Inom området industriell roterande axeltätning, dendubbelläppig oljetätning (med en huvudtätningsläpp som aktiveras av en fjäder, en sekundär dammläpp och ett hölje i rostfritt stål)är en klassisk, pålitlig och allmänt använd tätningslösning. Dess design integrerar sinnrikt flera viktiga element för att hantera tätningsutmaningar under komplexa driftsförhållanden. Den här artikeln ger en djupgående analys av dess strukturella fördelar, kärnkomponentfunktioner, materialval och typiska tillämpningar.
I. Strukturella fördelar och funktioner hos kärnkomponenter
- Rostfritt stålhölje: Den styva grunden
- Funktion:Fungerar som "ryggraden" och ger enstyv stödstrukturför att säkerställa övergripande dimensionsstabilitet och motståndskraft mot deformation under installation och användning.
- Fördelar:
- Hög styrka och styvhet:Motstår installationskrafter, axelns excentricitet och systemtryck, vilket förhindrar tätningsdeformation.
- Dimensionsstabilitet:Säkerställer en tät, stabil passform (interferenspassning) mellan tätningens ytterdiameter och husets hål, vilket ger tillförlitligstatisk tätning.
- Förbättrad hållbarhet och livslängd:Skyddar elastomerkroppen från mekaniska skador och förlänger tätningens livslängd. Jämfört med höljen av järn eller plast,rostfritt stål (vanligtvis 304, 316L) erbjuder överlägsen korrosionsbeständighetvilket gör den lämplig för fuktiga eller milt korrosiva miljöer.
- Huvudtätningsläpp (med fjäder): Tätningens hjärta
- Funktion:Den är placerad på tätningens insida och har direkt kontakt med den roterande axeln, främstförhindrar utåtriktat läckage av interna medier(smörjolja/fett).
- Struktur:Tillverkad av elastomermaterial, med enomkretsgående strumpebandsfjäder(vanligtvis en spiralformad öppen ring i rostfritt stål) inrymd i ett spår på baksidan (luftsidan).
- Fjäderns kritiska funktion:
- Ger kontinuerlig radiell kraft:Vårenapplicerar kontinuerligt radiell spänningtill huvudläppen, vilket bibehåller ett konstant radiellt kontakttryck ("gripkraft") mot axeln.
- Kompenserar dynamiskt för slitage och avslappning:Detta är denavgörande värdeav fjädern. Under drift slits huvudläppens elastomer på grund av friktion och upplever spänningsavlastning (förlust av elasticitet) under värme/tryck. Fjäderkraften kompenserar automatiskt för denna materialförlust och minskade elasticitet, vilket upprätthåller tät kontakt mellan läpp och axel och förhindrar för tidigt läckage.
- Anpassar sig till axelkast/excentricitet:Fjädern gör att huvudläppen kananpassa sig till mindre axelrörelser(excentricitet, rundgång), vilket bibehåller en effektiv tätning.
- Säkerställer lågtryckstätning:När systemtrycket är lågt eller noll (t.ex. vid uppstart, avstängning) blir fjäderns radiella kraft denprimär mekanismförhindrar medieläckage.
- Designmål:Uppnåpålitlig, långvarig dynamisk medietätning, hanterar internt medietryck (vanligtvis lågt, huvudsakligen beroende av fjäder + kontakttryck) och hanterar friktionsinducerad värme.
- Sekundär dammläpp: Barriären mot extern invasion
- Funktion:Placerad på utsidan av huvudtätningsläppen (vänd mot den yttre omgivningen),förhindrar intrång av externa föroreningar(damm, smuts, fukt, grus).
- Struktur:Tillverkad av samma (eller ibland olika) elastomermaterial som huvudläppen,vanligtvis utan fjäder.
- Funktionsprincip:
- Inledande kontakt och skrapning:Bibehåller ett lätt förspänningskontakttryck (lägre än huvudläppen, huvudsakligen beroende av elastomerelasticitet).
- Fysisk barriär:Bildar en "ränna" (smutsavstängningsspår mellan de två läpparna) somskrapar bort och fångarFöroreningar som färdas längs axelns yta. Föroreningar hålls kvar i spåret eller stöts ut.
- Skyddar huvudläppen: Detta är det yttersta syftet.Genom att skydda den primära tätningsläppen från slipande yttre skräp,minskar slitage och skador avsevärt, vilket effektivt förlänger livslängden på huvudläppen och hela tätningen.
Övergripande fördelar med dubbelläppsdesignen:
- Dubbelt skydd:Huvudläppen håller kvar olja/intern vätska, dammläppen exkluderar föroreningar – ger"Inifrån och ut och utifrån och in"-försvar.
- Synergistisk förbättring:Dammläppen skyddar huvudläppen och förlänger dess livslängd; höljet ger stabilitet; fjädern säkerställer jämn läppprestanda.Synergi förbättrar den totala tätningens tillförlitlighet och livslängd.
- Bred tillämpbarhet:Klassisk struktur lämplig för olika scenarier, särskiltmiljöer med risker för extern kontaminering.
- Bevisad tillförlitlighet:En långvarig industriell lösning med stabil och förutsägbar prestanda.
