滚珠丝杆密封:类型、选项和应用
滚珠丝杆有多种用途,其中许多用途会使螺钉和螺母的组件暴露于灰尘、碎屑或液体形式的有害污染物中。与在金属滚道上使用金属滚珠(或滚子)的其他轴承一样,在接触固体污染物时会磨损,而液体污染物会干扰正常润滑——这两种情况都会导致部件的预期寿命导致灾难性故障。
保护免受污染的一种方法是将其完全封闭在波纹管或伸缩式外壳中。但是,应仔细评估波纹管或伸缩盖的适用性。这是因为波纹管的收缩和膨胀产生的负压和正压“吸”了颗粒。这种类型的气流还可以将环境中静止的颗粒扩散到空气中,从根本上“搅动”有害的灰尘和碎屑。
波纹管和伸缩盖可以完全包围其组件,但其收缩和膨胀产生的气流会引起问题。
对于大多数应用,保护它免受污染的最佳方法是在滚珠螺母的两端使用密封件。
制造商使用不同的术语来描述不同的密封选项,但在大多数情况下,他们提供三种基本类型的密封:非接触式、全接触式和高性能版本。
非接触式滚珠丝杆密封
顾名思义,非接触式密封件在密封件和螺杆轴之间留有很小的间隙。最常见的设计是塑料迷宫式密封。密封件和螺杆轴之间没有接触意味着这些设计不会增加摩擦和操作扭矩。但是,它主要用于污染物呈大固体颗粒形式的环境,因为小颗粒和液体可以进入滚珠螺母。
迷宫式密封在密封件和螺杆轴之间留有小间隙,不会增加摩擦或驱动扭矩。
全接触滚珠丝杆密封
与轴外径接触的密封件有很多种。最简单的是刷式密封。刷子不能紧密连续地密封丝杠轴,但它们在擦拭或剥落大块污染物以防止它们进入滚珠螺母时非常有效。刷子通常用于其他类型的全接触密封件,例如唇形密封件和带有预连接“手指”的分段密封件。
唇形密封件和扇形密封件均设计为与螺杆轴的轨迹完美接触,对细小颗粒(如陶瓷粉尘)和液体提供出色的密封。分段式密封件通常使用弹簧机构将突出的“手指”预加载到螺杆轴上。唇形密封件的形状与螺杆横截面的轮廓相匹配,确保密封件和螺杆轴之间没有间隙。
如果主要污染物是较大的颗粒(例如木屑或金属屑),则适合使用刷子
分段式雨刷器使用环形弹簧使突出的“手指”与丝杠轴保持接触。
全接触唇形密封件的内部轮廓与丝杠轴的横截面完全匹配
全接触式密封件可针对细小颗粒和液体提供最佳保护,但重要的是要注意它们会增加摩擦和拖曳扭矩。在决定电机的尺寸和选择时应考虑到这一点。这种额外的摩擦也会产生热量并影响润滑。
高性能滚珠丝杆密封
每个制造商都有自己的“高性能”密封件或特殊条件下的密封件。这些范围从双唇和三唇密封到两种或多种密封类型的组合以及专为低摩擦操作而设计的全接触式密封。
通过独创的凹槽设计和双凹槽结构提高了抗负载能力,通过延长总长度和增加负载电路数量来提高刚性。
密封和润滑