Publicerad den 2020/09/01 / Cliff / Seals
när det gäller att upprätthålla en högfungerande roterande axel måste du välja lämplig läpptätning.
axeltätningen skyddar den roterande axeln från föroreningar som damm och smuts, och det håller vatten ut och smörjmedel i.
en roterande tätning, även känd som en radiell axeltätning, sitter vanligtvis mellan en roterande axel och ett fast hus — såsom en cylindervägg — för att stoppa vätska som läcker längs axeln. Den roterande tätningens yttre yta är fäst vid huset, medan tätningens inre läpp pressar mot den roterande axeln.
vanliga applikationer för axeltätningar inkluderar motorer, växellådor, pumpar och axlar. De används också alltmer för livsmedels-och kemisk bearbetning, liksom i trycksatta gasapplikationer.
tre av de viktigaste övervägandena när man väljer den bästa läpptätningen för en roterande axel är:
- materialet som tätningen är gjord av,
- hårdheten hos axelns yta och
- ojämnheten hos axelns yta.
här är vår guide om hur du uppnår optimal prestanda och livslängd för dina tätningar och axlar, vilket i slutändan minimerar risken för tätningsfel.
vilket Material är bäst för roterande tätningar?
det utmärkta materialet för en roterande axelläpptätning är polytetrafluoretylen, även känd som PTFE. Detta material används ofta i tätningar på grund av dess extremt låga friktion och motståndskraft mot slitage.
det fungerar också exceptionellt bra vid höga driftstemperaturer, vilket kräver minimal smörjning. Dessutom är den kompatibel med många kemikalier, vilket gör det till ett bra universellt val.
roterande axelläpptätningar av PTFE är mycket tuffa och har en låg friktionskoefficient, vilket gör att de kan glida över de högsta punkterna på parningsytan (i detta fall den roterande axeln) medan de motstår nötning. Och de kan göra det utan smörjning.
vilka egenskaper hos Metallrotaxlar påverkar mest tätningsprestanda?
grovheten och hårdheten hos en metallrotaxel är de två viktigaste egenskaperna som ska beaktas vid utformningen av en läpptätning för axeln. Låt oss först titta på grovhet.
Vad är grovhet i en roterande axel?
grovhet, i samband med en roterande axel, avser ojämnheten hos axelns yta. Hur vi mäter axelns grovhet är genom att mäta de höga och låga punkterna på axelns yta och sedan beräkna skillnaden. Detta kallas den bearbetade toleransen.
grovhet kan minimeras genom korrekt efterbehandling av axelns yta. En väl färdig yta med en lämpligt bearbetad tolerans möjliggör utmärkt tätningsprestanda, såväl som livslängd.
en roterande axel med hög ytjämnhet kan tillåta vägar för läckage genom de låga punkterna på axelns yta. Ytans slitstyrka kan också slita ner tätningen snabbt, vilket leder till misslyckande.
i allmänhet, ju mjukare den roterande axelytan, desto bättre tätningen kommer att utföra. Emellertid kan överdriven jämnhet utöver spec faktiskt minska effektiviteten hos en tätning. Detta beror på att i extremt släta ytor får en film smörjvätska inte strömma mellan tätningen och parningsytan.
passagen av denna film smörjer tätningen och förlänger dess livslängd. Utan det kommer tätningen att slita ut Tidigare. I huvudsak, om din roterande axelns yta är för slät, kommer en tätning att fungera för bra-tills den inte gör det.
Vad är hårdhet i en roterande axel?
hårdheten hos en roterande axel mäts genom att titta på hur djupt en indenter kan tränga in i axelns yta när den tvingas på den vid högt tryck. Med hjälp av en Rockwell-skala kan vi mäta penetrationsdjupet i förhållande till det som görs av ett referenstryck.
en tätning ska alltid vara mjukare än den roterande axeln. Detta säkerställer att den slits ut istället för axeln. Så ju hårdare axeln är, desto fler alternativ har du för tätningsmaterial.
i metall roterande axlar, desto hårdare ytan, desto bättre. Ökad hårdhet möjliggör användning av starkt förstärkta tätningsmaterial, vilket ökar livslängden för både läpptätningen och själva axeln.
alternativet, en mjukare metallaxel, är känslig för nötning och erosion från de bästa tätningsläppmaterialen (PTFE). Så när du arbetar med en mjuk roterande axel måste du använda en mjukare tätning. Detta är en fungerande lösning, men det betyder att du kommer att fastna med en kortare tätningslivslängd.
det finns dock en fördel med att hålla rotationsaxelns hårdhet under 45 på Rockwell C-skalan, och det här är att de flesta tätningar faktiskt kommer att polera axelytan under den första ”sängkläderna”.
efter den perioden kommer slitaget på den roterande axeln att lindra, beroende på tätningens PTFE-material, axelns ytfinish och tryck*hastighet (PV-betyg) för applikationen.
när hårdheten överstiger 45 Rockwell C är den ursprungliga tillverkade ytfinishen helt avgörande för förseglingslivslängden. Varför? Eftersom det inte är mycket polering tillåtet under” sängkläder i ” – perioden. När hårdheten är hög kommer eventuell grovhet i ytan att orsaka slitage på tätningen.
så som du kan se är grovheten och hårdheten på rotationsaxelns yta inte oberoende egenskaper när det gäller läpptätningsdesign — när hårdheten går upp måste grovheten gå ner. Alternativt möjliggör en mindre hård yta lite mer grovhet.
Vad är den rekommenderade hårdheten för en roterande axel?
den ideala hårdheten för en metallrotaxel beror på axelhastighet och miljötryck.
- vid den låga änden av spektrumet, i rotationsaxelhastigheter upp till 150 sfpm (0,76 m/s), med 0 psi, bör hårdheten vara minst 35 Rc (med hög smörjning) eller 44 (Om ingen smörjning).
- 70 + Rc kan krävas för 1000 psi med samma hastighet (upp till 150 sfpm).
- 60 + Rc kan krävas för 2500 sfpm vid samma tryck (0 psi).
i typisk teknisk praxis är hårdheten som används normalt en kompromiss mellan kostnaden för hårdare ytmetaller och tätningslivslängd. Som med alla designuppgifter är utmaningen att hitta en lösning som inte bara uppfyller de tekniska kraven utan också faller inom de logistiska (dvs. budgetmässiga) gränserna.
uppnå optimal matchning mellan roterande axel och läpptätning
på grund av det stora utbudet av PTFE-fyllmedel och materialspecifikationer är det inte alltid lätt att hitta exakt rätt roterande tätning för din axel för att säkerställa optimal tätningseffektivitet och livslängd.
om du inte hittar en befintlig axeltätning som uppfyller dina behov kan du behöva designa en anpassad tätning. Det råkar vara exakt vad våra tätningsingenjörer specialiserar sig på här på Eclipse Engineering. Vi tillverkar många typer av tätningar för roterande axeltillämpningar. inklusive kapslade läpptätningar, O-ring od läpptätningar och Mikrolip-tätningar.
hitta rätt roterande tätning för din applikation >