II. Val av kärnmaterial och prestandajämförelse
Tätningens prestanda är starkt materialberoende. Materialvalet varierar beroende på komponent (läppar, hölje). Höljet är tydligt tillverkat av rostfritt stål (304/316L). Valet av läppmaterial beror på driftsförhållandena:
| Läppmaterial | Viktiga prestandaegenskaper | Typiska tillämpningsområden |
|---|---|---|
| Nitrilgummi (NBR) | Utmärkt motståndskraft mot mineraloljor, smörjmedel och bensin; Bra nötningsbeständighet; Låg kostnad;Begränsat temperaturområde (-30~100°C)Måttlig ozon-/väderbeständighet | Hjullager och växellådor för fordon/jordbrukAllmän industriell utrustning; Pumpar (för mild miljö) |
| Fluorelastomer (FKM) | Enastående högtemperaturbeständighet (≈-20~250°C); Exceptionell resistens mot bränslen/oljor/kemikalier/lösningsmedel; Utmärkt ozon-/väderbeständighet; Låg sättning (vissa kvaliteter) | Vevaxel/främre/bakre tätningar för bilmotorer, turboaggregat; Kemiska pumpar, fläktlager för höga temperaturerUtrustning för höga temperaturer |
| Akrylatgummi (ACM) | God motståndskraft mot heta oljor/växellådsolja/ATF (≈-25~175°C); Utmärkt ozonbeständighet;Dålig resistens mot låga temperaturer/vatten/esterlösningsmedel | Drivlina för fordon (axlar på transmissionssidan, axelaxlar)Drivlina för byggmaskiner; Differentialer |
| Hydrogenerad nitril (HNBR) | Överlägsen nötningsbeständighet/styrka/hetoljebeständighet jämfört med NBR (-40~150°C)Oljebeständighet liknande NBR; Utmärkt ozon-/väderbeständighet; Högre kostnad än NBR | Höghastighetsväxellådor för kraftig drift, AC-kompressorer för fordonKrävande applikationer som kräver uppgradering från NBR |
| Silikongummi (VMQ) | Extremt brett temperaturområde (-60~225°C); Hög elasticitetLåg sättning; Utmärkt isolering/väderbeständighet;Dålig olje-/lösningsmedelsbeständighetLåg styrka | Lager för livsmedels-/läkemedelsutrustning, höghastighets-/lågbelastningstätningar, högtemperaturfläktar/motorerKryogen utrustning |
- Överväganden vid urval:Prioriteraprimär mediekompatibilitet(olja, fett, bränsle, kemikalier)driftstemperaturområdeochkrav på slitstyrkaKostnads- och miljöfaktorer (t.ex. livsmedelskvalitet) är också viktiga. Materialet i dammsläppen är vanligtvis detsamma som huvudsläppen, eller ibland ett mer slitstarkt/kostnadseffektivt alternativ.
III. Typiska tillämpningsområden
Tack vare sin effektiva "tätning + uteslutning"-design med dubbla barriärer, pålitliga fjäderaktivering och styva höljesstöd, används dubbelläpps-oljetätningen ofta i tuffa miljöer som är utsatta för damm, lera, vattenstänk och grusföroreningar:
- Fordon och transport:
- Hjulnavslagertätningar(klassisk damm-/vattenavskiljningsapplikation).
- Motor:Vevaxelns främre/bakre huvudtätningar (kräver högtemperatur-/oljebeständighet), kamaxeltätningar.
- Växellåda/Drivlina:Ingående/utgående axeltätningar, axeltätningar.
- Styrsystem, Drivaxlar/Differentialer.
- Bygg- och jordbruksmaskiner:
- Slutväxlar, svänglager, hydrauliska motoraxlarpå grävmaskiner, lastare, bulldozrar (utsatta för smuts, lera, vatten).
- Undervagnslager, drivlinaaxlarpå traktorer, skördetröskor (miljöer med mycket damm/lera).
- Industriell utrustning:
- Lagerhus för industriella fläktar(särskilt dammiga miljöer).
- Pumpaxeltätningar(utsatt för fukt).
- Växellåda/reducerareingående/utgående axeltätningar.
- Kullager för gruvmaskiner(extremt damm, stötar).
- Pappersbruk, stålverksutrustning(värme, fukt, damm).
- Andra:
- Små axelförlängningar för elmotorer.
- Allmänna transmissionskomponenterkräver lagerskydd mot kontaminering.
Slutsats
Dubbelläppstätningen (fjäderaktiverad huvudläpp + dammläpp + hölje i rostfritt stål) uppnår de dubbla målen att internt innesluta medier och externt miljöskydd genom väldefinierade strukturella roller: höljet stabiliserar formen, fjädern driver dynamisk kompensation av huvudläppen och dammläppen bildar uteslutningsbarriären. Att förstå konstruktionsavsikten och funktionella gränser för varje del – särskilt fjäderns kontinuerliga kompensation för slitage/avslappning och dammläppens kritiska roll för att skydda huvudläppen från abrasivt slitage – tillsammans med korrekt val av läppmaterial (NBR, FKM, ACM, HNBR, VMQ) baserat på faktiska förhållanden (media, temperatur, kontamineringsnivå) är avgörande för att säkerställa tillförlitlig långsiktig prestanda i olika roterande tätningsapplikationer. Denna mogna och effektiva design är fortfarande en viktig tätningslösning för att skydda utrustningens drift i krävande miljöer.
Publiceringstid: 26 juli 2025