從接觸形式上看,密封主要分為接觸式和非接觸式兩種。非接觸式密封,密封圈與滾動體間無直接接觸,填充潤滑劑,因此更適用于高轉(zhuǎn)速的場景;接觸密封是直接壓在軸上的,密封性更佳,但由于有直接接觸,摩擦力矩及溫升更高,此外,由于唇部與軸接觸旋轉(zhuǎn),因此接觸密封的類型決定了密封部位的線速度。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,不管是接觸式密封還是非接觸式密封,為了機械能夠更好、更快的運轉(zhuǎn),均產(chǎn)生了許多有趣的構(gòu)型,主要如下:
一、非接觸式密封。


非接觸式密封最簡單的構(gòu)型就是間隙密封,詳細如上圖所示。
為了加強密封效果,因此軸和軸承座的游隙應(yīng)盡可能地小。


從間隙密封進化的油槽密封,是在軸承座的內(nèi)徑上帶幾個同心的油槽,密封效果更好,油槽內(nèi)儲存的潤滑劑可以有效地防止污染物、粉塵等的進入。


軸承座內(nèi)徑上帶油槽,軸上也可以帶油槽,于是密封效果就更好了。


由于軸、軸承座、軸承是組裝起來的,且軸承是要不間斷進行旋轉(zhuǎn)的,因此在裝置接合的地方會有或大或小的縫隙,這成為了外部污染進入或內(nèi)部潤滑流行的窗口,為了減緩這種過程的速度,因此發(fā)明了迷宮密封,顧名思義,形成如同迷宮般的通路。


迷宮密封分為軸向和徑向及調(diào)心等多種,徑向迷宮式密封多用于剖分式軸承座,相對于軸向迷宮密封,徑向迷宮密封的密封效果更好。調(diào)心迷宮密封的迷宮通路是傾斜的,即使軸相對軸承座傾斜時,也不會造成迷宮凸起部分的接觸。


此外,還發(fā)明了斷油襯套,通過襯套凸起部位對油進行阻斷并甩出,回流到軸承座內(nèi),可以有效防止?jié)櫥托孤?。相同功能的還有甩油環(huán)(flinger),利用旋轉(zhuǎn)離心力,防止?jié)櫥托孤?,甩油環(huán)可設(shè)置于軸承座內(nèi)側(cè)或者外側(cè)。

現(xiàn)在的工程應(yīng)用上,更常用的是帶甩油環(huán)(flinger)的迷宮密封,或者為了實現(xiàn)更好的密封效果,使用多層迷宮密封。

二、接觸式密封。


接觸式密封有線接觸、面接觸兩種,常見的如z型密封,是剖面呈Z型的接觸密封圈,Z的內(nèi)部填充潤滑脂,形成潤滑脂密封,Z型密封是線接觸密封,Z的腳部與軸接觸。


面接觸常見的如V型密封,密封唇軸向接觸,接觸面更大,密封效果加強,同時V型密封特殊的設(shè)計,可以使用離心力甩出侵入的異物和水。但在速度過快的應(yīng)用場景,會導(dǎo)致密封唇接觸不良,需要用卡扣卡緊,或采用其他密封方式或者組合密封方式。


油封是最常用的接觸式密封,SKF CR系列油封有一萬四千余款,適用于各種場景,通常會有彈簧加壓,油封也有多層、雙層,或者線接觸、面接觸等多種設(shè)計,材質(zhì)亦多種多樣。
三、組合密封。


在一些特殊的應(yīng)用場景中,為達到最佳的密封效果,可以考慮接觸式密封與非接觸式密封組合使用,如Z型密封圈+迷宮式軸承,加強Z型密封圈的密封效果。


或者如迷宮式密封+油槽密封+甩油環(huán)(flinger)的三重組合式非接觸密封,可有效地防止?jié)櫥瑒┑男孤┘巴獠课廴疚?、水分的侵入,該類三重密封是立式軸承座的常用結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于如礦山機械、木材加工、金屬冶煉等粉塵較多的場景。


再或者,如油槽密封+甩油環(huán)+Z型密封圈,是三重組合式接觸密封,與上述的三重組合式非接觸式密封一樣,密封效果佳,亦是立式軸承座的常用結(jié)構(gòu),亦常用于粉塵較多的場景。

