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旋转
密封 Rotary Seals
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特瑞堡密封系统公司是一个主要的国际密封件制造
供应商,专门致力于设计和开发我们市场领先的产品和
材料;以一站式服务提供最好的弹性体、热塑材料、
PTFE (聚四氟乙稀) 和复合技术,用于航空、工业和汽车
制造业领域。
基于50多年的经验,特瑞堡密封的工程师们使用先
进的设计工具为客户提供设计、样机、生产、试验和安
装方面的支持。
由70多个部门构成的国际网络包括30多个制造点、
按照战略布局的研发中心、专门从事设计和应用工作的
材料和开发试验室以及场所。
我们利用我们材料数据库的资源,包括2000多种专
利复合物和各种独特的产品,在试验室内开发和配制材
料。
特瑞堡密封履行挑战性的服务要求,通过我们一体
化的后勤支持,提供成批的标准元件或者单件定制的元
件,已经有效地交付了40000多宗密封产品给我们世界
各地的客户。
特瑞堡密封的所有部门都通过了ISO 9001:2000和
ISO/TS 16949:2002认证,许多制造点也按照QS9000和
VDA 6.1生产。特瑞堡密封系统公司在全球的销售和市
场机构,以丰富的应用经验和Trelleborg AB (聚合物技
术领域的世界一流专家) 的资源作为后盾。
本样本中的资料仅用于一般参考的目的,不是用于针对各个用途的具
体推荐。针对压力、温度、速度和介质所给出的使用限制是在试验室条件
下确定的最大值。在实际应用时,由于工作参数的相互制约,可能达不到
最大值,然而,重要的是针对用户的每种特殊用途,用户本身对产品和材
料的适用性的确认。因此,用户自己要承担使用资料的风险。在任何情况
下,特瑞堡密封对由于使用本样本提供的任何资料所造成的直接或间接导
致或产生的任何损失、损坏、索赔或花费都不承担责任。尽管做了各种努
力来保证样本所包括资料的准确性,特瑞堡密封仍不能确保资料的准确性
和完整性。
为了获得针对专门用途的最好的建议,请与您当地
的特瑞堡密封市场部门联系。
该版本替代所有以前的样本.
本样本或样本的任何部分,未经允许,不得翻印.
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© Trelleborg, 2006, 版权所有.
1
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2006年4月版本
一般说明.................................................................................................................................................................... 3
引言..............................................................................................................................................................................9
工作参数.......................................................................................................................................................................9
环境.............................................................................................................................................................................11
质量.............................................................................................................................................................................13
储存和自身寿命...........................................................................................................................................................13
设计指南.....................................................................................................................................................................15
径向油封..................................................................................................................................................................18
油封............................................................................................................................................................................18
旋转密封件的标准形式................................................................................................................................................27
TSS型号TRA和STEFA型号CB (DIN 3760型号A)...........................................................................................................30
TSS型号TRE和STEFA型号CC (DIN 3760型号AS)..........................................................................................................53
TSS型号TRC和STEFA型号BB (DIN 3761型号B)............................................................................................................66
TSS型号TRD和STEFA型号BC (DIN 3761型号BS)..........................................................................................................73
TSS型号TRB和STEFA型号DB (DIN 3761型号C)...........................................................................................................79
TSS型号TRF和STEFA型号DC (DIN 3761型号CS)..........................................................................................................87
旋转密封件的特殊形式................................................................................................................................................91
TSS型号TRD_A/TRD_B和STEFA型号1 B/CC / 2B/CC....................................................................................................92
TSS型号TRU-中压油封................................................................................................................................................94
TSS型号TRP和STEFA型号6CC-中压油封......................................................................................................................98
STEFA型号12CC-中压-高压油封................................................................................................................................ 101
TSS型号TRK和STEFA型号CD.....................................................................................................................................103
TSS型号TRG和STEFA型号BD.....................................................................................................................................107
旋转和轴向密封组合..................................................................................................................................................111
产品说明....................................................................................................................................................................113
组合型旋转轴封.........................................................................................................................................................114
STEFA标准APJ型号...................................................................................................................................................115
STEFA 1B/APJ和2B/APJ型号-沟槽按照DIN 3760-3761.............................................................................................117
