耐腐蚀轴承密封的结构改进

李静 曾献智 李岩 郭建辉

摘  要：依据耐腐蚀轴承的使用要求，并结合密封圈的设计原理的思路以及防腐材料的应用，对耐腐蚀轴承密封件进行结构上一种新型设计，该结构满足了酸碱性环境下，轴承在使用过程中所有性能稳定。

关键词：耐腐蚀轴承;密封件;设计

中图分类号：TH133.33      文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）17-0067-02

Abstract： According to the application requirement of corrosion resistant bearing， combined with the design principle of sealing ring and the application of anticorrosive material， a new structural design of corrosion resistant bearing seal is carried out. The structure satisfies the acid and alkaline environment， and all the performance of the bearing is stable in the application process.

Keywords： corrosion resistant bearings; sealing; design

轴承的密封性能是影响轴承质量的重要因素，轴承的密封性能主要体现在轴承的漏脂、防尘、温升等方面。轴承在不同的用途下对密封性能的要求也不同，在特殊使用环境下即在酸性、碱性或盐性等腐蚀环境下以及有限的空间下，此环境对轴承的各个部件的材料以及结构都有严格的要求，轴承在运转过程轴承会出现外部气体及液体的侵入轴承内部，或者是油脂的外漏，轴承密封性能达不到使用要求，破坏轴承内部的正常运转环境，从而影响了轴承的润滑性能的早期失效，甚至破坏了滚道表面和滚动体的精度，加大轴承摩擦和温升，严重影响轴承动态性能。为了满足环境要求，寿命要求，精度要求，转速要求等等性能指标，对这种耐腐蚀轴承的接触式密封进行了结构改进。

1 常规接触式密封结构类型及材料

常规轴承的接触式密封，一般只有橡胶密封圈及其辅助零件。橡胶密封圈唇口是以一定的贴合力和轴承旋转部位过盈接触，从而起到良好的防塵密封效果。常规接触式密封结构如图1示所示。

密封件的常用材料有丁腈橡胶、氟橡胶、氢化丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶等材料，对使用于这种酸性碱性等苛刻环境这些材料都不是最佳的选择。

2 改进后的密封结构

密封结构的设计：依据轴承的使用工况（承载、环境、转速、温度等），多种材料方案的综合考量，以及密封的加工工艺的实现，最终确定密封件的改进结构（如下图2所示）。此密封结构由密封圈和密封辅助零件（钢加工件）组成。密封圈材料物理性能符合使用要求，具备一定的硬度和弹性，与密封辅助零件粘接牢固，结构形状和精度符合轴承使用工况的要求。

密封件材料的选取：密封圈采用聚四氟乙烯材料简称“PTFE”， 此材料具有耐高低温性、耐化学腐蚀性、绝缘性等较高，以及由于摩擦系数极低，所以自润滑性能较好，是使用酸盐性环境的最佳材料。密封件的辅助零件材料采用不锈钢材料06Cr17 Ni12Mo2，此材料为不锈钢材料，耐腐蚀性能好，主要用作耐点蚀材料，也非常适合于这种酸碱性环境。

密封件的加工工艺：密封圈材料聚四氟乙烯成型后，粘贴在钢加工件密封槽中。密封的形状为“L”形，最初密封成型件为片状圆形，用一定外径尺寸的圆柱体来实现最终“L”形的定型，此种定型方式维持至密封件安装前（如下图3所示）。

常规的轴承密封件辅助零件即骨架的材料为板材，由于聚四氟乙烯成形过程中，与板材的贴合性较差，所以密封件的辅助零件采用钢加工件，虽然钢加工没有板材模具的冲压的加工效率高，但是钢加工件的刚性好，尺寸和形位精度高，尺寸稳定性好，特别是适合密封件与外圈牙口的配合为过盈配合（如下图4所示），极大地提高了轴承密封性能，有效地防止密封件与外圈的相对运动而出现的密封打滑现象。

密封件的安装：改进后密封件的安装，因密封件的辅助件是加工件，壁厚，无弹性，需要压力机和压装磨具来实现正确的安装位置，此安装方式没有手工安装的便捷、高效，但是这种结构不易脱落，刚性好，不易变形，稳定性好。

3 结束语

经实验和实际使用证明，采用这种结构改进的密封件，在满足轴承使用的酸碱环境的条件下，轴承质量可靠，性能稳定，无密封脱落现象，完全满足用户的使用要求。

参考文献：

[1]刘泽九.滚动轴承应用手册[M].北京：机械工业出版社，2013.

[2]范雨晴，马莹，姜韶峰，等.高精密轴承常用保持架材料[J].轴承，2010.

[3]钱亚明，章宝明.中小型深沟球轴承密封技术设计[J].中国设备工程：中国设备管理协会，2017.