其实工业设备的稳定运行就要从对其旋转轴的系统的良好的封闭和隔离两方面下起手来,主要的两大隐患就是润滑油的泄漏和外部的污染物的侵入了。采用对 SKF骨架油封特有的金属骨架与弹性唇口的巧妙的组合手段,将润滑的油有效的封存在内部同时又将外部的各种不良的环境都隔绝了开来,成为电动机、齿轮箱、泵、风机及汽车机械等设备中不可或缺的关键的密封部件。
一、SKF骨架油封的核心结构
以“至高的密封可靠性”和“良好的工况适应性”为核心的SKF骨架油封的结构设计可分为三大部分:
其骨架为由钢板冲压制成的密闭的“支撑框架”,如一只油封的铁盒子一般。依托于其良好的结构强度和尺寸的稳定性,油封不仅能在被安装(如压入壳体的孔等)中不易发生变形,而且能在长期的使用中也能保持其与唇口与旋转轴的更佳的贴合度。
通过以丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)或硅橡胶(VMQ)等高性能的密封材料的弹性体的构成的唇口对实际的接触的旋转轴的密封起着至关重要的作用。凭借其特有的“唇形”设计与轴的表面紧密的贴合就能形成动态的密封,既能有效的防止轴承的润滑油的泄漏外,还能把外界的灰尘、水分等各种污染物都堵在外,起到很不错的密封隔绝的作用。其部分型号还配备了对外的防尘唇,巧妙的将两者组合起来形成了“双唇”的结构,从而大大地增强了对内的防尘成效。
通过以一道道的恒定径向力将主密封的两唇之间的微小的间隙全部挤压的起到密封的作用的主要是螺旋弹簧。基于对唇口的这一特殊的“自我修复”作用的充分发挥,不仅能对付轴的长期的轻微的偏心(如安装误差)或跳动(如设备的振动等),更能在轴的轻微的倾斜或跳动(如设备的振动等)时都能与轴的表面保持紧密的接触,确保了密封的确实的可靠性。

二、SKF骨架油封的材质选择
根据不同的工作场景,SKF的骨架油封的弹性体的材质都可以灵活的选择,其不同材质的特性与适用场景也各不相同。
以丁腈橡胶(NBR)为更主要的材质的密封件,对大多数的工业设备的润滑系统(如电动机、齿轮箱等)均具有良好的耐矿物油、油脂等的性能,其工作温度范围可达-40℃至120℃。
其具有高的耐高温(可达200℃以上)、耐化学品(如燃油、润滑油)等优良的性能,对于汽车的发动机、化工的设备等都能起到十分严苛的工况的承受,如汽车的变速箱中就可将FKM的材质的油封做的能承受发动机舱的高温与燃油的侵蚀等。
其中以丙烯酸酯橡胶(ACM)因其极高的耐热油性能,其工作温度可达150℃,尤其对需要长期接触高温的如液压泵、化工泵等的密封部件的制作都具有广泛的应用。
而硅橡胶(VMQ)则以其极高的高低温的使用范围(-60℃至200℃)而著称,但其所带来的就是其所具有的较低的机械强度,仅适用于对温度的要求高但其所带来的负载较小的场景如某些精密的仪器的旋转轴的密封等。
三、SKF骨架油封的核心功能
其主要的功能就是以其自身的 SKF骨架将机器的各个零部件的间隙隔绝,防止了空气、水、灰尘等的进入,使得机器的各个零部件始终处于密封的状态,从而起到保护机器的作用。
通过对封存的润滑油的精心保护不仅能防止其从轴承的腔隙中泄漏外,还能确保设备的各个部件尤其是如轴承、齿轮等的长期的良好的润滑状态,从而大大地减少了其由于长期的不良的润滑而造成的磨损。
依托于对外部的灰尘、泥土、水分等的隔离,有效的避免了由于这些污染物的侵入而造成的对设备的部件的磨损(如泵的叶轮因长期的灰尘的磨损而失效)。
基于其特有的隔离作用,油封不仅可在液体的相对密度较大的场合(如:液压系统)中防止流体的混合使系统的压力保持稳定,对于相对密度较小的流体(如:空气、水蒸气等)也具有很不错的隔离作用。
凭借对唇口的精心的优化设计,如对其的各个角度的合理的确定以及对其的接触压力的合理的分布等,都可使其与其所旋转的轴的相互的摩擦降低,从而对设备的能耗都产生了较大的节省,如对风机的轴的封的摩擦的减少就可对其所用的动力都可节省出一部分。