端盖.........................................................................................................................................................................119
TSS型号YJ 38和STEFA型号VK.................................................................................................................................. 119
TSS型号YJ 39............................................................................................................................................................123
轴修理套件............................................................................................................................................................125
安装建议,公制规格....................................................................................................................................................127
安装建议,英制规格....................................................................................................................................................129
盒式密封件............................................................................................................................................................134
一般说明...................................................................................................................................................................134
STEFA系统500..........................................................................................................................................................134
STEFA系统3000........................................................................................................................................................135
STEFA系统5000........................................................................................................................................................135
材料..........................................................................................................................................................................138
用途..........................................................................................................................................................................139
安装.......................................................................................................................................................................... 142
旋转密封件
旋转密封件
2
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V-形圈.....................................................................................................................................................................144
一般说明...................................................................................................................................................................144
材料...........................................................................................................................................................................145
安装...........................................................................................................................................................................148
尺寸表,V-形圈型号A..................................................................................................................................................151
尺寸表,V-形圈型号S..................................................................................................................................................155
尺寸表,V-形圈型号L / LX...........................................................................................................................................157
尺寸表,V-形圈型号RM / RME....................................................................................................................................160
尺寸表,V-形圈型号AX...............................................................................................................................................165
GAMMA密封件...................................................................................................................................................168
GAMMA密封件型号TBP/RB......................................................................................................................................172
GAMMA密封件型号TBP/9RB....................................................................................................................................175
轴向轴封.................................................................................................................................................................177
一般说明....................................................................................................................................................................177
用途...........................................................................................................................................................................179
材料...........................................................................................................................................................................180
安装建议,型号I,内部密封,针对油和润滑脂.................................................................................................................182
安装建议,型号A,外部密封,仅针对润滑脂...................................................................................................................186
Turcon® 旋转密封件-弹性体施力....................................................................................................................189
Turcon® Roto Glyd Ring®........................................................................................................................................189
