轴用密封环的设计要求越来越高,这些越来越高的要求一般是来自各种不同的影响因素。例如:轴类零件的旋转方向的变化频率,直线往复运动的工作频率,加速度的大小,密封环设计、生产时未知的使用配置情况,艰苦的工作环境,恶劣的气候、温度条件,不同的润滑材料和变化莫测的润滑油的油量等等。同时,轴类运动部件还要受到散热性能的影响。 密封环的工作原理与一个“回收泵”类似,它将润滑油和冷却润滑气体在密封唇的作用下,重新送回润滑油腔。即将在轴与密封环之间完成润滑任务的润滑油送回到油腔去。在这种润滑油回送过程中,它还能对轴类零件的微观形状误差、偏心和端面跳动进行补偿、平衡。 当密封环所受到的压力提高0.1ba时,标准密封环在轴径上的锁紧力将提高32%。而对密封环密封唇的形状进行优化改进后,密封唇的横截面积减少,同等条件下施加在轴径上的锁紧力仅提高20%左右,密封环锁紧力的降低,提高了密封环的使用寿命。 在设计过程中,要对密封环的使用情况非常了解,再根据这些情况对密封环的结构设计进行优化,使得密封环在锁紧力不变的情况下可以省略密封环中的弹簧钢丝圈,保正密封环可以很好的完成润滑油的回送,在密封环中,其设计独特的排污唇要很好的抵抗润滑油中的粉尘颗粒的侵入。防止润滑油中的污物和金属微粒加剧密封唇的磨损。 MSS的新型密封环是一种组合式密封环。它由标准轴用密封环、设计独特的二次密封唇、Vlies式活环防护唇等密封环构件组成。由于需要整体安装到位,可事先涂以专用黄油,使安装使用非常方便。 Simrit公司的全新产品是:带PTFE密封唇的密封环。Roif Vogt先生,密封技术与震动技术公司产品开发部的领导人说到:“该产品今后将会广泛的应用到各个工业领域中”。 这一创新性的产品将弹性塑料与PTFE聚四氟乙烯塑料有机地结合在一起,可以很好的完成壳体工件的静态密封任务,PTFE聚四氟乙烯材料不会受到化学腐蚀,可对各种介质进行密封,同时还允许有短时间的失油工作。但这种新型密封环有一个缺点:由于这种密封环不是弹性密封,因此密封效果多少有点不稳定。克服这一缺陷的办法是:简单的螺旋线。有了螺旋线后,该产品可以在规定旋向中承受至少6ba的动态和静态压力。 在传统的密封环中,当内部压力达到0.5ba时,则容易引起密封环或轴的剧烈磨损,而Simrit公司设计的PPS型密封环则能够承受内压力、具有特殊设计的密封唇结构形状,它可有效地防止密封唇“倒角”损伤的形成。该项技术已获得了专利。 与传统的密封唇相比,这种较短的、灵活安装的、弹性的密封唇的磨损宽度可减少50%。Vogt先生说:“它经受了9500小时的动负荷试验的考验,以及15m/s的线速度和3ba压力的考验。在试验中没有出现轴径的磨损和泄漏”。 为驱动设备研制开发的另一个新产品允许在过载荷下工作:它便是带有排气性能的轴用密封圈。具有这种排气性能功能的轴用密封圈原来就有,例如,汽车轴上使用的密封环。但是,汽车轴端使用的是以润滑脂为润滑剂的密封环,不是本文介绍的润滑油密封环。 密封环所承受的负荷量不断增加,也要求密封环采用专用的润滑材料。Simrit公司在密封环中使用弹性材料收到了明显的效果。“它必须具有很好的耐化学腐蚀的能力,可以经受新的、多种合成润滑油的化学腐蚀,同时还应能够在很大的温度范围内使用”。Vogt先生说到。为此,他还列举了几个例子:72 NBR 902和75 FKM 585;以及一些具有特殊用途的专用材料。 在谈到密封环的损坏失效时,Vogt先生说到:“大约30%左右的密封环提前失效都是由轴径表面加工质量的不均匀而引起的”。尤其是轴径的“表面结构”缺陷,对轴用密封环的失效影响最大。Vogt先生说:“这种轴径表面结构缺陷利用现有的测量技术还很难检测出来。即使是经过磨削加工的轴类零件有时也会出现泄漏”。在Simrit公司中,工程技术人员正在全力以赴的研究轴类零件的加工工艺,试图找出一种最佳的工艺方案,经过试验证明:精磨、镗、强力车削与精车、滚压等等,都是最好的加工工艺。 大多数的旋转工件都可以采用强力车削加工。而这种强力车削加工的工件除了有很好的密封作用之外,还有工艺过程波动小、易于控制、刀具耐用度高以及生产准备生产工时短的优点,可节省生产工时达90%。Vogt先生对此说到:“这种强力车削工艺技术可以比磨削加工减少生产成本约50%”。