滾珠絲杠密封件:類型、選項和應用

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所屬分類:密封百科

滾珠絲杠的應用范圍很廣,其中許多應用會使絲杠和螺母組件受到灰塵、碎屑或液體形式的有害污染。和任何在金屬滾道上使用金屬球(或滾子)的軸承一樣,滾珠絲杠在暴露于固體污染物時會經歷磨粒磨損,而液體污染物會干擾正常潤滑——這兩種情況都會降低組件的預期壽命并可能導致災難性故障。

保護滾珠絲杠免受污染的一種方法是將它們完全封閉在波紋管或伸縮式外殼中。但是波紋管或伸縮蓋的適用性應該仔細評估,因為它們收縮和膨脹引起的負氣壓和正氣壓會“吸入”顆粒。這種氣流還可能導致環境中原本靜止的顆粒在空氣中傳播,從根本上“攪動”有害的灰塵和碎屑。

滾珠絲杠密封件:類型、選項和應用

波紋管和伸縮蓋可以完全包圍滾珠絲杠組件,但其收縮和膨脹產生的氣流可能會產生問題

在大多數應用中,保護滾珠絲杠免受污染的最佳方法是在滾珠螺母的每一端使用密封件。

制造商使用不同的術語來描述各種滾珠絲杠密封選項,但大多數提供三種基本類型的密封:非接觸式、全接觸式和高性能版本。

非接觸式滾珠絲杠密封件

顧名思義,非接觸式密封件在密封件和螺桿軸之間留有很小的間隙,最常見的設計是塑料迷宮式密封件。密封件和螺桿軸之間沒有接觸意味著這些設計不會增加摩擦和運行扭矩。但是,它們可以讓較小的顆粒和液體進入滾珠螺母,因此它們主要用于污染物呈較大固體顆粒形式的環境。

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迷宮式密封件在密封件和螺桿軸之間留有微小間隙,因此它們不會增加摩擦或驅動扭矩

全接觸式滾珠絲杠密封件

與滾珠絲杠軸外徑接觸的密封有多種形式。最簡單的是刷式密封。雖然刷子不能與絲杠軸提供緊密、連續的密封,但它們在擦拭或刷掉較大的污染物并防止它們進入滾珠螺母方面非常有效。刷子通常與其他類型的全接觸密封件一起使用,例如唇形密封件或帶有預加載“手指”的分段密封件。

唇形密封件和分段式密封件均設計為與螺桿軸的滾道完全接觸,對細小顆粒(如陶瓷粉塵)和液體提供出色的密封。分段式密封件通常使用彈簧機構將突出的“手指”預加載到螺桿軸上。唇形密封件成型為與螺桿橫截面相匹配的輪廓,確保密封件和螺桿軸之間沒有間隙。

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當主要污染物是較大的顆粒(如木屑或金屬屑)時,刷子是一個不錯的選擇

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分段式擦拭器使用一個環形彈簧來確保突出的 "手指 "與螺桿軸保持接觸

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全接觸唇形密封件的內部輪廓與螺桿軸的橫截面完全匹配

重要的是要注意,盡管全接觸式密封提供了最好的防止細顆粒和液體的保護,但它們確實會增加摩擦和拖曳扭矩,在確定電機尺寸和選擇電機時應考慮到這一點。這種額外的摩擦也會產生熱量,從而影響潤滑。

密封件被認為是滾珠絲杠組件中的維護部件,它們相對容易目視檢查和更換。如果密封材料退化,或者接觸式密封件的配合松動,更換是一種簡單、低成本的程序,可以防止螺釘組件損壞或故障。

高性能滾珠絲杠密封件

每個制造商都有自己的“高性能”密封件或特殊條件下的密封件。這些范圍從雙唇和三唇密封,到兩種或多種密封類型的組合,再到專為低摩擦操作設計的全接觸式密封。盡管標準滾珠絲杠密封件通常由 Viton(科慕制造的一種 FKM)制成,但制造商提供其他材料,例如 EPDM,可以承受極端高溫和低溫并防止特定化學品。

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通過獨特的凹槽設計和雙凹槽結構提高了負載能力,通過延長總長度和增加負載電路的數量,提高了剛性

密封加潤滑

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滾珠絲杠的密封和潤滑是齊頭并進的,許多滾珠絲杠制造商現在提供密封裝置,這些裝置還可以為絲杠儲存和提供潤滑脂,從而在防止污染的同時增加維護的間隔時間。

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