Turcon® Roto Glyd Ring®的安装.............................................................................................................................192
安装建议-外部密封....................................................................................................................................................196
安装建议-内部密封....................................................................................................................................................200
针对旋转用途的特殊解决方案...................................................................................................................................204
Turcon® 旋转密封件-弹簧施力........................................................................................................................ 205
Turcon® Roto Variseal®...........................................................................................................................................205
Turcon® Roto Variseal®的安装................................................................................................................................ 207
安装建议...................................................................................................................................................................209
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旋转密封件
表 I 旋转密封件选择依据-径向油封
一般说明
系列
外形 页码 TSS
型号
FORSHEDA
/STEFA
型号
密封件
标准
(特性)
安装
规格
范围
mm
外罩橡胶涂层 金属
带不带
防尘
唇
技术数据*
速度
m/s
最高
压力
MPa
径向
油封 ISO 6194/1
DIN 3760
型号A
ISO 6194/0
DIN 3760
型号AS
ISO 6194/1
DIN 3761
型号B
ISO 6194/1
DIN 3761
型号BS
ISO 6194/1
DIN 3761
型号C
ISO 6194/1
DIN 3761
型号CS
组合密封
橡胶在背面
组合密封
橡胶在前面
压力密封
根据要求
根据要求 部分 部分
部分 部分
* 以下数据是最大值,并且不能同时使用。最高压力取决于温度。
30
53
66
73
79
87
92
92
94
TRA
TRE
TRC
TRD
TRB
TRF
TRD-A
TRD-B
TRU
CB
CC
BB
BC
DB
DC
1B/CC
2B/CC
-
4 - 500
6 - 380
6 - 550
15 - 400
20 - 760
35 - 600
8 - 120
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
30
30
30
30
30
30
30
30
10
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.50
旋转密封件
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径向油封-端盖-轴修理套件-盒密封件
系列
外形 页码 TSS
型号
FORSHEDA
/STEFA
型号
密封件
标准
(特性)
安装
规格
范围
mm
外罩橡胶涂层 金属
带不带
防尘
唇
技术数据*
速度
m/s
最高
压力
MPa
径向
油封
端盖
轴修理
套件
盒密
封件 系统500
1HH
系统3000
1HHD
系统5000
1HD 系统5000
系统3000
系统500
套
端盖
端盖
摩擦力小
无弹簧
摩擦力小
无弹簧
无
无
压力密封
压力密封
根据要求
部分 部分
98
101
103
107
119
124
125
134
135
135
TRP
TRQ - D
TRK
TRG
YJ38
YJ39
TS
TC5
TC3
TC0
10
5
10
10
10
4
15
0.5
1.0
0.02
0.5
-
0.05
0.05
0.05
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
11 - 365
15 - 55
4 - 70
4 - 70
16 - 230
22 - 270
12 - 200
90 - 320
130 - 150
X
X
X
X
6CC
12CC
CD
BD
VK
-
-
* 以下数据是最大值,并且不能同时使用。最高压力取决于温度。
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旋转密封件
V-形圈
V-形圈
系列 外形 页码 TSS
型号
FORSHEDA型号
密封件
标准
(特性)
安装 固定/夹紧
规格
范围
mm
带
夹紧箍
带轴向
定位
技术数据*
速度
m/s
最高
压力
MPa
* 以下数据是最大值,并且不能同时使用。最高压力取决于温度。
V-形圈
标准
V-形圈
体外伸
V-形圈
小外形
V-形圈
大直径
硬唇口
V-形圈
标准带夹紧箍,
体外伸
V-形圈
标准带夹紧箍,
体外伸
V-形圈
大直径
软唇
151
155
157
157
164
164
165
VA
VS
VL
LX
RM
VB
AX
A
S
L
LX
RM
RME
AX
2.7 - 2010
4.5 - 210
105 - 2025
135 - 2025
300 - 2010
300 - 2010
200 - 2020
X
X
X
X
X
X
X
10
10
10
10
10
10
10
无
无
无
无
无
无
无
旋转密封件
6
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2006年4月版本
GAMMA密封件,轴向轴封
系列 外形 页码 TSS
型号
STEFA
型号 标准
(特性)
安装
规格范围
mm
技术数据*
速度
m/s
最高压力
MPa
密封件
GAMMA
密封件
轴向
轴封
GAMMA
密封件
标准
无
无
GAMMA
密封件
带迷宫
轴向
轴封
内侧密封
轴向
轴封
外侧密封
168
168
177
177
TBP
TBR
I
A
RB
9RB
-
-
10 - 225
15 - 108
10 - 100
10 - 114
20
20
30
15
0.01
0.01
* 以下数据是最大值,并且不能同时使用。最高压力取决于温度。
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旋转密封件
PTFE旋转轴封-Varilip ®和PDRTM
系列 密封件
形式
有关这个产品的进一步详细资料,请索取我们单独的PTFE旋转轴封样本。
系列 密封件
形式
Varilip® PDRTM 特瑞堡密封制造和供应PTFE旋转轴封,用于采用弹性体密封件达不到满意密封效果
的应用场合。
通过开发标准规格的轴封和要求更高的定制设计,特瑞堡密封在设计和规定PTFE轴
封中已经积累了35年以上的经验,用于范围广泛的用途,像压缩机、泵、减速机、
搅拌机、机床、鼓风机、轴承、轮毂、曲轴、分离器和各种专用设备。
PTFE品种轴封的特性是允许很宽的工作温度,从-100ºC至+260ºC,同时耐化学性能
极好。
生产出的轴封适应高达2 MPa的压力,并且具有特殊的结构,能够成功密封的表面
速度超过90 m/s。
通过把定制的轴封和外围的系统硬件结合在一起,能够获得特殊的好处,并且能够
生产出满足特殊密封要求的最佳结构,用于像要求耐用、功耗小或发热小的用途。
ISO/DIN ºC
MPa
max.
Turcon®
T10
Turcon®
T40
Turcon®
T10
Turcon®
T40
Turcon®
T40
Turcon®
T78
旋转密封件
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Turcon® 旋转密封件
系列
Turcon®
密封件
弹性体
施力
Turcon®
Roto Glyd
Ring® 外径
回转分配器
枢轴马达:
-工程机械液压
-机床
Turcon®
密封件
弹簧
施力
Turcon®
Roto
Variseal®
回转分配器
枢轴马达:
-制药
-机床
-食品
-工业
-化学
Turcon®
Roto Glyd
Ring® 内径
回转分配器
枢轴马达:
-工程机械液压
-机床
-45
至
+200
-45
至
+200
-100
至
+200
型号 页码 应用领域
标准
密封
材料
配合
表面 单作用 双作用
硬度
技术数据*
温度*
范围
密封件 用途 标 规格 功能 速度 压力 材料 轴
* 以下数据是最大值,并且不能同时使用。最高压力取决于温度。
** 温度范围取决于弹性体材料的选择。
mm
ISO
7425/1
ISO
7425/2
-
8 - 2700
6 - 2600
5 - 2500
189
189
205
30
20
30
20
15
5
1
2
1
2
2
2
>55 HRc
>55HRc
>55 HRc
>55 HRc
>55 HRc
>170 HB
-
-
X
X
X
m/s
9
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旋转密封件
旋转或摆动装置要求有润滑油来保证使用寿命,为
了把润滑油保存在系统内和避免污染环境,通常要安装
旋转轴封。在大多数应用场合,轴封是部分或暂时浸入
或简单地暴露在飞溅的润滑剂中,特别是在发动机、传
动器、减速器或驱动桥中,在上述的用途中要求弹性体
的轴封在表面速度高达30 m/s和温度高达200ºC下无泄漏,
同时轴封必须防止泥土或水分从外侧侵入,这些高速用
途一般在没有压力或非常低的压力下工作,当速度提高
(高达90 m/s)时,密封唇将用PTFE基的材料(Turcon® 和
其他)制成,以减小切向摩擦力和随之而来的发热。
为了解决在低速或中速(圆周速度)和压力高达20 MPa
工况下的各种用途需要,特瑞堡密封提供主要由PTFE基
材(Turcon® 和其他)制成的各种断面的轴封,润滑性能
好的流体,常常必须在高压下密封,而像水、粮食或化
学制品这些明显非润滑性的流体也是需要密封。大量的
特瑞堡密封材料和产品将对您的密封问题提供合适的解
决方案,充分考虑了所有的工作参数。在下一章里将简
要说明最关键的参数。
介质
要密封的介质严重影响密封件和材料类型的选择,
大部分流体介质在旋转用途中需要密封,粘性介质一般
会限制许多现有旋转密封件的使用,尤其是需要考虑圆
周速度的时候。气体介质要求特别的密封设计。
流体介质:
大多数应用工况使用润滑性介质。就像矿物油基的
液压油(按DIN 51524或ISO 6743)或者阻燃液压液以及
环境安全的液压油。在特殊用途中,需要密封润滑作用
差的腐蚀性介质。其他介质的密封,像水或FDA论证的
流体,在许多情况下要求特殊的密封解决方案,这些在
这个样本中不予详细讨论。有关特殊需要,请联系您当
地的特瑞堡密封公司。对于选择材料类型来说,介质是
要考虑的第一依据,它将影响到密封件的系列品种和外
形。
引言
工作参数
密封材料与被密封介质的相容性的评估是根据由试
验板的浸入试验得出的拉伸强度、延伸率、体积变化和
硬度变化值的分析。虽然许多相容性试验已经进行了多
年,但是对于一些介质来说还没有得出结果,有关进一
步细节,请联系您当地的特瑞堡密封公司。
矿物油:
主要用于传动,在建议的温度范围内,一般来说它
们与弹性体材料具有良好的相容性。一些矿物油,例如
