軸承密封件是軸承在惡劣環境中正常運轉的關鍵部件,它起到保護軸承免受浸蝕和污染,使軸承在良好的清潔潤滑工況下,延長其壽命。
一般而言,軸承的密封件比防塵蓋作用更大、并受到轉動靈活和較低速轉動的限制。設計者在選擇恰當密封件時,必須考慮潤滑劑的性能及輸送系統和期望的工作條件。
針對軋輥軸承在使用中要經受高載荷、極強沖擊力、以及水和銹屑侵入,NSK公司研制出一種新型超高載荷容量的密封型、潔凈潤滑軋輥軸承。據說,該軸承可增加34%的載荷容量,具有更高可靠性,可在惡劣潤滑條件下長時間工作。其改進密封后的軸承性能,融合了優化力學原理設計、新材料和密封件專利技術、且易于操作安裝。
在普通的密封軋輥軸承中,主密封件和寬度限制了滾子的長度,即限制了軸承的載荷能力。因此,他們在新型軋輥軸承設計中,將保持架檔邊包含在密封件空隙內,可使滾子更長,這樣使得保持架直徑增加且滾子加長,而保持架長度不增加,達到增高34%的基本額定載荷容量,相當于延長27倍軸承壽命。該軸承選用的優質“T-F”軸承鋼,也是改進軸承性能的關鍵,因為材料中的雜質和潤滑不均勻是引起軸承過早失效的主要原因。
經驗表明,在污染的工作條件下,軸承內易進入碎屑,而這些碎屑粒會損壞滾道,造成應力集中。此外,如果潤滑不均勻,使金屬表面硬性接觸,造成微小“脫皮”損壞,也會導致接觸區域應力集中,這兩種結果致使應力集中部位的金屬表面產生撒裂,并最終縮短軸承壽命。
NSK公司研究表明,通過改變軸承鋼的組織,可改進軸承在雜質污染條件下,或邊緣潤滑狀況下的工作壽命,提高其在邊緣上釋放集中應力的能力。
然而最好的實用防護措施是:當雜質一出現時,就阻止它。NSK的新型密封件兼有以上兩個優點的專利。這種新型孔式密封件既能解決抑制在軸承內形成負壓、防止進水,使主密封件不直接暴露于水中,免于在水中“呼吸”,又能起到把雜質阻隔在凹槽處的功能。普通的密封件在旋轉和靜止狀態是以線性接觸,保持高強的緊密封性能,而這種密封件工作時,以面接觸代替線性接觸,從而適應軸承旋轉中的密封要求:既緊密封,又不產生大的負壓。
為了證實其效用,NSK公司又進一步進行了模擬試驗。在試驗中,軸承的工作轉速范圍從100r/min增至700r/min,且不斷施加294kN的徑向載荷,同時以大約100L/min的水噴淋。一般的孔型密封件在這期間,負壓增加,而新型的孔式密封件抑制著負壓。