RSH重载密封应用范围扩大轴承产品的适应性增强

轴承产品适应性增强

SKF Explorer重载RSH密封深沟球轴承产品系列的扩展,使得大量新的应用成为可能。

作者:
Benjamin Provoost,SKF法国公司深沟球轴承产品线产品管理和营销部,法国Saint-Cyr sur Loire。
Frederic Briend,SKF法国公司深沟球轴承产品线产品专家,法国Saint-Cyr sur Loire。

深沟球轴承

总结

通过为大尺寸轴承配备RSH密封,令SKF Explorer深沟球轴承产品系列如虎添翼,进一步拓展了其应用可能性。这意味着无论是原始设备制造商寻求独特解决方案,还是客户需要为标准应用找到现成的解决方案,亦或是最终用户寻找可靠的替代轴承,均能在这个产品系列中找到合适的产品。SKF成功应对更大尺寸轴承重载密封的设计挑战,从而提供了一种颇具竞争力的高性能产品。

由于更多尺寸系列的SKF Explorer深沟球轴承现可选用重载密封件(图1),更多的工业应用场合可从这个经过验证的密封设计中获益。自从高性能SKF Explorer轴承系列问世以来,SKF已制造逾40亿个SKF Explorer深沟球轴承。这一轴承系列因其出色的质量和性能而广受欢迎,其特点为:

  • 高动载荷承载能力
  • 更低的摩擦水平和工作温度
  • 润滑脂寿命长
  • 噪音和振动水平低。

这些特性显著延长了轴承使用寿命。

销售联系方式

evolution@skf.com

较大尺寸的SKF Explorer深沟球轴承现在亦可配备RSH重载密封件。

图1:较大尺寸的SKF Explorer深沟球轴承现在亦可配备RSH重载密封件。

对原始设备制造商而言,可因此提高产品可靠性、延长使用寿命,并且有助于减小产品尺寸。对最终用户而言,可以获享更长的设备无故障运行时间和更低的维护开支。

自SKF Explorer深沟球轴承问世以来,SKF不断地对其进行改进。现在是时候将其性能提升至一个新层次。最新的开发成果是让更多尺寸的轴承使用一流的SKF RSH密封解决方案。

SKF Explorer深沟球轴承所使用的(标准)密封解决方案

图2:SKF Explorer深沟球轴承所使用的(标准)密封解决方案

SKF Explorer密封深沟球轴承
密封深沟球轴承得到广泛应用。至关重要的一点是,密封解决方案的选择对轴承的使用寿命有直接影响。SKF Explorer深沟球轴承具有多种密封方式,以匹配各种不同运行工况(图2)。产品型号有:

  • -2Z: 金属屏罩
  • -2RZ: 非接触式密封件
  • -2RSL、2RST: 低摩擦密封件
  • -2RS1、-2RSH: 接触式密封件。

如上所述,SKF Explorer密封深沟球轴承产品型号丰富,广泛适用于多种工业应用场合(图3)。

SKF Explorer深沟球轴承现在有更多型号可采用RSH密封件。图中箭头指示62和63系列中带有2RS1密封件的轴承被带2RSH密封件的轴承所取代。

图3:SKF Explorer深沟球轴承现在有更多型号可采用RSH密封件。图中箭头指示62和63系列中带有2RS1密封件的轴承被带2RSH密封件的轴承所取代。

密封是关键 棗 用于更大尺寸轴承的新型RSH密封
密封件在延长轴承使用寿命方面发挥着重要作用。延长使用寿命的因素包括防止污染物进入以及保持润滑脂,从而确保良好的密封效果。

对能够应对严重污染或清洁不良环境的设备需求巨大。现有的SKF RSH密封解决方案可满足这一需求,适用于60、62和63产品系列中孔径25毫米或以下的轴承。不过,在更大尺寸轴承中使用更强密封解决方案的要求日趋强烈。为了满足这种要求,SKF已经将62和63系列轴承中使用RSH密封件的规格范围扩展到孔径达60毫米的轴承。这项扩展将会使大量应用场合和行业受益。

由于RSH密封件系列的使用范围扩大,现在装有较大尺寸轴承的应用场合也可获益于维护间隔延长和抗污染能力增强。结果是轴承的使用寿命延长,在潮湿、受污染或多尘的工况下效果尤为明显,而且更换频率降低。

