如何设计完美的转轴密封

发布于2020/09/01 | Cliff |海豹

当涉及到维护一个高功能的转轴，你需要选择合适的唇密封。

轴封保护转轴免受灰尘、污物等污染物，它可以防止水分和润滑剂进入。

旋转密封，也称为径向轴密封，通常位于旋转轴和固定壳体之间(如气缸壁)，以阻止流体沿轴泄漏。旋转密封的外表面固定在壳体上，而密封的内唇压在转轴上。

轴封的常见应用包括电机、齿轮箱、泵和轴。他们也越来越多用于食品以及化学加工，以及加压气体应用。

在选择旋转轴的最佳唇密封时，最重要的三个考虑因素是:

以下是我们的指南，指导您如何实现密封和轴的最佳性能和寿命，最终将密封故障的风险降至最低。

什么材料是最好的旋转密封?

选择转轴唇密封的突出材料是聚四氟乙烯，也称为聚四氟乙烯。这种材料通常用于密封件，因为它具有极低的摩擦和耐磨损性。

它在高工作温度下也表现得非常好，只需要很少的润滑。此外，它与许多化学物质兼容，使其成为一个很好的通用选择。

由聚四氟乙烯制成的转轴唇密封非常坚韧，具有低摩擦系数，这使得它们可以在配合表面(在这种情况下，旋转轴)的最高点上滑动，同时抵抗磨损。他们可以在没有润滑的情况下做到这一点。

金属转轴的粗糙度和硬度是设计轴唇密封时要考虑的两个最重要的特性。让我们先看看粗糙度。

在转轴的情况下，粗糙度是指轴表面的不均匀度。我们测量轴的粗糙度的方法是测量轴表面的高点和低点，然后计算差值。这被称为加工公差。

通过适当地修整轴的表面，可以将粗糙度降至最低。良好的表面加工与适当的加工公差将允许优良的密封性能，以及寿命。

具有高表面粗糙度的转轴可以允许通过轴表面的低点泄漏路径。表面的磨蚀性也会迅速磨损密封件，导致失效。

一般来说，转轴表面越光滑，密封性能越好。然而，超过规格的平滑度实际上会降低密封的有效性。这是因为在极其光滑的表面上，润滑液膜不允许在密封件和配合表面之间流动。

通过这种薄膜润滑密封和延长其寿命。没有它，封条会很快磨损。本质上，如果你的转轴表面太光滑，密封将执行太好吧——直到它不存在。

转轴的硬度是通过观察压头在高压下压入转轴表面的深度来测量的。使用罗克韦尔比例尺，我们可以测量相对于参考压力所产生的穿透深度。

密封件应始终比转轴柔软。这确保它磨损而不是轴。因此，轴越硬，密封材料的选择就越多。

在金属转轴中，表面越硬越好。硬度的增加允许使用高强度密封材料，这将增加唇密封和轴本身的寿命。

另一种选择是较软的金属轴，容易受到最佳密封唇材料(聚四氟乙烯)的磨损和侵蚀。所以当你使用软转轴时，你需要使用软密封。这是一个可行的解决方案，但这确实意味着密封寿命将会缩短。

但是，将转轴表面硬度保持在洛氏C标度45以下有一个优点，那就是大多数密封件实际上会在最初的“垫入”期间对轴表面进行抛光。

在此期间之后，转轴上的磨损将缓解，这取决于密封的PTFE材料，轴的表面光洁度和应用的压力*速度(PV额定)。

当硬度超过45洛氏度时，初始制造表面光洁度对密封寿命至关重要。为什么?因为在“铺垫”期间不允许有太多的抛光。当硬度较高时，表面的任何粗糙度都会对密封件造成磨损。

所以可以看到，在唇封设计时，转轴表面的粗糙度和硬度并不是独立的属性——随着硬度的上升，粗糙度需要下降。或者，一个不那么坚硬的表面允许更多的粗糙度。

的金属转轴的理想硬度取决于转轴的转速和环境压力。

在典型的工程实践中，所使用的硬度通常是较硬金属的费用和密封寿命之间的折衷。与任何设计任务一样，挑战在于找到一个不仅满足技术要求，而且在后勤(即预算)限制内的解决方案。

由于聚四氟乙烯填料和材料规格的范围广泛，为您的轴找到正确的旋转密封并不总是容易的，以确保最佳的密封效果和寿命。

如果现有的轴封无法满足您的需求，您可能需要设计一个定制的轴封。这恰好是我们海豹工程师在Eclipse工程公司的专长。华体会客服中心华体会最新地址我们工艺多种类型的密封件旋转轴应用。包括套管唇密封，o形环OD唇密封，和MicroLip海豹．