산업용 회전축 밀봉 분야에서는이중 립 오일 씰(가터 스프링에 의해 활성화되는 주 씰링 립, 보조 더스트 립 및 스테인리스 스틸 케이싱이 특징)는 고전적이고 신뢰성이 높으며 널리 사용되는 밀봉 솔루션입니다. 이 솔루션은 복잡한 작동 조건에서 밀봉 문제를 해결하기 위해 여러 핵심 요소를 독창적으로 통합하여 설계되었습니다. 본 문서에서는 구조적 장점, 핵심 구성 요소 기능, 재료 선택 및 일반적인 적용 분야에 대한 심층 분석을 제공합니다.
I. 핵심 부품의 구조적 장점 및 기능
- 스테인리스 스틸 케이싱: 견고한 기초
- 기능: "백본" 역할을 하며 다음을 제공합니다.견고한 지지 구조설치 및 사용 중에 전반적인 치수 안정성과 변형 저항성을 보장합니다.
- 장점:
- 높은 강도 및 강성:설치 힘, 샤프트 편심, 시스템 압력을 견뎌내며 씰 변형을 방지합니다.
- 차원 안정성: 씰 OD와 하우징 보어 사이에 견고하고 안정적인 맞춤(간섭 맞춤)을 보장하여 안정적인 정적 밀봉.
- 향상된 내구성 및 수명:엘라스토머 본체를 기계적 손상으로부터 보호하여 씰 수명을 연장합니다. 철이나 플라스틱 케이스와 비교했을 때,스테인리스 스틸(일반적으로 304, 316L)은 뛰어난 내식성을 제공합니다.따라서 습도가 높거나 약간 부식성이 있는 환경에 적합합니다.
- 메인 실링 립(가터 스프링 포함): 실링의 심장
- 기능:씰의 안쪽에 위치하며 주로 회전축과 직접 접촉합니다.내부 미디어의 외부 누출 방지(윤활유/그리스).
- 구조: 탄성체 소재로 제작되었으며 다음과 같은 특징이 있습니다.원주형 가터 스프링(일반적으로 코일 형태의 스테인리스 스틸 오픈 링) 뒷면(공기 쪽)의 홈에 들어 있습니다.
- 스프링의 중요한 기능:
- 지속적인 반경 방향 힘을 제공합니다: 봄 지속적으로 방사형 장력을 가함주요 립에 닿아 샤프트에 대한 일정한 반경 방향 접촉 압력("그립력")을 유지합니다.
- 마모 및 이완을 동적으로 보상합니다. 이것은 결정적 가치스프링의 힘. 작동 중 메인 립 엘라스토머는 마찰로 인해 마모되고 열/압력 하에서 응력 이완(탄성 손실)을 겪습니다. 스프링의 힘은이러한 재료 손실과 감소된 탄성을 자동으로 보상합니다., 입술과 샤프트의 접촉을 단단히 유지하고 조기 누출을 방지합니다.
- 샤프트 런아웃/편심에 적응: 스프링은 메인 립을 허용합니다.사소한 샤프트 움직임에 맞춰(편심, 흔들림)을 방지하여 효과적인 밀봉을 유지합니다.
- 저압 밀봉을 보장합니다: 시스템 압력이 낮거나 0일 때(예: 시작, 종료) 스프링의 반경 방향 힘은 1차 메커니즘 미디어 누출을 방지합니다.
- 디자인 목표: 달성하다 안정적이고 오래 지속되는 동적 미디어 밀봉내부 매체 압력(일반적으로 낮음, 주로 스프링 + 접촉 압력에 의존)을 처리하고 마찰로 인한 열을 관리합니다.
- 2차 먼지 입술: 외부 침입에 대한 장벽
- 기능:주 밀봉 립의 바깥쪽(외부 환경을 향함)에 위치합니다.외부 오염물질의 유입을 방지합니다(먼지, 흙, 습기, 자갈).
- 구조: 메인 립과 동일한 (또는 때로는 다른) 엘라스토머 소재로 제작됨, 일반적으로 스프링이 없음.
- 작동 원리:
- 초기 접촉 및 스크래핑:약간의 예압 접촉 압력을 유지합니다(주요 립보다 낮고 주로 엘라스토머 탄성에 의존).
- 물리적 장벽: 두 입술 사이에 "거터"(먼지 배제 홈)를 형성합니다.긁어내고 함정에 빠뜨리다 오염 물질이 샤프트 표면을 따라 이동합니다. 오염 물질은 홈에 갇히거나 배출됩니다.
- 메인 립을 보호합니다. 이것이 궁극적인 목적입니다. 주요 밀봉 립을 외부의 연마성 파편으로부터 보호함으로써 마모와 손상을 크게 줄여 메인 립과 전체 씰의 수명을 효과적으로 연장합니다.
더블립 디자인의 전반적인 장점:
- 이중 보호: 메인 립은 오일/내부 유체를 유지하고 먼지 립은 오염 물질을 차단합니다."안에서 밖으로, 밖에서 안으로" 방어.
- 시너지 효과 강화:더스트 립은 메인 립을 보호하여 수명을 연장하고, 케이싱은 안정성을 제공하며, 스프링은 립의 일관된 성능을 보장합니다.시너지는 전반적인 밀봉의 신뢰성과 수명을 향상시킵니다.
- 광범위한 적용성: 다양한 시나리오에 적합한 클래식한 구조, 특히 외부 오염 위험이 있는 환경.
- 입증된 신뢰성:안정적이고 예측 가능한 성능을 갖춘 오랜 산업 솔루션입니다.
