約為170到4570毫米的場合。
V型圈密封件有彈性，可伸展。因此，安裝時可以套過其他零部件上。但是，如果更換V型圈時需要費時去拆卸數個零部件，則在**安
裝時，*好在軸上多套上一兩個替換 V 型圈，以備將來更換。更換磨損的V型圈時，可以很容易地將它割斷後取下，再將更換用的密封
圈移到正確位置，整個過程既簡單又迅速。
密封件的選擇 - 配置
一般而言，產品表中所列的全部密封件均可用於水平軸和垂直軸。軸向夾式CT密封件隻能用作水平軸上的次（輔助）密封件。
與水平軸上的密封件相比，垂直軸上的密封件通常更多暴露於周圍介質，如外部的雨水或軸承側麵的潤滑油。
V型圈密封件與軸的配合為過盈配合，並隨軸一起轉動。此類密封件具有拋油環功能，因此特彆適合做垂直軸上的主密封件或次
密封件。
在轉速相對較低時，機械密封件可有效保持油脂，防止雜質從垂直密封位置進入。
徑向軸密封件與V型圈串聯配置，用於潛水泵等應用場合，可達到高效率密封，起到額外保護的作用。
密封件的選擇 - 相對麵設計
密封效率和密封件壽命在很大程度上受到下列因素的影響
– 表麵光潔度和公差等級以及
– 密封唇口所運行表麵
的材料和硬度 ，以及
– 共軸性偏離值和
– 軸的側擺度。
表麵過於光滑，可導致唇口/接觸麵缺少潤滑，但表麵過於粗糙，則會磨損唇口。同時，表麵應無加工紋路（方向性，對著或背著密封唇口的斜向
溝槽），因為，根據轉動的方向，這類紋路會引起泄漏。
偏離真正的共軸性以及軸與箱體軸孔的不對心，可導致徑向軸密封件的唇口受力不均。 唇口的一部分圓周會卸載，從而減小它對軸的壓力，而唇
口圓周的其餘部分將承受更重的負荷，唇口隨軸轉動的路徑寬度將增大。
軸的側擺度應保持在有限的範圍之內，特彆是在高轉速下，否則，不管唇口的撓度如何，都將無法跟上軸的轉動。 結果會在唇口和軸之間形成間
隙，喪失密封效率。
與徑向軸密封件相比，V 型圈密封件和軸向夾式密封件不受正常共軸性偏差或側擺度的影響。
密封件的選擇 - 軸向移動
軸相對於箱體軸孔的軸向移動不會損及徑向軸密封件的密封性能，但前提是與唇口接觸的整個表麵具有同樣的硬度和表麵光潔度。
V型圈密封件和軸向夾式密封件所能承受的軸向移動量受到密封件與其相對麵的允許位移的限製。
對於發生純軸向運動的密封位置，如活塞桿或柱塞，可使用帶一個金屬密封唇口和一個丁腈橡膠密封唇口的壓力密封件；有關信息承索提供。
密封件的選擇 - 耐磨性
密封件的耐磨性在很大程度上取決於製造密封唇口的材料，同時受其相對麵的表麵光潔度、潤滑類型、圓周速度、溫度和壓差的影響。
采用不同材料製造的密封唇口的耐磨性比較，見圖解3。該圖解適用於在相同條件下運行、大小相同的密封件。
雖然，比起丁腈橡膠密封件，使用耐磨的材料氟橡膠或PTFE製造的 密封件的初始成本較高，但由於減少了維護工作和停運檢修時間，
總成本可能反而較低。
有關材料特性，詳見“材料”一節。
密封件的選擇 - 耐化學性
密封件材料的耐化學性是選擇密封件時需要考慮的重要因素。材料的特性由其聚合物基決定，並受溫度、介質和壓差的影響。
由於各個因素之間的關係很複雜，所以，有關具體材料的耐化學性，很難給出通用的數據。“耐化學性”題下所提供的信息隻能作為大致的指南。
密封件材料的選擇
密封件的選擇 - 選擇指南
選擇指南概括介紹了各種密封件及其設計特點以及對各種工作條件的適用性。 指南中不可能包括所有的不同設計；隻能選取有代表性的設計。指
南中介紹的不同設計以及密封件的詳細信息，可在表格前的介紹中找到。為了行文簡潔和節省篇幅，指南中隻用了少量符號，因此，無法**區
分各種不同類型的密封件