准双曲面齿轮传动油,因为含有特殊添加剂,所以允许
更宽的使用工况,例如温度范围和/或高压,但是要在现
场试验中进行相容性试验。
合成油:
为了改善粘度、高温和/或使用寿命,而发布的含有
特殊添加剂的新油,它们的部分或全部是合成油。合成
油与弹性体的材料相容性与矿物油基本上相同。如果加
入了特殊成分的添加剂,用来改善粘度、温度和压力性
能,那么,这种油品的材料相容性也需要核对。
润滑脂:
经常用于滚动轴承和平面轴承,这种介质需要使用
特别的密封解决方案。为了降低密封唇扭曲的风险和在
压力升高时,允许密封唇张开泄压,密封件要反向安装。
要考虑的另一个重要参数是最高圆周速度。由于润滑脂
能够提供的散热很差,润滑脂中使用的最高速度是在润
滑油中的最高速度的50%。
超过这个极限,就要考虑把润滑脂换成油,或者安
装带有PTFE基材料(Turcon® 和其他)密封唇的密封件。
润滑性能差的介质:
对于这些介质,要求密封件有初始润滑剂,避免干
运行。在这种用途中我们建议径向油封带有防尘唇,在
二个唇之间的区域将用来作为润滑脂的储存腔。二个密
封件串联(径向油封/径向油封或者径向油封/GAMMA密
封件)将提供同样的效果。
旋转密封件
10
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2006年4月版本
腐蚀性介质:
通常腐蚀性介质(例如溶剂)的润滑性能很差,由此我
们建议使用Turcon® Variseal®或PDR密封件,Turcon®
和其他的PTFE材料解决了耐化学性能的问题,并且金属
壳能够用各种不锈钢材料制成。有关这些产品的进一步
详细情况请参考我们单独的样本”PTFE旋转轴封”。
圆周速度
市场的趋势表明,圆周速度在显著提高,由此需要
开发新的耐热材料。
速度主要影响密封间隙中的发热,由此限制了密封
件的使用。摩擦发热的扩散是通过介质和轴本身进行的,
根据被密封流体传送热量离开密封区域的能力,圆周速
度必须相应降低,例如在干式运行工况,密封区域中的
发热可以高于流体温度40ºC,在这种情况,我们建议允
许使用的最高环境温度要减去上述的值。
除了发热,要考虑的另一个重要准则是密封唇由于
离心力而可能失去接触,这一条适用于带轴向密封唇的
旋转密封件,例如V-形圈或GAMMA-密封件。在每个各
自章节中都规定了速度限制。
当径向唇式密封件装在沟槽内以很高的角速度旋转
时也可能出现问题。
压力
旋转轴封一般在没有系统压力下工作。然而,元件
内的相对运动或发热会产生的压力峰值,应当限制在
0.05 MPa之内。
施加在密封唇上的压力,加大了摩擦力,从而发热
加剧。因此工作条件需要相应修改/降低,见相应章节中
的建议。
压力达1 MPa,要求特殊挡圈或特殊径向油封外形,
见选择表II。
用于在高达30 MPa的高压下输送各种流体的旋转结
构,根据圆周速度,可以采用Turcon® 为基材的Turcon®
Roto Glyd Ring®或Turcon® Roto Variseal®密封元件,
能够从表II作出初选。
压力会严重影响在唇接触区域的润滑膜,从而发热。
由此当压力施加在密封唇上时,要降低圆周速度。
温度
当选择旋转密封件时,温度是要考虑的最关键条件。
在选择表中列出的温度极限是密封材料在流体中的
最高工作温度,在此条件下,材料的相容性可以保证(良
好的耐化学性能和受控的膨胀/收缩)。
以上叙述表明密封区域内的温度受到各种参数的影
响,特别是:
- 流体的润滑能力和在它在密封唇处的散热能力。
- 圆周速度
- 施加的压力
必须考虑在密封区域内形成的温度,去选择合适的
材料。取决于以上的工作参数,流体的初始温度能够升
高达50%。关于各种应用场合请参考各个章节中的建议,
如果还有任何疑问,请毫不犹豫地联系您当地的特瑞堡
密封公司。
硬件
在各个章节中,根据不同外形和材料类型,列出了
硬件参数的说明。
然而,对于所有旋转密封都适用的原则是,配合表面
(轴表面)必须没有螺旋磨削痕迹,因为它会造成泵送效
应和泄漏。对于轴来说,最好采用纵向磨削的加工方法。
轴在密封唇接触区域磨损是轴封用户最经常会遇到
的失效模式,主要是由于通往密封唇的流体中携带着非
预期的金属颗粒,这种颗粒嵌入弹性体材料,其作用就
像磨石,并且在轴上磨出沟槽。为了避免这种失效模式,
颗粒必须从密封唇处除去,或者表面光洁度调整到能够
与它们相适应。因此要求表面硬度要高,特瑞堡密封建
议最低硬度55 HRC,深度最低0.3 mm。根据系统中的
污染度,其他材料组合是可能的,见章节”环境”中的建
议。
11
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2006年4月版本
旋转密封件
应当尽可能避免轴的偏心和跳动,因为密封唇跟随
轴移动的能力是有限的,这些参数可能会造成泄漏。限
制值能够在不同的章节中找到,它们针对不同的密封材
料会不一样。
泄漏控制
当定义泄漏控制时,在静态密封(密封两个彼此之间
没有相对运动的表面)和动态密封(两个表面之间有相对
运动)之间是有差别的。
对于运动的密封表面,流体液膜把滑动表面彼此间
分离,形成动态密封间隙,泄漏通道没有像静态密封那
样完全关闭,所有会有少量泄漏。对密封体和旋转轴之
间形成的动态密封间隙的密封从物理意义来说不能是密
闭的。
当要密封运动的零件时,由于有密封间隙,物理意
义上的绝对密闭是不能实现的。
但是,对于许多工程用途来说,如果”泄漏”减少到
对于环境和机组工作没有负面影响的程度,就足以满足
要求了,这就是所谓的工程密闭。
环境
工程密闭必须由用户或设备的制造商来确定,即在
一些情况,必须规定允许的最大泄漏量。
例如,在DIN 3761第II部分(机动车)中规定了针对油
封的泄漏等级。现在的机动车应用工况要求”零”泄漏。
零泄漏意味着在各种工况下,密封的流体必须绝对与外
界隔绝。
环境安全的液压油(可生物降解油液)
当机器或设备是由液压控制时,泄漏的液压油会污
染水表面和地表面,把形成有害泄漏的危险降至最低的
一种方法是使用可生物降解、无毒的油液。在许多国家,
已经针对危及水源的材料规定了必要的规章和条目。在
有些情况下,已经指定了符合环保要求的液压和传动流
体。图1表示可生物降解流体的种类。
环保的流体已经在所有系统中应用,例如,用在工
程机械和农机,在供水和造林业。在固定系统中,它们
用于会危及水源的工厂,例如水闸、水轮机并且针对食
品和药品。
可快速生物降解流体的一个选用准则是它们与密封
件的相容性。在表II中列出的弹性体材料是与” 可生物
降解油液”相容的,当然,有一些附加说明。
可生物降解液压油
植物油 合成液
甘油三酸脂
HETG
合成
酯油
聚乙二醇
HEPG
菜籽油 聚α-烯烃 PEG
PPG
图 1 可生物降解液压油
因此,列出的清单仅考虑作为建议,针对多数市场
现有的油液应当进行确认。在有疑问的情况下,为了安
全起见,建议使用Turcon® 密封件和Turcite® Slydring®
导向环。
我们通常建议进行专门的试验。
1. 针对动态用途,要求专门试验
2. 优先使用过氧化物硫化的FKM
旋转密封件
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表 II 按照ISO VG 32至68和VDMA指导书24569对标准弹性体材料的使用推荐
油温
油液类型\\ISO VG
HETG
(菜籽)
HEES
HEPG
(PAG)
HEPR
(PAO)
还未规定 还未规定 还未规定 还未规定
< 60 ºC
32 - 68
< 80 ºC
32 - 68
< 100 ºC
32 - 68
< 120 ºC
32 - 68
AU1
NBR
HNBR
FKM
AU1
NBR
HNBR
FKM
-
-
-
-
-
-
-
-
AU1
NBR1
HNBR1
FKM1
AU1
NBR1
HNBR1
FKM
-
-
-
FKM
-
-
-
FKM
AU1
NBR1
HNBR1
FKM1
NBR
HNBR
FKM2
HNBR
FKM2
HNBR
FKM2
13
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旋转密封件
生产中使用的质量准则对密封件和支承件的成本有
效使用有极大的影响,来自特瑞堡密封的密封件和支承
件,从进料到发货都连续地按照严格的质量标准进行监
控。
我们生产工厂按照国际标准QS 9000 / ISO 9000进行
的认证,满足针对质量控制以及购买、生产和市场功能
管理方面的特殊要求。
我们的质量方针一贯是在公司所有关键部门中通过
的严格的程序和指令来控制的。
所有材料和产品的试验,都是按照经认可的试验标
准和技术规格来完成,例如:随机样品试验按照DIN ISO
2859,第1部分。检验技术规格符合各类产品采用的标
准(例如对于O-形圈: ISO 3601)。
我们的密封材料不含氯氟化烃和致癌物。
我们产品号的第10位数字是规定为产品的质量特征,
短划线表示产品符合本样本中提出的标准的质量准则,
用户的特殊要求用在此位置上的不同符号来表示。要求
特殊质量准则的用户应当与他们当地的特瑞堡密封销售
部联系,寻求帮助,我们有丰富的经验来满足所有用户
的质量要求。
质量准则
密封件和支承件常常作为备件储存较长的时期。大
多数橡胶在储存期间改变物理特性,最后变得不能使用,
例如由于过硬、软化、破裂、开裂或其他的表面退化。
这些改变可能是个别因素或者多种因素组合的结果,例
如变形的作用、氧气、臭氧、光、热、潮湿或者油和溶
剂。
采取某些简单措施,这些产品的自身寿命能够大大
延长。
在国际标准中描述了有关弹性体密封元件在储存、清
洗和维护方面的基本说明,例如:
DIN 7716 / BS 3F68: 1977,
ISO 2230,或
DIN 9088
这些标准根据材料等级,针对弹性体的储存和自身
寿命给出了一些建议。
下面的建议是根据某些标准,用于提供针对橡胶储
存的最合适的条件。应当遵守这些建议,保持产品的最
佳物理和化学性能:
热
储存温度最好应当在+5ºC和+25ºC之间,应当避免直
接接触热源,例如:锅炉、散热器和阳光直射。
如果储存温度低于+5ºC,应当注意在该温度下拿动
时避免使它们变形,因为它们可能已经发硬了。在这种
情况下,当把它们投入使用前,货品的温度应当升高到
约+20ºC。
潮湿
在储存室的相对湿度应当小于70%,应当避免非常
潮或非常干的情况,不要出现冷凝。
光
弹性体密封件应当避开光源,特别是阳光直射或带
有紫外线成分的人造强光。具有防紫外线能力的储存包
装袋可以提供良好的保护。
我们建议用红色或橙色的布或窗帘遮住储存室的窗户。
储存和自身寿命
旋转密封件
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辐射
应当采取措施保护储存的货物,避开可能造成储存
货物损坏的所有电离辐射源。
氧气和臭氧
只要有可能,弹性体材料要用包装来隔开流动的空
气,储存在密闭的容器或者采用其他合适的方法。
因为臭氧对一些弹性体密封件是特别有害的,储存
室不能有任何能产生臭氧的元件,例如水银蒸气灯、高压
电力元件、电机或其他可能产生电火花或静电放电的元
件。燃烧气体和有机蒸气应当与储藏室隔绝,它们有可
能通过光化学过程产生臭氧。
变形
只要有可能,弹性体材料要在松弛的情况下储存,没
有张力、压缩或其他变形。在无变形条件下包装的货物,
应当在它们原来的包装中储存。
与液体和半固体材料接触
弹性体密封件在储存期间的任何时候都不允许接触
溶剂、油、润滑脂或任何其他的半固体材料,除非是制
造商是这样包装的。
与金属和非金属接触
直接接触某些金属,例如锰、铁以及特别是铜和铜
合金,就像黄铜和这些材料的混合物,它们对一些橡胶
有有害作用,弹性体密封件储存时不要与这些金属接触。
因为增塑剂或其他配料可能转移,橡胶储存时不要
与PVC接触,不同的橡胶最好应当彼此单独分开。
清洗
必要时,应当用肥皂和水或甲基酒精进行清洗,但
是不允许水进入接触纤维加固的元件、粘接的密封件(因
为腐蚀)或聚氨酯橡胶,不能使用消毒剂或其他有机溶液
以及尖锐物件,货物应当在室温下晾干,不要靠近热源
放置。
自身寿命和自身寿命控制
弹性体密封件的有效寿命主要取决于橡胶的类型。当
在建议的条件(以上段落叙述)下储存时,应当考虑下面
给出的一些材料的自身寿命。
弹性体密封件在一定周期后应当进行检查,此后可
以给出延长周期。
厚度小于1.5 mm的橡胶零件和元件更容易受到氧化
分解的严重影响,尽管按照建议储存在满意的条件下。
因此它们应当比上面提到的周期更频繁地进行检查和试
验。
橡胶零件/密封件在装配好的元件中
建议该组件至少每6个月就应当活动一次,并且橡胶
零件允许装好保持在放入组件内,不进行检查的最长周
期是上面提到的初始周期和延长周期的总和,当然,这
将取决于组件有关的结构。
AU热塑材料
NBR, HNBR, CR
EPDM
FKM, VMQ, FVMQ
FFKM, Isolast®
PTFE, Turcon®
4年
6年
8年
10年
18年
无限期
10° to 20°
r2
b2
b1
b1
(0.85 x b)
mm
b2
(b + 0.3)
mm
r2
max.