II. 핵심 소재 선정 및 성능 비교
씰 성능은 재질에 따라 크게 달라집니다. 재질 선택은 구성품(립, 케이싱)에 따라 다릅니다. 케이싱은 스테인리스강(304/316L)으로 제작됩니다. 립 재질 선택은 작동 조건에 따라 달라집니다.
| 립 소재 | 주요 성과 특성 | 일반적인 응용 분야 |
|---|---|---|
| 니트릴 고무(NBR) | 미네랄 오일, 윤활유, 가솔린에 대한 우수한 내성; 내마모성이 우수합니다. 비용이 저렴합니다.제한된 온도 범위(-30~100°C); 중간 정도의 오존/풍화 저항성 | 자동차/농업용 휠 베어링, 기어박스; 일반 산업 장비; 펌프(온화한 환경) |
| 플루오로엘라스토머(FKM) | 뛰어난 고온 저항성(≈-20~250°C); 연료/오일/화학물질/용매에 대한 뛰어난 내성; 우수한 오존/풍화 저항성; 낮은 압축 변형률(일부 등급) | 자동차 엔진 크랭크샤프트/프론트/리어 씰, 터보차저; 화학 펌프, 고온 팬 베어링; 고온 장비 |
| 아크릴레이트 고무(ACM) | 고온 오일/기어 오일/ATF(≈-25~175°C)에 대한 우수한 내성; 탁월한 오존 저항성;저온/물/에스테르 용매 저항성이 낮음 | 자동차 구동계(변속기 측 샤프트, 액슬 샤프트); 건설기계 구동계; 차동 장치 |
| 수소화 니트릴(HNBR) | 뛰어난 내마모성/강도/고온 오일 저항성. NBR(-40~150°C) 대비; NBR과 유사한 내유성; 뛰어난 오존/내후성; NBR보다 가격이 높음 | 고속, 고성능 기어박스, 자동차용 A/C 컴프레서; NBR에서 업그레이드를 요구하는 까다로운 애플리케이션 |
| 실리콘 고무(VMQ) | 매우 넓은 온도 범위(-60~225°C); 높은 탄력성/낮은 압축 변형; 우수한 절연성/내후성; 오일/용매 저항성이 낮음; 강도가 낮음 | 식품/제약 장비 베어링, 고속/저부하 씰, 고온 팬/모터, 극저온 장비 |
- 선택 고려 사항: 우선순위 지정 기본 미디어 호환성 (오일, 그리스, 연료, 화학 물질), 작동 온도 범위, 그리고 내마모성 요구 사항비용 및 환경적 요인(예: 식품 등급) 또한 중요합니다. 먼지 립 재질은 일반적으로 메인 립 재질과 동일하거나, 경우에 따라 내마모성/비용 효율성이 더 높은 옵션이 사용됩니다.
III. 일반적인 적용 분야
효과적인 "밀봉 + 배제" 이중 장벽 설계, 안정적인 스프링 활성화 및 견고한 케이싱 지지 덕분에 이중 립 오일 씰은 먼지, 진흙, 물 튀김 및 모래 오염이 발생하기 쉬운 혹독한 환경에서 널리 사용됩니다.
- 자동차 및 운송:
- 휠 허브 베어링 씰(전통적인 먼지/물 차단 응용 분야).
- 엔진: 크랭크샤프트 전면/후면 메인 씰(고온/내유성 필요), 캠샤프트 씰.
- 변속기/구동계: 입력/출력 샤프트 씰, 액슬 샤프트 씰.
- 조향 시스템, 구동축/차동 장치.
- 건설 및 농업 기계:
- 최종 구동 장치, 스윙 베어링, 유압 모터 샤프트굴삭기, 로더, 불도저(흙, 진흙, 물에 노출됨).
- 차대 베어링, 드라이브라인 샤프트트랙터, 수확기(먼지/진흙이 많은 환경)에 사용 가능.
- 산업 장비:
- 산업용 팬/블로어 베어링 하우징(특히 먼지가 많은 환경).
- 펌프 샤프트 씰(습기에 노출됨).
- 기어박스/감속기 입력/출력 샤프트 씰.
- 광산 기계 베어링(극심한 먼지, 충격).
- 제지공장, 제철소 설비(열, 습기, 먼지).
- 기타:
- 소형 전기 모터 샤프트 확장.
- 일반 변속기 구성품 오염으로부터 베어링 보호가 필요합니다.
결론
더블 립 오일 씰(스프링 작동식 메인 립 + 더스트 립 + 스테인리스 스틸 케이싱)은 명확하게 정의된 구조적 역할을 통해 내부 매체 차단 및 외부 환경 보호라는 두 가지 목표를 달성합니다. 케이싱은 형태를 안정화하고, 스프링은 메인 립의 동적 보상을 구동하며, 더스트 립은 차단 장벽을 형성합니다. 각 부품의 설계 의도와 기능적 경계, 특히 마모/이완에 대한 스프링의 지속적인 보상과 메인 립을 마모로부터 보호하는 더스트 립의 중요한 역할을 이해하고, 실제 조건(매체, 온도, 오염 수준)에 따라 립 재질(NBR, FKM, ACM, HNBR, VMQ)을 올바르게 선택하는 것은 다양한 회전 씰링 응용 분야에서 신뢰할 수 있는 장기 성능을 보장하는 데 매우 중요합니다. 이처럼 성숙하고 효과적인 설계는 까다로운 환경에서 장비 작동을 보호하는 데 필수적인 씰링 솔루션입니다.
게시 시간: 2025년 7월 26일