Motor o výkonu 15 kW běžící při 6 000 otáčkách za minutu by neměl každých osm měsíců ničit břitová těsnění. Když se tak stane, těsnění dělá přesně to, k čemu bylo navrženo, tlačí gumový břit proti rotujícímu povrchu a teplo z tohoto tření je to, co ho dokončí. Výměna tohoto břitového těsnění za bezdotykové těsnění často vyřeší problém v jediném kroku, protože těsnění se již ničeho nedotýká. Bezkontaktní těsnění poskytují malou ochranu proti znečištění výměnou za nižší tření, nižší provozní teplotu, vyšší rychlostní strop a delší životnost maziva. Pro čisté, rychlé nebo horké zařízení je tato výměna obvykle správná.
Co se počítá jako bezkontaktní těsnění
Bezdotykové těsnění udržuje mazivo uvnitř a nečistoty, aniž by došlo k odírání mezi rotujícími a stacionárními částmi během normálního provozu. Při práci s ložisky se setkáte se čtyřmi běžnými verzemi:
- Lisovaný ocelový štít, zobrazený jako přípona ZZ na čísle dílu ložiska
- Labyrintové těsnění, obrobené jako dráha otáčení v kroužku nebo pouzdru
- Těsnění V nebo mezerové těsnění, sedící blízko ramene, aniž by na něj tlačilo
- Hybridní designy, které kombinují labyrintovou cestu s deflektorem světla nebo plstěným prvkem
Lisovaný ocelový štít je nejjednodušší a nejlevnější ze skupiny a dobře si poradí s hrubým prachem, zadržováním mastnoty a vysokou rychlostí. Labyrint je nejsilnější volbou ve skupině, když má dostatek vnitřních závitů a drenážní dráhu, ale také vyžaduje nejpečlivější konstrukční práci a nejpřesnější obrábění.
To, co získáte, je měřitelné. Třecí moment zůstává nízký a zůstává stabilní po celou dobu životnosti ložiska, klesá tvorba tepla, zvyšuje se mezní rychlost a životnost maziva se zlepšuje, protože základový olej se nesvařuje třením těsnění. Do hřídele nebo pouzdra také není vyříznutá drážka pro opotřebení, což je důležité, když je hřídel drahá nebo obtížně vyměnitelná.
To, čeho se vzdáváte, je stejně jasné. Mezera, která odstraňuje tření, je také cesta. Jemný prach, mlha z chladicí kapaliny, oplachová voda a ponoření si najdou cestu přes obyčejné bezkontaktní těsnění, takže silná kontaminace, cykly čištění potravinářských závodů a provoz pod vodou normálně vyžadují kontaktní těsnění, sekundární bariéru nebo proplach.
Porovnání typů těsnění na stejném ložisku
Níže uvedená tabulka staví běžné možnosti na stejná kritéria, takže obchod mezi třením a ochranou je spíše viditelný než předpokládaný.
Volba těsnění je vždy obchodem mezi třením a ochranou proti znečištění a žádná jediná možnost nezvítězí na obou stranách. | Typ těsnění | Kontakt s protilehlým povrchem | Tření a teplo | Ochrana před znečištěním | Typická povinnost |
| Lisovaný ocelový štít, ZZ | žádný | Velmi nízké a stabilní | Střední, hrubé zadržování prachu a mastnoty | Čistá, vysoká rychlost, široký teplotní rozsah |
| Labyrintové těsnění | žádný | Velmi nízké | Střední až vysoká při použití odtokových drážek | Převodovky, velké stroje, šplouchání a mlha |
| V těsnění, mezera nebo světelný kontakt | Málo nebo žádné | Nízká | Dobré proti lehkému prachu a stříkající vodě | Elektromotory, ventilátory, vyšší otáčky |
| Nitrilové břitové těsnění, 2RS | Kontinuální | Vysoká a rostoucí rychlostí | Vysoká, odolává vodě a jemnému prachu | Nízká speed, wet or dirty duty |
| Břitové těsnění PTFE | Kontinuální | Střední až vysoká | Vysoká a navíc chemická odolnost | Chemická a potravinářská zařízení, horká provoz |
Jak bezkontaktní těsnění ve skutečnosti udržuje nečistoty mimo
Ochrana v bezkontaktním těsnění pochází spíše z cesty než z bariéry. Pochopení tří faktorů vysvětluje většinu skutečných výsledků.
