轴承密封类型及优选方法

无论您使用的是滚子轴承、 不锈钢球轴承，还是 调心滚子轴承，轴承密封在机械中都发挥着至关重要的作用。

它们不仅能形成防护屏障，延长轴承使用寿命，还可促进设备运行更加平稳、高效。

本文将深入介绍多种轴承密封类型，帮助您做出更合适的选型决策。

什么是轴承密封？

轴承密封是用于保护轴承的部件，其作用是阻止污垢、粉尘和湿气等污染物进入，同时将润滑剂保持在轴承内部。

这有助于延长轴承寿命，并保持可靠的运行性能。

轴承密封的正确选型需综合考虑工况、转速和环境等多项因素，这与 轴承型号 帮助识别正确的 轴承类型。

轴承密封类型说明

轴承密封主要分为两类：接触式和非接触式。

二者虽都广泛应用于机械设备，但其功能定位不同，适用的轴承类型和工况也各不相同。

接触式轴承密封

接触式密封是指密封唇边与轴承内圈滚道直接接触的一类密封形式。

这种接触式密封可形成一道微小屏障，有助于保持润滑剂在轴承内部，同时阻挡污垢、灰尘及其他有害污染物侵入。

接触式轴承密封

优点

• 更高的密封效率

• 适用范围广

• 耐恶劣工况能力强

局限性

• 摩擦和发热

• 存在磨损风险

• 转速受限

主要类型

• 唇形密封：此类密封具有一个或多个密封唇，与密封面形成接触，从而实现密封。

• 端面密封：通常由两处平面接触面组成，并通过相互压紧形成密封。其可承受较高压力，常用于液压系统。

接触式密封制造商系列对比

不同制造商对其接触式密封轴承采用各自独立的型号系列：

（1）NTN/TPI：LLU，LLH，LLE，LLU-X

• LLU：对轴承内滚道施加较明显的接触压力，密封效果优异，但会相应增加摩擦与发热。

• LLH：轻接触密封，在转速与防护性能之间取得平衡。其防尘、防水性能更优，高速性能也优于 LLU 型轴承。

• LLE：采用独特的耐水橡胶密封，三唇结构设计使其特别适用于易受水或流体侵入的工况。

• LLU-X：合成橡胶接触式密封具备出色的防尘、防水性能，扭矩中等，适用于污染严重的环境或轴承更换困难的场合。

（2）NSK：DDG，DDU，DDW

• DDG：采用双唇接触式密封，防尘性能更佳，适用于粉尘或泥水环境。

• DDU：采用双唇接触式密封，具有较强的防污染能力，适用于中等转速和温度工况。

• DDW：将双唇接触式密封与装球缺口相结合，在保证良好密封性的同时适用于高速旋转，尤其适合污染风险较高的场景。

(3) FAG：2RS、2RS1

• 2RS：标准密封通常采用丁腈橡胶/BUNA-N，并与金属骨架粘接成型。对于高温应用，也可选用 PTFE 或 Viton 密封。由于丁腈橡胶和 Viton 在低于 -40°C 时会变硬，因此在该温度以下，PTFE 密封或金属防尘盖的性能更佳。此类密封的摩擦扭矩远高于防尘盖。

关于防尘盖与密封的区别，请参见博文“防尘盖轴承与密封轴承的区别”。

• 2RS1：采用增强型合成橡胶密封并配有钢骨架，耐久性更高，适用于严苛且磨损较大的工况。

非接触式轴承密封

非接触式密封在运行时不与相应旋转部件发生物理接触。

密封件与运行表面之间保持微小间隙。

非接触式轴承密封

优点

• 摩擦更低

• 适用于高速工况

• 良好的污染物隔离能力

• 磨损极小

局限性

• 密封效果相对较弱

• 不适用于污染环境

主要类型

• 间隙密封（又称间隙式密封）：其与轴保持较小的径向间隙，借助流体动力效应阻挡污染物进入并保持润滑剂。

• 迷宫式密封：这种“迷宫”结构为污染物到达轴承形成曲折复杂的通道，通常与滚动轴承或 滑动轴承配合使用，并采用油润滑或脂润滑。

非接触式密封的制造商系列对比

不同制造商会为其非接触式密封轴承采用各自的型号系列，例如：

• LLB（NTN）：外圈采用合成橡胶并与钢板一体成型。密封唇边与内圈表面的 V 形槽对应，形成迷宫式间隙。

• VV（NSK）：VV 系列轴承两侧均采用非接触式橡胶密封，并保持标准径向游隙，在有效运行的同时将摩擦降至较低水平。

• RZ（SKF）：整体密封结构可显著延长轴承使用寿命，因为它能将润滑剂保留在轴承内部，并阻止污染物进入。

• 2RU（SMB）：适用于高速、低扭矩工况，防护性能优于金属防尘盖，但密封效果不及接触式密封。

轴承密封材料

下表列示常见轴承密封材料、其耐温范围及主要特性：

尽管该表仅提供概括性参考，但对于专用硬件而言，材料选型的重要性更为突出。

如需进一步了解这些材料在强腐蚀性介质或高压冲洗工况下的性能表现，请参阅我们关于 严苛环境下不锈钢轴承密封与润滑方案的专题指南。

正确选择轴承密封件

要正确选择轴承密封件，尤其是在开发 定制轴承时，需要综合考虑以下因素：

• 应用工况：评估转速、 轴承载荷、温度和使用寿命。

• 环境：应先明确密封件的工作环境，即介质是否洁净或存在污染，以及工况是干燥还是潮湿。

• 腐蚀：需识别密封件需要防护的污染物类型，包括粉尘、水分及腐蚀性介质。

• 润滑：应明确润滑需求，包括对润滑脂或润滑油的保持能力，以及排出并更换 轴承润滑剂的能力。。

• 密封类型：在低速工况下，接触式密封可提供更高的防护能力，但摩擦也更大；非接触式密封则更适用于高速工况，可降低发热。

• 应用与密封匹配：应根据轴承单元及设备工况选择相匹配的密封方案。

维护与更换

即使是性能最优的球轴承密封，也需要定期维护，才能维持轴承的最长使用寿命和稳定的高性能。

正确的维护和及时更换，有助于确保密封件持续阻隔污染物并保持润滑，从而维护轴承及周边部件的良好运行状态。

维护与检查

• 应定期检查密封件是否存在磨损、泄漏或损坏。

• 应保持清洁，并按要求进行润滑。

• 应监测轴承温度和噪声，以便及时发现潜在问题。

更换流程

• 在更换前，应确认故障确由密封件引起。

• 应根据规格参数和实际工况选择合适的新密封件。

• 应使用专用工具拆卸旧密封件并安装新密封件。

• 安装完成后，应进行测试，确认其运行正常。

通过合适的密封方案最大化轴承密封性能

正确理解并选用合适的轴承密封类型，对于提升设备性能并延长使用寿命至关重要。

在作出该选择时，应综合考虑轴承应用工况、运行环境、潜在污染物以及 润滑 润滑需求。

请注意，持续维护并及时更换这些密封件，是保持其性能优势的关键。

设备运行效率在很大程度上取决于轴承密封件的合理选型与正确使用。