圆盘耙轴承密封盖装配常见问题

左传伟

(浙江五洲新春集团有限公司，浙江 新昌 312500)

1 圆盘耙轴承用密封盖

圆盘耙轴承安装于农业机械的圆盘耙上，使用环境比较恶劣，需要轴承具有良好的密封性能[1]。泥浆试验需达到75 h以上而轴承油脂轻度污染[2]。为达到这一要求，在进行轴承的密封设计时，采用了多唇密封方式，多唇密封的密封性能好，能满足使用要求，但同时也大大提高了轴承的旋转扭矩。较大的旋转扭矩，需要轴承密封件具有较高的强度，因此，设计时通常采用0.8 mm的优质板材内挂带有三唇结构的密封件[3]，结构如图1所示。这种密封结构能达到良好的密封效果，但其装配时又会出现一系列的问题。

图1 密封盖结构示意图

2 密封盖装配常见问题及采取措施

2.1 密封盖塌陷

2.1.1 产生原因

密封盖(冲压)装配如图2所示，其产生塌陷的主要原因为：

图2 密封盖(冲压)装配示意图

(1)冲压时所加压力太大；

(2)防尘槽处的倒角R1偏大，使轴承密封盖处的台阶变窄；

(3)密封盖 7°角直边处拐角R2偏大，使密封盖与外圈防尘槽接触面积减小。

2.1.2 解决方法

(1)在保证密封盖能冲压紧的情况下适当减小压力。

(2)增大直边角度(由7°改成12°)。

根据冲压过程的受力分析(图3)，在冲压力保持不变的情况下，增大α角可以增大径向分力，使密封盖在较大径向分力的作用下尽可能与防尘槽配合紧密。但是，Fa不变的情况下，α角增大会使Fr变大，此时要求必须对装配模做相应的调整，以防止出现密封盖打转的情况。

图3 冲压受力分析示意图

2.2 密封盖打转或高压注脂不合格

2.2.1 产生原因

(1)密封盖的厚度不够；

(2)密封盖的直边高度不够；

(3)装配压力不够；

(4)装配模与密封盖间的间隙过大；

(5)装配模限位深度偏大。

2.2.2 解决方法

密封盖设计时除了要考虑其装配是否能压紧外，还要考虑密封盖厚度增大对外圈外径圆度的影响。因此，除了圆盘耙轴承再润滑结构的轴承密封盖厚度为0.8 mm外，其余轴承密封盖厚度基本仍维持在0.5～0.6 mm。另外，密封盖直边高度主要根据防尘槽的深度设计，为使密封盖尽可能通用，直边高度对于个别型号的槽高来说显得偏矮，但只要槽形一样，完全可以通过模具的调整来改善冲压质量[4]。

具体解决措施为：

(1)增大冲压时的压力。

(2)密封盖的口径尺寸D2与模具限位尺寸D3(图4)间的配合间隙尽可能小，但间隙太小容易造成模具切密封盖直边而影响外观，因此，建议D2-D3=0.03～0.05 mm。

图4 冲压模示意图

(3)降低模具限位深度H(图5)。如果模具的限位深度太大，密封盖将压不紧。因为在密封盖变形过程中，模具的H尺寸已经与密封盖发生干涉，直边高度处的材料不再发生变形，从而出现压不紧的情况。模具的尺寸需满足H=h-s-(1.5～2)，其中H为模具深度，h为密封盖直边高度，s为密封盖板厚。

图5 密封盖与槽配合示意图

(4)如果上述方法仍不能解决问题，可以采取将装配模的限位处修磨出一定的角度(建议为10°)，如图6所示。有一定角度的装配模增加了径向分力，有助于密封盖装配到位，但该模具的缺点是磨损较快，在生产过程中要时刻注意观察。

图6 带角度的装配模局部放大图

3 结束语

针对密封盖装配出现的问题，采取上述措施后密封盖一次装配合格率达到98%以上，圆盘耙轴承密封性能良好，完全能够达到泥浆试验75 h而内部油脂基本无污染的要求。