Geometrie labyrintu a hybnost částic
Labyrint nutí vzduch a částice několikrát změnit směr. Každé otočení snižuje tlak a zachycuje částice v drážce, takže kontaminace musí cestovat dále as menší energií, aby se dostala k ložisku. Na rotujícím prstenci vrhá odstředivá síla částice ven, než dosáhnou nejvnitřnější mezery. Jedna přímá mezera funguje mnohem hůře než dráha se třemi nebo čtyřmi změnami směru, proto se dvě těsnění stejné jmenovité velikosti mohou v provozu chovat zcela odlišně.
Světlost a tepelný růst
Vůle rozhoduje, zda bezkontaktní těsnění funguje nebo selže. U malých a středních ložisek jsou typické radiální mezery v rozsahu 0,1 až 0,3 mm na stranu a je nutné je přepočítat, když je pouzdro hliníkové a hřídel ocelová, když se provozní teplota liší od montážní teploty o více než 60 stupňů Celsia nebo když hřídel vykazuje znatelné házení. Mezera, která se uzavírá při provozní teplotě, se stává třecím těsněním bez jakýchkoli výhod a se vším opotřebením.
Orientace, odtoky a odmašťování
Většina bezkontaktních konstrukcí je směrová. Rotující deflektor by měl směřovat ke zdroji znečištění tak, aby částice byly odhazovány pryč z ložiska, a stacionární drážka by měla sedět na čisté straně. Odtokový otvor v nejnižším bodě krytu umožňuje odtékání vody a kondenzátu místo toho, aby se shromažďovaly proti mezeře. Pomáhá také mírné odmaštění, protože malé množství maziva procházející mezerou s sebou nese částice a utěsňuje cestu zevnitř.
Kde nejlépe sedí bezkontaktní těsnění
Tyto aplikace zřídka zklamou:
- Elektromotory a ventilátory, kde jsou otáčky konstantní a prostředí čisté nebo lehce prašné
- Vysokorychlostní vřetena a pohony obráběcích strojů, kde třecí teplo omezuje přesnost
- Převodovky a skříně čerpadel s rozstřikem oleje, kde lze obrábět drenážní dráhu
- Robotické klouby a lineární vodicí systémy, kde záleží na dlouhé životnosti maziva více než na těsné bariérě
- Průmyslová automatizace běžící na filtrovaný vzduch v řízené dílně
Tyto aplikace obvykle potřebují něco víc:
- Slévárenství, těžba a manipulace s kamenivem, kde je abrazivní prach přítomen ve velkém množství
- Potravinové linky s denním mytím a žíravými čisticími prostředky
- Ponořená čerpadla a nepřetržitě mokré stroje
- Velmi jemný vodivý prach, jako je grafit nebo kovový prášek, který dokáže překlenout úzkou mezeru
Malá a středně velká kuličková ložiska jsou tažným koněm ve většině výše uvedených čistých aplikací, od motorů ventilátorů po pohony čerpadel, a přípona těsnění je to, co rozhoduje o tom, jak se budou v každém z nich chovat.
Kuličková ložiska s malou a středně hlubokou drážkou Zkontrolujte kuličková ložiska s hlubokými drážkami pro motory ventilátorů, pohony čerpadel a podobná zařízení pro čisté provozy, kde přípona těsnění určuje výkon. Zobrazit produkt → Výběrová kritéria, která rozhodují o výsledku
Projděte tyto body v pořadí, protože každý zužuje možnosti pro další:
- Rychlost. Porovnejte požadovanou rychlost s mezními otáčkami pro zvolený způsob těsnění, nejen pro ložisko
- Teplotní rozsah a teplotní rozdíl, včetně rozdílu mezi montážními a provozními podmínkami
- Typ kontaminantu a velikost částic, protože jemný prášek se chová velmi odlišně od hrubého písku nebo postříkání kapalinou
- Metoda mazání, protože chování při čištění maziva závisí na množství náplně a viskozitě základního oleje
- Dostupný axiální a radiální prostor pro labyrint s dostatkem otáček
- Přístup k údržbě, protože těsnění, které nelze zkontrolovat, bude vyměněno jako celá jednotka
Když se rychlost a kombinovaná radiální a axiální zatížení objeví společně, dvouřadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem v řadách 52 a 53 jsou často specifikována s bezkontaktními kryty, protože třecí teplo při rychlosti stojí více, než je potřeba dodatečná těsnost.