d3
R
Y Z
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旋转密封件
包含有针对设计和安装指南的所有相关的国内和国
际标准。
(例如DIN 3760/3761和ISO 6194/1)
安装在导套中
与沟槽之间的静密封是由密封件外周处压紧力提供
的。
径向油封按照外壳分为橡胶外包(光滑或波纹)或金属
外壳两种。沟槽的公差按照ISO H8。
导套的表面粗糙度的值,按照ISO 6194/1的规定。
一般值 Ra = 1.6 - 6.3 μm
Rz = 10 - 20 μm
Rmax = 16 - 25 μm
对于金属/金属密封或气体密封,无划痕和无螺旋痕
的良好表面光洁度是必要的。如果旋转轴唇式密封件是
粘接在骨架上的,要确保没有粘接剂与密封唇或轴接触。
设计指南
图 2 安装深度和引入倒角
表 III 沟槽尺寸
孔d2 H8
圈宽
b
7
8
10
12
15
20
7.3
8.3
10.3
12.3
15.3
20.3
5.95
6.80
8.50
10.30
12.75
17.00
0.5
0.7
图 3 径向油封的安装
根据安装方向(Y或Z),建议轴上的倒角或半径,该处
尺寸见图3和表IV。
安装在轴上
边缘倒圆和抛光
介质
压力 15º至30º
轴d1 h11
安装方向
Rz 1至4μm
纵向磨削
旋转密封件
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表 IV 轴端的倒角长度
安装指南
当安装旋转轴唇式密封件时,必须遵守以下要点:
- 安装前,清洁安装沟槽,对于橡胶密封件,轴和密
封件必须涂润滑脂或者涂油
- 锐边过度段必须倒角或导圆,否则要遮盖
- 当压入密封件时,注意密封圈不要扭转
- 压入力必须作用在尽可能靠近密封件的外圆周上
- 安装后,密封件必须同心,并且与轴成直角
- 安装孔的端面通常用来作为接触面;密封件也能够
用台肩或间隔垫圈固定。
图4表示采用合适的安装工具或装置来安装压入旋转
轴唇式密封件
d1
<10
超过10至20
超过20至30
超过30至40
超过40至50
超过50至70
超过70至95
超过95至130
超过130至240
超过240至500
图 4 用于安装旋转轴唇式密封件的安装辅助手段
拆卸孔
拆卸孔
d3
d1 - 1.5
d1 - 2.0
d1 - 2.5
d1 - 3.0
d1 - 3.5
d1 - 4.0
d1 - 4.5
d1 - 5.5
d1 - 7.0
d1 - 11.0
R
2
2
3
3
4
4
5
6
8
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旋转密封件
表面光洁度
为了实现最佳的密封解决方案,在密封件和配合表
面之间选择合适的材料配合也是必要的。
表面粗糙度
密封件的功能可靠性和使用寿命极大程度上取决于
所密封处配合表面的质量和表面光洁度。划痕、擦伤、
孔隙、集中加工痕或螺旋加工痕是不允许的,动态表面
的表面光洁度比静态配合表面必须要有更高要求。
最常用来描述微观光洁度特征的,在ISO 4287中规
定是Ra、Rz和Rmax,但是在密封技术中只有这些特征来
评定适用性是不够的,另外,还应当考虑按照ISO 4287
规定的材料接触区域Rmr。这些表面技术要求的意义表
示在图5,它清楚地表明在密封工程中,只有技术要求
Ra或Rz不足以准确地描述形状断面,并且不足以评定适
用性。
材料接触区域Rmr对于评定表面状况是必不可少的,
因为这个参数是由规定的形状断面来确定的,换句话说,
它是直接取决于采用的加工方法。
图 5 表面的形状断面
轴表面的特性
对于油封的工作表面按照DIN 3760/61中的规定,表
面应当满足下列要求:
表面粗糙度 Ra = 0.2至0.8 μm
Rz = 1至5 μm
Rmax = 6.3 μm
硬度 55 HRC或600 HV,
淬火深度至少0.3 mm
开式形状断面
Rz
1.0
1.0
Rmr
70%
15%
Ra
0.1
0.2
表面形状
闭式形状断面
密封
一般说明
旋转轴唇式密封件是设计成圈形状中的元件,装在
相对旋转的机械零件之间,具有把内侧的油或油脂与外
侧的脏物、灰尘、水等分开的功能。
旋转轴密封件通常是由”唇形状”的弹性体隔膜组成,
并且硫化成型在金属骨架上。密封唇由”箍簧(Garter
Spring)”施力。
图 6 旋转轴唇式密封件的构造名称(选自ISO 6194)
径向油封
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径向油封
密封设计
密封唇设计应用了最新技术和工艺,并且建立在范
围广泛的多年现场应用基础之上。
密封边可以是模制的或机械切削加工的。
密封唇的总径向力由弹性体的预压力连同拉伸弹簧
力给出,前者取决于橡胶材料的变形和弹力、密封唇的
几何形状以及轴和密封件之间的过盈量。
外层可以是平的或波状的,两种情况都可以配合在
ISO H8的孔中。
箍簧
弹簧保持的唇口
弹簧沟槽
密封唇
唇边
油侧 空气侧
外层
底面(空气)
金属骨架
隔膜
防尘唇
弹簧平面
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径向油封
密封部分
材料
对材料的要求必须考虑环境条件和密封件的功能。
与环境条件相关联的一些要求是:
- 良好的耐化学性能
- 良好的耐高温、低温性能
- 良好的耐臭氧和耐老化性能
功能要求包括:
- 耐磨性好
- 摩擦小
- 压缩变形小
- 伸缩性好
表 V 材料建议
由于介质的配置不同,上面提到的温度范围仅用于指导。
此外,从成本考虑希望加工性能够好一点。今天,没
有一种材料能够满足所有这些要求,因此,材料的选择
就总是在涉及到的相对重要的因素之间进行比较。
材料的类型和名称
丁腈橡胶 (NBR)
丙烯酸酯橡胶 (ACM)
硅橡胶 (VMQ)
氟橡胶 (FKM)
氢化丁腈橡胶 (HNBR)
丁腈橡胶的进一步开发已经产生了所谓的氢化丁腈
橡胶(HNBR),耐热和耐臭氧性能要显著提高。这种材料
能够替代丙烯酸酯酸橡胶,在某些情况也能替代氟橡胶。
为了满足要求密封件的范围广泛,已经针对每种类型的
橡胶开发了特殊的合成物,其他的合成物也有货,以满
足一些极端的要求。
材料名称
材料
用于密封普通介质
丁腈橡胶
NBR
氟橡胶
FKM
丙烯酸酯酸
橡胶
ACM
硅橡胶
VMQ
氢化丁腈
橡胶
HNBR
材料缩写
允许的最高恒定温度(ºC)
矿物油
发动机油
传动器油
准双曲面齿轮传动器油
ATF油
液压油(DIN 51524)
润滑脂
油-水乳化液
水-油乳化液
含水溶液
脱水流体
燃油
水
碱水
空气
阻燃液压油
(VDMA 24317)
(VDMA 24320)
其他介质
N
100
80
80
100
90
90
70
70
70
--
90
90
90
100
V
170
150
150
170
150
--
--
--
--
150
--
100
100
200
A
125
125
125
125
120
--
--
--
--
--
--
--
--
150
S
150
130
--
--
--
--
60
60
--
--
--
--
--
200
H
130
110
110
130
130
100
70
70
70
--
100
100
100
130
根据介质,可能会出现明显的偏差。
橡胶材料的说明
丁腈橡胶(NBR)
优点:
- 耐油性好
- 耐热性好,在油中高达100ºC
- 拉伸强度高(特殊复合物在20 MPa以上)
- 断裂的延伸率高
- 水中的膨胀小
缺点:
- 耐耐老化和臭氧性能差
- 耐极性流体(酯、醚、酮和苯胺)性能差
- 耐氧化碳氢化合物(碳四氯化物、三氯乙烯)性能差
- 耐芳烃流体(例如苯、甲苯)性能差
含有大量芳烃碳氢化合物的流体、矿物油和上面所
有的高添加矿物油(准双曲面齿轮油),是有危险的,因
为它们对丁腈橡胶复合物有很强的膨胀作用。通过增加
丙烯腈含量,膨胀性能够得到改善。
但是,它有低温弹性性差和压缩永久变形大的缺点。
在高添加油中的添加剂在某些情况能够造成弹性体和添
加剂之间的额外的相互作用,从而影响到弹性。
径向油封
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氢化丁腈橡胶(HNBR)
优点:
- 耐油性好,包括准双曲面齿轮油也是如此
- 耐热性好,高达150ºC
- 机械性能好
- 耐老化和耐臭氧性能好
缺点:
- 耐极性流体(酯、醚、酮和苯胺)性能差
- 耐氯化碳氢化合物(碳四氯化物、三氯乙烯)性能差
- 耐芳烃流体(苯、甲苯)性能差
丙烯酸酯橡胶(ACM)
优点:
- 耐油和耐燃油性好(优于丁腈橡胶)
- 耐热温度约50ºC,优于丁腈橡胶,在油中150ºC,
在空气中125ºC
- 耐老化和耐臭氧性能好
缺点:
- 不能用于与水和水溶液,甚至含有少量水的油接触
- 在约-20ºC开始低温弹性变差,这比正常的丁腈橡
胶要稍微差一些
- 有限的拉伸和撕裂强度,特别是在高于100ºC情况
- 耐磨性差(明显比丁腈橡胶要差)
- 耐极性流体、芳烃流体和氧化碳氢化合物性能差
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径向油封
氟橡胶(FKM)
优点:
- 耐油和耐燃油性比任何其他橡胶类型都好
