Berøringsfri tætninger til lejer: typer, hastighedsgrænser og valgvejledning

En 15 kW motor, der kører ved 6.000 o/min, bør ikke ødelægge læbetætninger hver ottende måned. Når den gør det, gør tætningen præcis, hvad den er designet til at gøre, ved at trykke en gummilæbe mod en roterende overflade, og varmen fra den friktion er det, der afslutter den. Udskiftning af læbetætningen med en ikke-kontakt tætning løser ofte problemet i et enkelt trin, fordi tætningen ikke længere rører noget. Berøringsfri tætninger afgiver en smule forureningsbeskyttelse i bytte for lavere friktion, lavere driftstemperatur, et højere hastighedsloft og længere fedtlevetid. For rent, hurtigt eller varmt udstyr er den udveksling normalt den rigtige.

Hvad tæller som et ikke-kontakt segl

En berøringsfri tætning holder smøremiddel inde og forurening ude uden gnidning mellem de roterende og stationære dele under normal drift. I lejearbejde vil du møde fire almindelige versioner:

• Presset stålskjold, vist som ZZ-suffikset på et lejes varenummer
• Labyrintforsegling, bearbejdet som en bane af sving i en ring eller hus
• V-tætning eller mellemrumstætning, der sidder tæt på en skulder uden at trykke på den
• Hybride designs, der kombinerer en labyrintbane med en lysdeflektor eller et filtelement

Det pressede stålskjold er det enkleste og billigste i gruppen, og det håndterer groft støv, fedtophobning og høj hastighed godt. En labyrint er den stærkeste mulighed i gruppen, når den har nok interne drejninger og en drænvej, men den kræver også det mest omhyggelige designarbejde og den mest nøjagtige bearbejdning.

Det du får er målbart. Friktionsmomentet forbliver lavt og forbliver stabilt i lejets levetid, varmeudviklingen falder, den begrænsende hastighed stiger, og fedtets levetid forbedres, fordi basisolien ikke koges af tætningsfriktion. Der er heller ikke skåret slidspor i akslen eller muffen, hvilket betyder noget, når akslen er dyr eller svær at udskifte.

Hvad du opgiver er lige så klart. Gabet, der fjerner friktion, er også en vej. Fint støv, kølevæsketåge, skyllevand og nedsænkning vil finde vej gennem en almindelig tætningsfri tætning, så kraftig forurening, rengøringscyklusser for fødevareplanter og nedsænket drift har normalt brug for en kontaktforsegling, en sekundær barriere eller en udrensning.

Sammenligning af tætningstyper på det samme leje

Tabellen nedenfor placerer de fælles muligheder på de samme kriterier, så handelen mellem friktion og beskyttelse er synlig snarere end antaget.

Hvordan en ikke-kontakt tætning faktisk holder snavs ude

Beskyttelse i en berøringsfri tætning kommer fra stien snarere end fra en barriere. At forstå tre faktorer forklarer de fleste resultater i den virkelige verden.

Labyrintgeometri og partikelmomentum

En labyrint tvinger luft og partikler til at ændre retning flere gange. Hver tur falder trykket og fanger partikler i en rille, så forureningen skal rejse længere og med mindre energi for at nå lejet. På en roterende ring kaster centrifugalkraften partikler udad, før de når det inderste hul. En enkelt lige spalte klarer sig langt dårligere end en vej med tre eller fire retningsændringer, hvorfor to tætninger af samme nominelle størrelse kan opføre sig helt forskelligt i drift.

Clearance og termisk vækst

Clearance afgør, om en berøringsfri tætning virker eller svigter. Radiale mellemrum i området 0,1 til 0,3 mm pr. side er typiske på små og mellemstore lejer, og de skal genberegnes, når huset er af aluminium, og akslen er af stål, når driftstemperaturen afviger fra monteringstemperaturen med mere end omkring 60 grader Celsius, eller når akslen viser mærkbar udløb. Et mellemrum, der lukker ved køretemperatur, bliver en gnidende forsegling uden nogen af ​​fordelene og alt slid.

Orientering, afløb og fedtrensning

De fleste berøringsfrie designs er retningsbestemte. Den roterende deflektor skal vende mod forureningskilden, så partikler kastes væk fra lejet, og den stationære rille skal sidde på den rene side. Et drænhul på husets laveste punkt lader vand og kondensat forlade i stedet for at samle sig mod spalten. En let fedtrensning hjælper også, da en lille mængde fedt, der trænger ud gennem spalten, bærer partikler med sig og forsegler banen indefra.

Hvor ikke-kontakt tætninger passer bedst

Disse applikationer skuffer sjældent:

• Elmotorer og blæsere, hvor hastigheden er konstant, og miljøet er rent eller let støvet
• Højhastighedsspindler og værktøjsmaskiner, hvor friktionsvarme begrænser nøjagtigheden
• Gearkasser og pumpehuse med oliestænk, hvor der kan bearbejdes en afløbsbane
• Robotsamlinger og lineære styresystemer, hvor lang fedtlevetid betyder mere end en tæt barriere
• Industriel automation kører på filtreret luft i et kontrolleret værksted

Disse applikationer har normalt brug for noget mere:

• Støberi, minedrift og tilslagshåndtering, hvor slibestøv er til stede i store mængder
• Madlinjer med daglig afvaskning og ætsende rengøringsmidler
• Nedsænkede pumper og konstant vådt maskineri
• Meget fint ledende støv, såsom grafit eller metalpulver, som kan bygge bro over et smalt mellemrum

Små og mellemstore dybe sporkuglelejer er arbejdshesten i de fleste af de rene applikationer ovenfor, fra ventilatormotorer til pumpedrev, og tætningssuffikset er det, der bestemmer, hvordan de opfører sig i hver enkelt.