Dvouřadá ložiska s kosoúhlým stykem řady 52 a 53 Zvažte dvouřadá ložiska s kosoúhlým stykem řady 52 a 53 pro kombinované radiální a axiální zatížení při rychlosti, kde bezkontaktní štíty snižují třecí teplo. Zobrazit produkt → Instalace a manipulace, která chrání mezeru
Mezera je designově malá, takže péče o montáž je důležitější než u břitového těsnění:
- Po montáži změřte skutečnou mezeru nejen na výkresu a po prvním spuštění ji znovu zkontrolujte na teplé jednotce
- Před uzavřením pouzdra udržujte drážku těsnění bez přebytečného tuku, protože zablokovaná dráha se změní na drhnutí
- Zatlačte na nasazovaný kroužek a nikdy ne přes štít nebo labyrintový kroužek
- Zkontrolujte soustřednost a házení hřídele, protože mezera, která je nerovnoměrná po obvodu, se nejprve uzavře na jedné straně
- Před přišroubováním krytu zkontrolujte orientaci odtoku a deflektoru
- Zkontrolujte stopy odření po prvních hodinách provozu, zatímco korekce je stále levná
Režimy selhání a co vám říkají
Většina problémů s bezkontaktním těsněním se projevuje malým počtem rozpoznatelných způsobů.
Diagnostika bezkontaktního těsnění je obvykle záležitostí přizpůsobení příznaku problému vůle, orientace nebo mazání. | Symptom | Pravděpodobná příčina | Co zkontrolovat jako první |
| Mastnota pláče z mezery | Přemazání nebo příliš otevřená mezera | Množství náplně a měřená vůle |
| Tmavé pruhy poblíž mezery | Jemný prach procházející labyrintem | Počet otáček a případný sekundární štít |
| Nárůst teploty po několika hodinách | Otřete mezeru způsobenou tepelným růstem | Vůle při provozní teplotě |
| Rez na vnějším kroužku nebo otvoru | Vnikání vody nebo kondenzace | Poloha odtoku a ochrana proti stříkající vodě |
| Hlučnost bez viditelného poškození | Nesprávná orientace nebo suchá cesta | Směr a mazání deflektoru |
Přiřazení těsnění k řadě ložisek
Přípona u čísla dílu je rychlým průvodcem principu těsnění. ZZ znamená lisovaný ocelový štít bez kontaktu a 2RS znamená kontaktní pryžové břitové těsnění. Dvouřadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem řady 30 a 38 se dodávají v obou formách, takže stejné ložisko může sloužit jako čistá vysokorychlostní jednotka nebo špinavější nízkorychlostní v závislosti na příponu zvolené při zadávání objednávky. Kuličková ložiska s hlubokými drážkami se řídí stejnou logikou, se štíty pro motory a ventilátory a břitovým těsněním pro mokré nebo prašné provozy.
Dvouřadá ložiska s kosoúhlým stykem řady 30 a 38 Porovnejte bezkontaktní kryty ZZ a kontaktní těsnění 2RS, abyste vyrovnali rychlostní limity proti prachu a ochraně proti vlhkosti u těchto ložisek řady 30 a 38. Zobrazit produkt → Pokud je stále nejasná volba mezi vyšším rychlostním limitem a těsnějším těsněním, tato poznámka je na místě volba typu těsnění a rychlosti pro ložiska 3802 prochází stejným rozhodnutím s vypracovaným příkladem.
Krátký kontrolní seznam, než zadáte
- Potvrďte kontaminant a rozhodněte, zda je mezera vůbec přijatelná
- Vypočítejte clearance při provozní teplotě, nikoli při pokojové teplotě
- Zkontrolujte mezní rychlost pro metodu těsnění, kterou hodláte použít
- Navrhněte odtok a orientaci deflektoru do pouzdra od začátku
- Naplánujte si cestu pro čištění maziva a realistický interval domazávání
- Zkontrolujte první jednotku po krátkém provozu a zaznamenejte naměřenou mezeru
Bezkontaktní těsnění nejsou univerzální odpovědí, ale jsou mnohem lepší odpovědí mnohem častěji, než se používají. Získejte správnou vůli, udržujte cestu čistou a nasměrujte deflektor směrem k nečistotám a stíněný nebo labyrintový design vydrží několik sad kontaktních těsnění ve stejné poloze. Pokud pracujete na konkrétním krytu nebo zatěžovacím stavu, můžete si prohlédnout celý sortiment od a výrobce ložisek v Cixi, Ningbo který vytváří jak uzavřené, tak stíněné verze stejné série.