- 唯一的高弹性橡胶材料,耐芳烃流体和氯化碳氢化
合物
- 耐热性非常好,除了硅橡胶外是最好的,温度达
200º C
- 耐老化和耐臭氧性能好
- 耐酸性非常好(仅无机酸,不适合有机酸,例如醋酸)
缺点:
- 约-20ºC至-25ºC开始低温弹性变差
- 有限的拉伸和撕裂强度,特别是在高于100ºC情况
- 在热水中压缩永久变形大
- 耐极性溶液性能差
硅橡胶(VMQ)
优点:
- 所有橡胶类型中耐热性最好
- 所有橡胶类型中耐冷性最好
- 耐老化和耐臭氧性能非常好
- 耐脂肪族矿物油和大多数类型的润滑脂
缺点:
- 标准复合物的拉伸和撕裂强度差
- 耐磨性差
- 耐芳烃油液和氧化矿物油性能差
- 耐扩散性差
-45 -30 100 120
-40 -30
-35 -20
-55 -40
-35 -20
140 150
150 175
175 200
200 230
NBR
HNBR
ACM
VMQ
FKM
-100 -50 0 50 100 150 200 250
径向油封
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耐温度变化
温度升高,加速橡胶的老化,材料变硬和变脆,拉
伸率减小,压缩永久变形增大。密封唇口处的轴向开裂
是典型的征兆,说明该密封件已经暴露在过高的温度下。
橡胶的老化对密封件的使用寿命相当重要,针对主要材
料的温度限制表示在图7中,它们也只是一种估计,因
为材料也受到介质的影响,通常可以说温度升高10ºC
(在空气中),橡胶的理论使用寿命将减半。
耐油
市场上可买到的油液品种非常多,每一种都对橡胶
有不同的作用。
此外,来自不同制造商的同一型号的油液可能有不
同的影响,橡胶通常受到油中添加剂的影响,比如说含
硫的准双曲面齿轮油的例子。因为硫用来作为针对丁腈
橡胶的硫化剂,在温度高于+80ºC情况下,油中的硫添
加剂起到了硫化剂的作用,结果造成二次硫化,丁腈橡
胶将快速的变硬和变脆。氢化丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶
和氟橡胶不是通过硫化来实现交联的,因此能够适用于
这种类型的油液,虽然从工作温度的角度来看,并不需
要用到这些橡胶。油液的氧化是另一个例子,说明我们
很难简单地列举出橡胶材料耐油性。油液在运行中发生
氧化,因此导致它们的性能发生很大的改变。这种油液
会损坏硅橡胶。表5中规定的值只可用作近似值。
如有疑问,请联系您当地的特瑞堡密封公司。
1000小时工作周期
仅在特殊条件下,使用特殊材料实现
温度范围仅与介质有关,这些
介质与相应的弹性体相容
温度ºC
图 7 温度限制,针对一些普通的橡胶品种
50 100 150
time h
%
100
50
75
23
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径向油封
金属壳体
金属壳体的主要功能是使密封件加强刚性和强度,通
常它不可以承受轴向载荷。如果需要壳体能够承受轴向
载荷,则需要特殊设计。
壳体通常用冷轧钢板AISI 1008,DIN 1624制成,环
境条件可能要求其他材料,例如黄铜或不锈钢AISI 304,
DIN 1.4301。
箍簧
功能
当橡胶受到热量、载荷或化学作用时,它将逐渐失
去其原始的特性,橡胶则称之为老化,由密封件施加的
原始径向力则 将消失,因此箍簧的功能是保持径向力。
试验已经表明径向力必须随密封件的规格和品种而
变化,试验也清楚地指出,在密封件的使用寿命期间,
保持径向力变化范围很小是非常重要的。试验室中的大
量的研究工作为确定径向力奠定了基础。
箍簧是紧密缠绕的,并且带有初始应力,这样,由
弹簧施加的总力有初始应力和弹性变形形成的弹力两部
分组成。使用具有初始应力的箍簧有下列的优点:
- 随着密封元件的磨损,由于初始应力,总的径向力
将不改变。
- 由于热处理可以调整初始应力,因此针对实际轴径,
能够更容易调整所需要的径向力。
- 弹簧的热处理温度高于密封件的工作温度,这样保
证了弹簧力将是稳定的,这种工序消除了初始弹簧
力在使用期间将会改变的风险。
图8和图9表示在稳定的箍簧中和不稳定的箍簧中,
张力的变化。
图 8 在稳定的和不稳定的箍簧中初始应力的变化
图 9 弹簧力对应伸长
材料
通常采用弹簧钢SAE 1074,DIN 17223,如果要求
耐腐蚀,就使用不锈钢AISI 304,DIN 1.4301。不建议
青铜或相似材料的箍簧,因为在长期工作后,或者暴露
在高温后,它们会产生疲劳。在特殊应用中,箍簧可以
用薄的橡胶软管保护来防止污垢。
稳定的弹簧
不稳定的弹簧 初始应力
力
热处理前
热处理后
由于密封元
件的磨损弹
簧力的变化
弹簧刚度
初始应力
伸长
“磨损”
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
TRU
TRP/6CC
ø 25
ø 50
ø 100
ø 150
径向油封
24
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过压
当密封部分承受压力时,会迫使它紧贴轴,并且与
轴接触的唇部区域会增大,摩擦和发热增大。所以,当
密封件受压工作时,不可再使用规定的圆周速度值,而
必须根据压力大小作相应的降低。在圆周速度高的情况
下,甚至0.01至0.02 MPa的过压都可能出现问题。通过
安装单独的挡圈,TRA/CB,TRC/BB和TRB/DB型号能够
用于过压在0.05 MPa以上。单独的挡圈外形吻合密封件
的后轮廓,但是当没有压差存在时,没有相互接触,见
图10。但是,挡圈要求非常精密的配合。有关适用的挡
圈图纸,请询问您当地的特瑞堡密封公司。密封件型号
TRU的壳体对密封部分有加强支撑作用,见图10,型号
TRP/6CC设计成带有短而坚固的密封唇,允许过压而不
必使用单独的挡圈。当安装了挡圈时,或者当使用型号
TRU、TRP/6CC时,在中等圆周速度下,允许过压0.4至
0.5 MPa。
在非常高的压力下,为了避免密封件周边和沟槽之
间的泄漏,应当使用壳体为橡胶覆盖的密封件。当密封
件承受压力时,可能会在沟槽中有轴向滑移动,甚至突
然弹出。通过用垫圈,弹簧挡圈,或把密封件紧靠台肩
安装,可以防止这一现象。
图 10 允许的过压,针对带支承的唇式密封件和针对压力密封件压力,MPa
轴速度,min-1
TRA/CB,带挡圈
30000 15000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4500 4000
3500
2500
2000
1500
1000
500
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
40
35
30
25
20
15
10
5
0
3000
25
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2006年4月版本
径向油封
圆周速度和转速
密封元件结构的不同设计,影响摩擦力的大小,产
生不同的温升,因此,不同的密封元件结构,允许不同
的最高圆周速度。图11表示允许圆周速度的近似最大值,
针对不同的密封元件结构(不带防尘唇),即密封件型号
TRC/BB、TRA/CB、TRB/DB等,用材料NBR、ACM、
FKM和VWQ制成,无压差,润滑充分或者密封边由被
密封的介质冷却,此外,必须不能超过表V中给出的最
高允许工作温度。曲线表示轴径大的比轴径小的允许的
圆周速度要高,这是因为截面面积增加与直径的平方成
比例,于是提高了散热能力。
图 11 在无压力状态允许的速度,按照DIN 3761
速度,rpm
圆周速度, m/s
轴直径,d1 mm
高达500 mm
VMQ和FKM
材料
ACM
材料
NBR
材料
350
300
250
200
150
100
50
0
0 5 1510 02 52
ø 200
ø 150
ø 125
ø 100
ø 80
ø 70
ø 60
ø 50
ø 40
ø 30
ø 20
ø 10
径向油封
26
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润滑
考虑到密封件的功能和使用寿命,充分的润滑是最
重要的,为了摩擦、发热和磨损最小,并且为了避免唇
材料的断裂,在密封唇和轴之间必须形成流体的油膜。
当被密封的介质是油或润滑脂的情况下,通常不会提出
润滑问题,但是,必须始终注意确保润滑剂与密封唇接
触。像齿轮、溅油圈和圆锥滚子轴承等元件产生泵吸作
用,阻碍润滑剂到达密封件或者造成润滑剂大量流向密
封件,对于前一种情况,应当提供环形通道来保证密封
件的润滑,对于后一种情况,流量可能造成压力升高超
过允许值。在机器设备中,如果有的唇密封不能正常润
滑,就必须要用其他方式提供润滑脂或油。密封件在安
装之前,必须用油或润滑脂来预润滑。在有些情况,这
种安装时的润滑可能就足够了。对于双唇的密封件,在
安装前,唇之间的空间应当有50%充满润滑脂。在市场
上可以买到各种油品和润滑剂,并且它们会对弹性体有
不同的影响。因此,应当注意保证使用的润滑剂对密封
唇材料无害,见表V。
润滑和泄漏
绝对密闭是不可能实现的,被密封的介质也润滑唇
口并且影响密封件的使用寿命,完全干式运行会损坏密
封唇。德国标准DIN 3761把唇密封件的密闭分成1至3泄
漏级,所谓零泄漏也是一种定义,零泄漏意味着一种功
