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轴承密封件是轴承在恶劣环境中正常运转的关键部件,它起到保护轴承免受浸蚀和污染,使轴承在良好的清洁润滑工况下,延长其寿命。
一般而言,轴承的密封件比防尘盖作用更大、并受到转动灵活和较低速转动的限制。设计者在选择恰当密封件时,必须考虑润滑剂的性能及输送系统和期望的工作条件。
针对轧辊轴承在使用中要经受高载荷、极强冲击力、以及水和锈屑侵入,NSK公司研制出一种新型超高载荷容量的密封型、洁净润滑轧辊轴承。据说,该轴承可增加34％的载荷容量,具有更高可靠性,可在恶劣润滑条件下长时间工作。其改进密封后的轴承性能,融合了优化力学原理设计、新材料和密封件专利技术、且易于操作安装。
在普通的密封轧辊轴承中,主密封件和宽度限制了滚子的长度,即限制了轴承的载荷能力。因此,他们在新型轧辊轴承设计中,将保持架档边包含在密封件空隙内,可使滚子更长,这样使得保持架直径增加且滚子加长,而保持架长度不增加,达到增高34％的基本额定载荷容量,相当于延长27倍轴承寿命。该轴承选用的优质“T-F”轴承钢,也是改进轴承性能的关键,因为材料中的杂质和润滑不均匀是引起轴承过早失效的主要原因。
经验表明,在污染的工作条件下,轴承内易进入碎屑,而这些碎屑粒会损坏滚道,造成应力集中。此外,如果润滑不均匀,使金属表面硬性接触,造成微小“脱皮”损坏,也会导致接触区域应力集中,这两种结果致使应力集中部位的金属表面产生撒裂,并最终缩短轴承寿命。
NSK公司研究表明,通过改变轴承钢的组织,可改进轴承在杂质污染条件下,或边缘润滑状况下的工作寿命,提高其在边缘上释放集中应力的能力。
然而最好的实用防护措施是:当杂质一出现时,就阻止它。NSK的新型密封件兼有以上两个优点的专利。这种新型孔式密封件既能解决抑制在轴承内形成负压、防止进水,使主密封件不直接暴露于水中,免于在水中“呼吸”,又能起到把杂质阻隔在凹槽处的功能。普通的密封件在旋转和静止状态是以线性接触,保持高强的紧密封性能,而这种密封件工作时,以面接触代替线性接触,从而适应轴承旋转中的密封要求:既紧密封,又不产生大的负压。
为了证实其效用,NSK公司又进一步进行了模拟试验。在试验中,轴承的工作转速范围从100r/min增至700r/min,且不断施加294kN的径向载荷,同时以大约100L/min的水喷淋。一般的孔型密封件在这期间,负压增加,而新型的孔式密封件抑制着负压。
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