Un motor de 15 kW care funcționează la 6.000 rpm nu ar trebui să distrugă garniturile cu buze la fiecare opt luni. Când o face, etanșarea face exact ceea ce a fost conceput pentru a face, apăsând o buză de cauciuc pe o suprafață care se rotește, iar căldura de la frecare este cea care o termină. Înlocuirea acelei etanșări cu buze cu o etanșare fără contact rezolvă adesea problema într-un singur pas, deoarece etanșarea nu mai atinge nimic. Garniturile fără contact renunță la puțină protecție împotriva contaminării în schimbul frecării mai mici, temperaturii de funcționare mai scăzute, un plafon de viteză mai mare și o durată de viață mai lungă a grăsimii. Pentru echipamente curate, rapide sau fierbinți, acel schimb este de obicei cel potrivit.
Ceea ce contează ca sigiliu fără contact
O etanșare fără contact menține lubrifiantul înăuntru și contaminarea fără frecare între părțile rotative și staționare în timpul funcționării normale. În lucrul cu rulmenți veți întâlni patru versiuni comune:
- Scut din oțel presat, afișat ca sufixul ZZ pe numărul piesei unui rulment
- Etanșare labirint, prelucrată ca o cale de spire într-un inel sau carcasă
- Sigiliu V sau garnitură de etanșare, așezat aproape de un umăr fără a apăsa pe acesta
- Modele hibride care combină o cale labirint cu un deflector de lumină sau un element din pâslă
Scutul din oțel presat este cel mai simplu și mai ieftin din grup și se descurcă bine cu praful grosier, reținerea grăsimii și viteza mare. Un labirint este cea mai puternică opțiune din grup atunci când are suficiente ture interne și o cale de scurgere, dar necesită și cea mai atentă lucrare de proiectare și cea mai precisă prelucrare.
Ce câștigi este măsurabil. Cuplul de frecare rămâne scăzut și stabil pe toată durata de viață a rulmentului, generarea de căldură scade, viteza de limitare crește și durata de viață a grăsimii se îmbunătățește deoarece uleiul de bază nu este gătit prin frecarea etanșării. De asemenea, nu există nicio canelură de uzură tăiată în arbore sau manșon, ceea ce contează când arborele este scump sau greu de înlocuit.
La ce renunți este la fel de clar. Decalajul care înlătură frecarea este, de asemenea, o cale. Praful fin, ceața de lichid de răcire, apa de spălare și scufundarea își vor găsi drumul printr-o etanșare simplă fără contact, astfel încât contaminarea puternică, ciclurile de curățare a plantelor alimentare și operațiunile scufundate au nevoie în mod normal de o etanșare de contact, o barieră secundară sau o purjare.
Compararea tipurilor de etanșare pe același rulment
Tabelul de mai jos plasează opțiunile comune pe aceleași criterii, astfel încât schimbul dintre frecare și protecție este mai degrabă vizibil decât presupus.
Alegerea sigiliului este întotdeauna un schimb între frecare și protecție împotriva contaminării și nicio opțiune nu câștigă de ambele părți. | Tip de etanșare | Contact cu suprafața de împerechere | Frecare și căldură | Protecție împotriva contaminării | Datorie tipică |
| Scut din oțel presat, ZZ | Niciuna | Foarte scăzut și stabil | Reținere moderată, grosieră de praf și grăsimi | Curat, viteză mare, gamă largă de temperatură |
| Sigiliu labirint | Niciuna | Foarte scăzut | Moderat până la ridicat atunci când sunt utilizate caneluri de scurgere | Cutii de viteze, mașini mari, stropire și ceață |
| Etanșare în V, gol sau contact ușor | Puțin sau deloc | Scăzut | Bun împotriva prafului ușor și a stropilor | Motoare electrice, ventilatoare, viteza mai mare |
| Sigiliu de buze din nitril, 2RS | Continuă | Mare și în creștere cu viteză | Înalt, rezistă la apă și praf fin | Scăzut speed, wet or dirty duty |
| Garnitură cu buze din PTFE | Continuă | Moderat spre ridicat | Înaltă, plus rezistență chimică | Echipamente chimice și alimentare, sarcină la cald |
Cum o garnitură fără contact ține de fapt murdăria afară
Protecția într-o etanșare fără contact vine mai degrabă de la cale decât de la o barieră. Înțelegerea a trei factori explică majoritatea rezultatelor din lumea reală.