能,从相关密封边的潮湿膜,到介质在密封件的背面没
有形成滴漏。最好是接受这个”最小泄漏”,而不冒由于
润滑不充分而损坏唇口的风险。在1至3级中,允许的泄
漏是每个密封件在240小时的试验时间内,最多1g至3g。
摩擦损失
摩擦损失常常是非常重要的,特别是当小功率传输
时,摩擦损失受到下列参数的影响:密封设计和材料、
摩擦损失,
W
圆周速度,m/s
弹簧力、速度、温度、介质、轴设计和润滑。图12表示
针对不带防尘唇的密封件,当按照我们的技术要求装配
时,以瓦特为单位的摩擦损失。在某些情况,通过特殊
设计密封唇、减小弹簧力或者使用特殊等级的橡胶,能
够降低摩擦损失。我们的技术部门将非常原意提供这方
面的建议。应当注意的是,在”磨合”期间的摩擦损失要
比图中给出的大得多。正常的” 磨合”时间是几个小时,
长时间停止工作之后,起动摩擦可能也相对要大。
图 12 摩擦损失,针对丁腈橡胶的TRA/CB型密封件
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1000 2000 3000 50004000 6000 7000
VMQ
NBR-ACM-FKM
0.4
0.3
0.2
0.1
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
27
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2006年4月版本
径向油封
轴
表面光洁度、硬度和机加工方法
轴的设计对于密封件的性能和使用寿命来说是非常
重要的(见图3),作为基本规定,对于圆周速度提高,轴的
硬度就应当更高。标准DIN 3760规定轴的硬度必须起码
为45 HRC。
随着圆周速度提高,硬度必须提高,在10 m/s要求
硬度60 HRC。选择合适的硬度不仅根据圆周速度,也要
根据像润滑和存在磨料颗粒等因素。润滑差和环境条件
困难要求轴的硬度要更高。DIN 3760规定表面粗糙度
Rt=1μm至4μm,但是试验室试验已经得出了最合适
的粗糙度是Rt=3μm (Ra=0.3μm)。更粗糙和更光滑
的表面产生更大的摩擦,结果是温度提高和磨损加大,
我们建议表面粗糙度Rt=2-3μm (Ra=0.3-0.8μm)。
图 13 轴跳动
轴和沟槽设计
摩擦和温度的测量也已经说明轴的磨削加工是最好的机
加工方法,但是螺旋磨痕可能会造成泵送效应和泄漏,
因此应当采用纵向磨削,磨削期间要避免砂轮和工件之
间的按比例同步。用抛光布抛光轴的表面,抛光过的表
面与纵向磨削相比造成更大的摩擦和发热。在某些情况,
提供具有必要硬度、表面光洁度和耐腐蚀的轴或许是不
可能的,这个问题可以通过在轴上装一个单独的套来解
决,如果出现磨损,仅仅是套需要更换(见轴修理套件章
节)。
轴跳动
应当尽可能避免轴跳动,或者保持在最小。转速越
高就有风险,就是密封唇的惯性使它不能跟随轴运动。
密封件必须紧靠轴承固定,并且轴承的窜动量要保持在
尽可能最小,见图13。
偏心
为了消除唇口的单向载荷,应当避免轴和安装孔中
心之间的偏心,见图14
图 14 偏心
轴跳动,mm
轴转速,min-1
偏心量,mm
轴直径,mm 达500
径向油封
28
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沟槽
沟槽
对于公制尺寸,公差是按照德国标准DIN 3760,提
供合适的压配合,孔公差ISO H8。英制尺寸是按照美国
标准。在沟槽有其他公差的情况下,密封件也能够作成
合适的尺寸。对于软材料作成的轴承沟槽,例如轻金属,
和对于具有薄壁的轴承沟槽,密封件和沟槽之间的特殊
配合可能是必要的。对于密封件和沟槽的公差,则应当
由实际装配检验来确定。如果像轴承这样的元件安装时
要通过密封件的沟槽,沟槽就可能损伤。为了避免上述
的损伤,应当选择具有较大外径的密封件而不是轴承。
安装
关于安装细节,请参考”设计指南”章节。
拆卸和更换
拆卸密封件一般不会有什么问题。一般可以使用改
锥或相似的工具,密封件则将变形。设备修理或维护之
后,一定要安装新的旋转轴唇式密封件,尽管老的看起
来还能用。新密封件的密封唇不可以重叠在轴上的旧接
触区域,可以采用以下方法:
- 更换轴套
- 把密封件装入孔中至不同的深度
- 再加工轴,并且配装一个耐磨套(见轴修理套件章节)。
TRA/CB
DIN 3760
型号A
TRE/CC TRC/BB
DIN 3761
型号B
TRD/BC
DIN 3761
型号BS
TRF/DC
DIN 3761
型号CS
TRB/DB
DIN 3761
型号C
DIN 3760
型号AS
29
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径向油封
标准的橡胶旋转轴封按照DIN 3760 (3761)和ISO
6194/1的建议设计。
旋转密封件的标准型号
型号DIN A和DIN AS可以是波状的或平的外壳。
图 15 标准型号
b
d2 H8 d1 h11
径向油封
30
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2006年4月版本
图16 安装图
一般说明
TSS型号TRA和STEFA型号CB是外径完全覆盖橡胶的
密封件,二种不同外径的结构有货:平的橡胶外壳和波
状的。
这种型号不推荐用于污染严重的环境。
优点
- 良好的静态密封
- 不同热膨胀的补偿
- 降低接触腐蚀的风险
- 允许更高的孔表面粗糙度
- 安装在分体式沟槽中
- 现代的唇口设计,径向力小
应用示例
- 传动系统(例如减速器)
- 泵
- 电机
- 机械工业(例如机床)
TSS型号TRA和STEFA型号CB (DIN 3760型号A)
介质
技术数据
压力: 达0.05 MPa
温度: -40ºC至+200ºC
(根据材料)
速度: 达30 m/s
(根据材料)
介质 矿物油和合成润滑剂
(CLP,HLP,APGL等)
特瑞堡密封已经进行了几千种相容性试验,要了解
详细情况请和我们联系。
重要注意:
以上数据是最大值,并且不能同时使用。例如,
最高工作速度取决于材料类型、压力和温度。
31
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径向油封
表 VI 材料
*特殊等级和其他材料(ACM,EACM,EPDM,HNBR,VMQ)根据要求。
**金属骨架和弹簧,根据要求能够提供不同材料。
表 VII 优先系列/尺寸,件号
粗体字印刷的尺寸符合DIN 3760(1996年9月起草)的建议。
标准材料* TSS
材料代号
STEFA
材料代号
标准金属
骨架**
标准
弹簧**
碳钢
碳钢
碳钢
不锈钢
NBR(邵氏A 70)
NBR(邵氏A 75)
FKM(邵氏A 75)
FKM(邵氏A 75)
N7MM
4N011
VCBV
4V012
-
1452
-
5466
尺寸 件号
型号
STEFA TSS
d1 d2 b NBR
4N011
FKM
4V012
NBR
N7MM
FKM
VCBV
4
4
5
6
6
6
6
6
6
6
7
7
8
8
8
8
8
8
8
8
8.5
9
9
9
9
10
10
11
12
15
12
15
16
16
19
22
22
16
22
14
16
16
18
22
22
22
24
18
22
24
26
30
16
18
5
6
6
5.5
4
5
7
7
7
8
7
7
4
5
7
5
4
7
8
7
7
7
7
7
7
4
4
TRA200040
TRA100040
TRA000050
TRA400060
TRA000060
TRA100060
TRAA00060
TRA300060
TRAB00060
TRA600060
TRA000070
TRAA00070
TRA700080
TRA100080
TRA200080
TRA300080
TRA500080
TRAA00080
TRAF00080
TRAB00080
TRA000085
TRAA00090
TRAB00090
TRAC00090
TRA300090
TRA000100
TRA200100
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
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X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
径向油封
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2006年4月版本
尺寸 件号
型号
STEFA TSS
d1 d2 b NBR
4N011
FKM
4V012
NBR
N7MM
FKM
VCBV
10
10
10
10
10
10
10
11
11
11
11
11
11.5
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
13
13
13
14
14
14
18
19
22
24
25
26
28
17
19
22
26
30
22
19
20
20
22
22
24
25
25
26
26
28
30
30
32
32
37
45
25
26
30
22
22
24
6
7