四、SKF骨架油封的应用场景
其应用之广,无不在于其能满足各类旋转轴的各种密封要求,对于各类机械的各种运行状态都能起到良好的密封作用,从而为各类工业的发展提供了广泛的应用前景。
采用对工业设备的精心设计手段,如电动机的优越的封闭性、发电机的便捷的转子隔离等,甚至对一些相对的“小”的部件如齿轮箱的精密的齿面接触、减速机的高精度的传动等,至于对一些直接接触介质的部件如泵(水泵、液压泵、化工泵等)的骨架油封的设计就可防止液压油的泄漏,同时也可避免外部的杂质进入泵的体内等等都大大地提高了工业设备的可靠性。
而汽车的诸多部件如轮毂、变速箱、发动机、差速器等尤为典型,如汽车的发动机的曲轴油封就不仅要承受高的温度(发动机的舱内温度可达100℃以上)与燃油的接触等恶劣的工作环境,还要具备良好的密封性、耐高温的特性,FKM材质的油封就成为了常见的选择。
基于对特殊的工况的满足,如将拖拉机的变速箱的 SKF骨架油封的材质定制为耐磨损的HNBR氢化丁腈橡胶等,能更好地满足了客户的需求。
五、SKF骨架油封的技术优势
作为所有地区的密封件高端的供应商,SKF在骨架油封的技术上就自然地体现出了其在这一领域的 性和高端性。其在此一方面的高端地位也就更是为其在其他方面的技术优势的广泛的应用提供了坚实的技术基础。其推出的新一代的以骨架油封的系列产品的问世就充分地体现了其在此方面的技术优势和竞争力。
凭借对其唇口的精心优化设计并通过FEA的数值模拟对其在装配的预紧与高速的旋转下的接触的应力分布的分析确保了其与轴的更好的贴合性,如某型号的油封的唇口的设计就可在14m/s的线速度下(即约相当于泵轴转速3000rpm)都能保持良好的密封的成效。
基于对不锈钢的精心选材以及对螺旋弹簧的特有的设计(如对其圈数的精心的调配、其所能产生的弹力等的精心的计算等),使得其能在长期的使用中始终能提供稳定的、持久的、足够的的径向力,有效的补偿了其所存在的唇口的相对的磨损——即使在轴轻微的跳动(如0.1mm)的情况下也能始终保持密封的良好的工作状态。
借助对 SKF的唇口形状的有限元分析(FEA)与流体动力学的(CFD)的深入的模拟调优,既可对油封的不同工况(如转速、温度、介质等)下的性能进行全方面的模拟评估,得出更优的唇口形状与更合适的材料的选择,从而大大提高了油封的可靠性和可靠的寿命;同时通过旋转密封的测试台架(可模拟转速从低速到2万转/分钟、温度从-40℃到150℃等各种极端的工况)对产品的可靠性进行严格的测试,确保了产品的可靠性。

六、SKF骨架油封的选型建议
综上所述,选择适宜的SKF骨架油封就要从其结构的参数、工作的环境、使用的负荷等多个方面来合理的将其选出。
为确保油封的正常工作,油封的内径就要与其所装的旋转轴的直径完全匹配(一般允许的误差在±0.05mm以内),外径则要与壳体的孔的直径完全相符,从而就能确保油封的紧密的配合。
但切记不能将唇口的线速度超过了油封的设计的更大值(比如NBR材质的油封的更大线速度都不能超过14m/s),一旦超过了就很容易因摩擦的热的原因而使唇口的油封发生了磨损等重的后果。
为确保所选的弹性体的材料的工作温度能满足汽车的发动机的实际的运行的更高温度的要求比如说汽车的发动机的油封的选择就不能不是FKM材质才能耐温200℃以上才行。

其所封的润滑油/脂(如液压油、齿轮油)等的耐腐性以及对可能接触的外部的各种化学品、水分等的防污防腐性均应较好。
借助其特有的金属骨架、弹性唇口与精心的螺旋弹簧的组合,配上各类的可靠的材质的选择以及不断的以 的技术去研发的推动下,SKF的骨架油封就为工业的各个设备的旋转轴的密封提供了可靠的解决方案。通过对常规的工业设备如电动机、泵等对严苛的工况如汽车发动机、化工设备等都能满足其不同的需求,从而成为设备的稳定运行的重要的确保。
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