Små og mellemstore dybe rillekuglelejer Gennemgå dybe rillekuglelejer til ventilatormotorer, pumpedrev og lignende rent udstyr, hvor tætningssuffikset former ydeevnen. Se produkt →

Udvælgelseskriterier, der bestemmer resultatet

Arbejd gennem disse punkter i rækkefølge, fordi hver enkelt indsnævrer mulighederne for det næste:

• Hastighed. Sammenlign den nødvendige hastighed med den begrænsende hastighed for den valgte tætningsmetode, ikke kun for lejet
• Temperaturområde og temperaturforskel, herunder forskellen mellem monterings- og driftsbetingelser
• Forureningstype og partikelstørrelse, da fint pulver opfører sig meget anderledes end groft grus eller væskesprøjt
• Smøremetode, fordi fedtrensningsadfærd afhænger af påfyldningsmængde og basisoliens viskositet
• Tilgængelig aksial og radial plads til en labyrint med nok drejninger
• Vedligeholdelsesadgang, fordi en tætning, der ikke kan efterses, udskiftes som en hel enhed

Når hastighed og kombinerede radiale og aksiale belastninger optræder sammen, er dobbeltrækkede vinkelkontaktkuglelejer i 52- og 53-serien ofte specificeret med berøringsfrie skjolde, da friktionsvarme ved hastighed koster mere, end den ekstra tætning koster.

52 og 53 serier dobbeltrækkede vinkelkontaktlejer Overvej 52- og 53-seriens dobbeltrækkede vinkelkontaktlejer til kombinerede radiale og aksiale belastninger ved hastighed, hvor berøringsfrie skjolde reducerer friktionsvarme. Se produkt →

Installation og håndtering, der beskytter mellemrummet

Afstanden er lille af designet, så monteringspleje betyder mere, end det gør med en læbeforsegling:

1. Mål det faktiske mellemrum efter montering, ikke kun på tegningen, og kontroller det igen på en varm enhed efter første kørsel
2. Hold tætningsrillen fri for overskydende fedt før du lukker huset, da en blokeret sti bliver til en gnidning
3. Tryk på ringen, der monteres, og aldrig gennem skjoldet eller labyrintringen
4. Tjek koncentricitet og akseludløb, fordi et mellemrum, der er ujævnt rundt om omkredsen, vil lukke på den ene side først
5. Bekræft afløbs- og deflektorens orientering, før huset boltes fast
6. Undersøg for gnidningsmærker efter de første timers løb, mens korrektion stadig er billig

Fejltilstande og hvad de fortæller dig

De fleste ikke-kontaktforseglingsproblemer viser sig på et lille antal genkendelige måder.

Matcher en tætning til lejeserien

Suffikset på et varenummer er en hurtig guide til tætningsprincippet. ZZ betyder et presset stålskjold uden kontakt, og 2RS betyder en kontaktgummilæbeforsegling. Dobbeltrækkede vinkelkontaktkuglelejer i 30- og 38-serien leveres i begge former, så det samme leje kan fungere som en ren højhastighedsenhed eller en mere snavset lavhastighed afhængig af suffikset valgt ved ordreindtastning. Dybe rille kuglelejer følger samme logik, med skjolde til motorer og ventilatorer og læbetætninger til våd eller støvet brug.

30 og 38 serier dobbeltrækkede vinkelkontaktlejer Sammenlign ZZ berøringsfri skjolde og 2RS kontakttætninger for at afbalancere hastighedsgrænser mod støv- og fugtbeskyttelse i disse 30 og 38 serie lejer. Se produkt →

Når valget mellem en højere hastighedsgrænse og en tættere tætning stadig er uklart, vil denne note videre tætningstype og hastighedsvalg for 3802 lejer gennemgår den samme beslutning med et bearbejdet eksempel.

En kort tjekliste, før du specificerer

1. Bekræft forureningen og afgør, om et mellemrum overhovedet er acceptabelt
2. Beregn clearance ved køretemperatur, ikke ved stuetemperatur
3. Tjek den begrænsende hastighed for den tætningsmetode, du har til hensigt at bruge
4. Design afløbet og deflektorens orientering ind i huset fra starten
5. Planlæg en smørebane for fedt og et realistisk eftersmøringsinterval
6. Efterse den første enhed efter en kort kørsel og noter den målte afstand

Ikke-kontaktforseglinger er ikke et universelt svar, men de er det bedre svar langt oftere, end de bruges. Få den rigtige frigang, hold stien ren og orienter deflektoren mod snavset, og et afskærmet eller labyrintdesign vil overleve flere sæt kontakttætninger i samme position. Hvis du arbejder på et specifikt hus eller en lastkasse, kan du gennemgå hele sortimentet fra en lejeproducent i Cixi, Ningbo der bygger både forseglede og afskærmede versioner af samme serie.