图3中列出的轴承使用RSH密封件替代RS1密封件

图4:图3中列出的轴承使用RSH密封件替代RS1密封件

RSH重载密封件代替了目前使用的RS1密封件。图4列出两种密封件设计的不同之处。RS1密封件的唇口与内圈的外径是径向接触。而RSH密封件的唇口是在侧面的沟槽中与内圈轴向接触,并包含一个能抗高压清洗并防止进水的副唇。此密封设计中,当轴承外侧被施加压力时,密封唇与其相对的密封面的接触应力会上升,同时其本身的设计能防止密封件被压入轴承。另外,密封件在锥形区域内有径向槽,这使得密封唇与其相对密封面之间的接触区域具有良好润滑,从而让润滑脂充当第三层保护。

轴向过盈对密封有效性的影响。

图5:轴向过盈对密封有效性的影响。

将测试过的RSH密封件与大尺寸轴承适配,的确对双唇口结构的轴向密封设计提出了新的挑战。密封有效性与唇口和转动部件(即轴承内圈)之间过盈配合产生的接触压力直接相关。显然,必须有接触,但摩擦要尽可能地低。图5列出了轴向过盈对接触压力的影响。

在轴向载荷条件下(图6),深沟球轴承的轴承圈之间会出现相对移动。就大尺寸轴承而言,轴承圈的轴向偏移可能会达到0.5毫米左右。因此,在内圈的承载侧,会导致接触过盈减少。当没有接触时会出现最坏的情况,即缺乏有效密封。同时在对侧,接触过盈增大,从而让密封唇口变形,无法正常工作。为保持有效密封,重要的是在工作条件下避免出现上述两种情况。

轴向负荷对密封系统的影响。

图6:轴向负荷对密封系统的影响。

对于轴向密封件,过盈与轴承圈和密封件的制造公差、轴承轴向间隙和轴向负荷状况有关。对于大尺寸轴承来说,一项挑战是轴承的轴向间隙可能会增大,同时加工公差也会增大(图7)。

锚固设计对密封伞效应的影响
此外,锚固点处压力过高会导致密封件变形,从而出现伞效应。伞效应对过盈有负面影响。锚固点处压力过低导致密封件滑动和润滑脂泄漏,尤其是在外圈转动时。SKF已经对RSH锚固进行了优化,使其保持在正常工作区域。图8显示了SKF(左)和其他制造商(右)带伞效应的锚固设计的不同之处。

 

加工公差的影响。

图7:加工公差的影响。

密封材料选择
RSH密封件由丁腈橡胶制成,工作温度范围为-40至+100˚C,短时间工作的上限温度可达120˚C。此种材料不易老化。老化会使橡胶变硬和唇口挠度降低,从而导致唇部磨损加快和密封有效性下降。此外,测试证实该材料可与SKF标准润滑剂兼容。

锚固设计对密封件伞效应的影响。

图8:锚固设计对密封件伞效应的影响。

排气孔
在某些应用场合中,轴承在相当高的温度下运转。当机器停止并冷却时,轴承内的空气会产生吸力效应,在重新启动时可能阻碍轴承转动,原因是唇口抵靠内圈凹槽处的接触压力过高(图9)。对于大尺寸轴承,RSH密封件具有设计优化的排气孔,可以消除由内部低压导致真空效应的风险,同时不会影响密封有效性。排气孔使轴承内外的压力保持平衡。排气孔可能会成为污染物入口或者润滑脂泄露出口。所以这是设计优化的重点,SKF成功地进行了优化,使其超越了其他厂家的设计。加上对轴承外圈的密封槽的重新设计,这两项技术改进均有助于延长轴承的使用寿命。

没有排气孔的温差效果。

图9:没有排气孔的温差效果。

结论
除了现有25种尺寸外,SKF正为SKF Explorer深沟球轴承系列中另外15种尺寸的轴承产品配备业界一流的RSH密封解决方案。使用较大尺寸轴承的客户现在可以获得更佳成本效益;RSH密封件针对污染严重的工作环境进行了设计优化,因而有助于降低维修频率和维修成本。这种改进的密封提高了设备的可靠性。

除了改进的密封件,SKF还提供品种繁多的润滑脂产品,进一步增加了产品定制的可能性。再加上润滑脂的优化填充所带来的好处,从而能够避免润滑脂的泄漏问题。

SKF Explorer深沟球轴承是全球性的产品,适配能力十分强大,足可满足各类客户的需要。使用标准化产品,可以缩短产品上市时间,在运行过程中可减少维护和库存成本。通过提供更好地防止污染物进入的更高性能密封解决方案,SKF Explorer深沟球轴承系列不断改进,为优质产品设立了更高的新标准。

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