7
7
8
7
7
4
7
7
7
7
5
5
4
5
4
7
7
5
8
7
8
7
7
10
7
10
10
7
5
7
8
4
7
7
TRA300100
TRA400100
TRAA00100
TRAB00100
TRA500100
TRAC00100
TRA600100
TRA000110
TRA100110
TRAA00110
TRAB00110
TRA200110
TRA000115
TRA000120
TRA100120
TRA200120
TRAF00120
TRAA00120
TRAB00120
TRA600120
TRA700120
TRA800120
TRAJ00120
TRAC00120
TRAD00120
TRA300120
TRAH00120
TRAI00120
TRAK00120
TRAL00120
TRA100130
TRA200130
TRA300130
TRA000140
TRA400140
TRAA00140
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
粗体字印刷的尺寸符合DIN 3760(1996年9月起草)的建议。
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径向油封
尺寸 件号
型号
STEFA TSS
d1 d2 b NBR
4N011
FKM
4V012
NBR
N7MM
FKM
VCBV
14
14
14
14
14
14.5
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
17
17
25
28
28.55
30
35
28.55
22
24
24
25
26
26
28
28
30
30
32
35
35
40
40
42
42
22
24
24
24
26
28
30
30
32
35
35
25
26
5
7
6.3
7
7
6.3
7
5
7
5
6
7
5
7
7
10
7
7
10
7
10
7
10
4
4
5
7
7
7
7
10
7
7
10
4
6
TRA100140
TRAB00140
TRAF00140
TRAC00140
TRAD00140
TRA000145
TRA000150
TRAF00150
TRA200150
TRA300150
TRA400150
TRAA00150
TRA500150
TRA600150
TRAB00150
TRA700150
TRAC00150
TRAD00150
TRAJ00150
TRAN00150
TRA100150
TRAG00150
TRAH00150
TRA000160
TRA500160
TRA200160
TRA300160
TRA400160
TRAA00160
TRAB00160
TRAF00160
TRAC00160
TRAD00160
TRA600160
TRA100170
TRA300170
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
X
X
X
X
X
X
X
X
X
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X
X
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X
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X
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X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
粗体字印刷的尺寸符合DIN 3760(1996年9月起草)的建议。
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尺寸 件号
型号
STEFA TSS
d1 d2 b NBR
4N011
FKM
4V012
NBR
N7MM
FKM
VCBV
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
18
18
18
18
18
18
18
18
18
19
19
19
19
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
28
28
28
30
32
32
35
35
35
40
40
47
47
24
28
30
32
32
35
35
40
40
32
35
35
40
28
28
30
30
30
32
35
35
35
34
5
6
7
7
7
10
5
7
8
7
10
7
10
4
7
7
7
8
7
10
7
10
7
7
10
10
6
7
5
7
8
7
5
6
6.2
7
TRA400170
TRA900170
TRAA00170
TRAB00170
TRAC00170
TRAP00170
TRAL00170
TRAD00170
TRA700170
TRAE00170
TRAF00170
TRAG00170
TRAH00170
TRA500180
TRA100180
TRAA00180
TRAB00180
TRA200180
TRAC00180
TRA300180
TRAD00180
TRA400180
TRA200190
TRA300190
TRA500190
TRA900190
TRA100200
TRA300200
TRA200200
TRAA00200
TRAJ00200
TRAB00200
TRA500200
TRA600200
TRAR00200
TRAC00200
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
CB
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
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X
X
X
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X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
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粗体字印刷的尺寸符合DIN 3760(1996年9月起草)的建议。
径向油封
48
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2006年4月版本
尺寸 件号
型号
STEFA TSS
d1 d2 b NBR
4N011
FKM
4V012
NBR
N7MM
FKM
VCBV
90
92
95
95
95
95
95
95
95
95
95
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95
95
95
96
98
100
100
100
100
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100
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100
100
100
100
100
102
105
105
105
105
105
105
140
120
110
110
110
115
115
120
120
125
130
136
145
150.5
180.5
117
120
115
120
120
120
125
125
130
130
130
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185
130
125
125
130
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140
150
13
13
6
10
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13
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10
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13
12
13
13
10
13
12
13
12
15
TRA900900
TRA000920
TRA000950
TRA800950
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TRA600950
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TRA001050
TRA101050
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TRAB01050
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粗体字印刷的尺寸符合DIN 3760(1996年9月起草)的建议。