Geometria labirintului și impulsul particulelor
Un labirint forțează aerul și particulele să își schimbe direcția de mai multe ori. Fiecare tură scade presiunea și prinde particulele într-o canelură, astfel încât contaminarea trebuie să se deplaseze mai departe și cu mai puțină energie pentru a ajunge la rulment. Pe un inel care se rotește, forța centrifugă aruncă particulele spre exterior înainte ca acestea să atingă cel mai interior spațiu. Un singur spațiu drept funcționează mult mai rău decât un traseu cu trei sau patru schimbări de direcție, motiv pentru care două garnituri de aceeași dimensiune nominală se pot comporta complet diferit în funcționare.
Clearance-ul și creșterea termică
Clearance-ul decide dacă un sigiliu fără contact funcționează sau nu. Lagărele radiale de aproximativ 0,1 până la 0,3 mm pe latură sunt tipice pentru rulmenții mici și medii și trebuie recalculate atunci când carcasa este din aluminiu și arborele este din oțel, când temperatura de funcționare diferă de temperatura de asamblare cu mai mult de aproximativ 60 de grade Celsius sau când arborele prezintă o curgere vizibilă. Un gol care se închide la temperatura de funcționare devine o garnitură de frecare fără niciun beneficiu și toată uzura.
Orientare, scurgeri și purjare cu grăsime
Majoritatea modelelor fără contact sunt direcționale. Deflectorul rotativ trebuie să fie orientat spre sursa de contaminare, astfel încât particulele să fie aruncate departe de rulment, iar canelura staționară ar trebui să stea pe partea curată. Un orificiu de scurgere în punctul cel mai de jos al carcasei lasă apa și condensul să iasă în loc să se acumuleze pe gol. O ușoară purjare de grăsime ajută, de asemenea, deoarece o cantitate mică de grăsime care iese prin gol transportă particule cu ea și etanșează calea din interior.
Unde garniturile fără contact se potrivesc cel mai bine
Aceste aplicații rareori dezamăgesc:
- Motoare și ventilatoare electrice, unde viteza este constantă și mediul este curat sau ușor praf
- Axuri de mare viteză și acționări pentru mașini-unelte, unde căldura de frecare limitează precizia
- Cutii de viteze și carcase de pompe cu stropire de ulei, unde poate fi prelucrată o cale de scurgere
- Articulații robot și sisteme de ghidare liniară, unde durata lungă de viață a grăsimii contează mai mult decât o barieră strânsă
- Automatizare industrială care funcționează cu aer filtrat într-un atelier controlat
Aceste aplicații au nevoie de obicei de ceva mai mult:
- Turnătorie, minerit și manipulare agregate, unde praful abraziv este prezent în cantități mari
- Linii alimentare cu spălare zilnică și agenți de curățare caustici
- Pompe scufundate și utilaje udate continuu
- Praf conductiv foarte fin, cum ar fi pulberea de grafit sau metal, care poate acoperi un spațiu îngust
Rulmenții adânci cu bile mici și medii sunt calul de lucru în majoritatea aplicațiilor curate de mai sus, de la motoare de ventilator până la acționări ale pompelor, iar sufixul de etanșare este cel care decide modul în care se comportă în fiecare.
Rulmenți cu bile adânci mici și mijlocii Examinați rulmenții adânci cu bile pentru motoarele ventilatoarelor, antrenările pompelor și echipamentele similare pentru utilizare curată, unde sufixul de etanșare modelează performanța. Vizualizare produs → Criterii de selecție care decid rezultatul
Lucrați aceste puncte în ordine, deoarece fiecare restrânge opțiunile pentru următorul:
- Viteza. Comparați viteza necesară cu viteza limită pentru metoda de etanșare aleasă, nu doar pentru rulment
- Intervalul de temperatură și diferența de temperatură, inclusiv diferența dintre condițiile de asamblare și de funcționare
- Tipul de contaminant și dimensiunea particulelor, deoarece pulberea fină se comportă foarte diferit față de granulația grosieră sau stropirea lichidului
- Metoda de lubrifiere, deoarece comportamentul de purjare a grăsimii depinde de cantitatea de umplere și de vâscozitatea uleiului de bază
- Spațiu axial și radial disponibil pentru un labirint cu suficiente ture
- Acces de întreținere, deoarece o etanșare care nu poate fi inspectată va fi înlocuită ca unitate întreagă
Când viteza și sarcinile combinate radiale și axiale apar împreună, rulmenții cu bile unghiulare cu două rânduri din seriile 52 și 53 sunt adesea specificați cu scuturi fără contact, deoarece căldura de frecare la viteză costă mai mult decât etanșeitatea suplimentară.
Rulmenți cu contact unghiular cu două rânduri, seriile 52 și 53 Luați în considerare rulmenții cu contact unghiular cu două rânduri din seriile 52 și 53 pentru sarcini combinate radiale și axiale la viteză, unde scuturile fără contact reduc căldura de frecare. Vizualizare produs → Instalare și manipulare care protejează golul
Decalajul este mic prin proiectare, așa că îngrijirea ansamblului contează mai mult decât cu o etanșare cu buze:
- Măsurați distanța reală după asamblare, nu numai pe desen și verificați-l din nou pe o unitate caldă după prima rulare
- Păstrați canelura de etanșare fără exces de grăsime înainte de a închide carcasa, deoarece o cale blocată se transformă într-o frecare
- Apăsați pe inelul care se montează și niciodată prin scut sau inel labirint
- Verificați concentricitatea și deformarea arborelui, deoarece un spațiu care este neuniform în jurul circumferinței se va închide mai întâi pe o parte
- Confirmați orientarea scurgerii și a deflectorului înainte ca carcasa să fie fixată cu șuruburi
- Verificați dacă există urme de frecare după primele ore de alergare, în timp ce corectarea este încă ieftină
Moduri de eșec și ce vă spun
Cele mai multe probleme de etanșare fără contact apar într-un număr mic de moduri recunoscute.
Diagnosticarea unei etanșări fără contact este de obicei o chestiune de potrivire a simptomului cu o problemă de degajare, orientare sau lubrifiere. | Simptom | Cauza probabila | Ce trebuie verificat mai întâi |
| Unsoare care plânge din gol | Ungere excesivă sau un gol prea deschis | Cantitatea de umplere și clearance-ul măsurat |
| Dâre întunecate în apropierea golului | Praf fin care trece prin labirint | Numărul de spire și orice scut secundar |
| Creșterea temperaturii după câteva ore | Frecați decalajul cauzat de creșterea termică | Clearance la temperatura de funcționare |
| Rugina pe inelul exterior sau pe gaură | Pătrunderea apei sau condens | Poziția de scurgere și protecție împotriva stropilor |
| Zgomot fără daune vizibile | Orientare incorectă sau cale uscată | Direcția deflectorului și lubrifiere |
Potrivirea unui sigiliu cu seria de rulmenți
Sufixul de pe un număr de piesă este un ghid rapid pentru principiul de etanșare. ZZ înseamnă un scut din oțel presat fără contact, iar 2RS înseamnă o etanșare cu buze de cauciuc de contact. Rulmenții cu bile cu contact unghiular cu două rânduri din seriile 30 și 38 sunt furnizați în ambele forme, astfel încât același rulment poate servi ca o unitate curată de viteză mare sau una mai murdară de viteză mică, în funcție de sufixul ales la introducerea comenzii. Rulmenții adânci cu bile urmează aceeași logică, cu scuturi pentru motoare și ventilatoare și garnituri cu buze pentru utilizare umedă sau praf.
Rulmenți cu contact unghiular cu două rânduri, seriile 30 și 38 Comparați scuturile fără contact ZZ și garniturile de contact 2RS pentru a echilibra limitele de viteză împotriva protecției împotriva prafului și umidității în acești rulmenți din seria 30 și 38. Vizualizare produs → Când alegerea între o limită de viteză mai mare și o etanșare mai strânsă este încă neclară, această notă despre selectarea tipului de etanșare și a vitezei pentru rulmenții 3802 trece prin aceeași decizie cu un exemplu lucrat.
O scurtă listă de verificare înainte de a specifica
- Confirmați contaminantul și decideți dacă un spațiu este acceptabil
- Calculați clearance-ul la temperatura de funcționare, nu la temperatura camerei
- Verificați viteza limită pentru metoda de etanșare pe care intenționați să o utilizați
- Proiectați de la început orientarea scurgerii și a deflectorului în carcasă
- Planificați o cale de purjare a grăsimii și un interval realist de relubrifiere
- Inspectați prima unitate după o scurtă funcționare și înregistrați decalajul măsurat
Sigiliile fără contact nu sunt un răspuns universal, dar sunt cel mai bun răspuns mult mai des decât sunt folosite. Obțineți spațiul corect, păstrați traseul curat și orientați deflectorul spre murdărie, iar un design ecranat sau labirint va rezista mai multor seturi de etanșări de contact în aceeași poziție. Dacă lucrați la o anumită carcasă sau caz de încărcare, puteți revizui întreaga gamă de la a producător de rulmenți din Cixi, Ningbo care construiește ambele versiuni sigilate și ecranate ale aceleiași serii.
