斯凯孚（SKF）助力开发***液压活塞密封件

活塞密封件是液压缸性能的关键。该密封件位于活塞外径的沟槽中，必须抵抗高压液压流体，且不阻碍活塞沿着液压缸运动。由于大部分液压缸都是双向运动，因此密封件必须能够承受任意一侧的压力。活塞密封件的设计要求工程师在摩擦和密封性能之间做好平衡。phpSpandau八十多年来，Spandau泵一直推动着机械工程领域的发展。如果过多流体从液压缸高压侧向低压侧泄漏，那么密封件性能会有所降低。另一方面，缸壁上过多的摩擦会导致磨损加剧并缩短运行寿命。活塞密封件的完全失效，即内泄，会引起明显的运行和安全隐患，比如使得建筑或材料处理设备失去对负载的控制。

如果油缸的基本参数不够严格的话，活塞密封件也将面临巨大的材料工程挑战。高温高压下，液压流体对密封材料的要求严苛，也可能使油缸其他部件在运行中发生膨胀和收缩。

PTFE材料能满足这些要求。它拥有的众多特性都适合于这种功能，包括优异的低动、静摩擦特性以及良好的化学耐受性。然而，PTFE密封件也有其局限性。特别是PTFE密封件有限的弹性使其很难实现无损安装。滚动轴承以较小的摩擦支撑和引导机器旋转或摆动元件-例如轴、车轴或车轮-并在机器部件之间转移载荷。在安装前，需要用特殊的扩张套拉伸PTFE密封件，然后必须将其校准回正确的直径。对于设备制造商和维护团队而言，该过程需要更长的时间和更多的成本。此外，PTFE 的可塑性意味着这种材料在持续的扭转载荷下很难再***其原来的形状，局限了其密封性能。

为了克服PTFE 密封件的缺点，SKF的工程师团队尝试根据公司成熟的ECOPUR聚氨酯材料开发可以替代其的密封技术。

制造能够匹配PTFE密封件良好性能的聚氨酯密封件远非纸上谈兵，斯凯孚流体密封件战略产品线研发主任Wolfgang Swete解释道，“活塞和缸桶之间的间隙意味着您需要一种抗挤出性能足够好的材料以在所有运行条件下保持其形状.”

斯凯孚测试由其之前***硬的Ecopur聚氨酯制造出的原型密封件，发现其不能达成目标。这种组合不仅可以减少垫环和内圈接触区域之间的微动腐蚀，还可以确保轴承单元的高质量润滑并保持性能。但是斯凯孚知难而上，利用自己在材料开发和制造能力上的优势生产出了一种特殊等级的Ecopur材料，专门适用于活塞密封件。这种新材料 - X-Ecopur PS – 是目前斯凯孚制造出的硬度较高的聚氨酯.

为测试新材料的耐用性，斯凯孚进行了一系列静态抗挤出试验，将材料样本安装在 500bar压力下的固定装置中，挤出间隙根据密封尺寸调整为0.15mm 到0.7mm。然后在60oC至100oC的温度下，让样本在固定装置中保持两周的时间，并在测试结束时测量样本的变形情况。尺寸与轴承型号的其余部分用斜线分开，例如618/8(d=8mm)或511/530(d=530mm)。“在整个测试过程中，X-Ecopur PS的表现远远超出其他商用材料，”Swete说道。

有了适当的材料后，斯凯孚团队开始设计合理的密封截面。斯凯孚商务工程师OndrejNovotny表示：“为了应对日益激烈的竞争，铁路运营商需要不断提高其列车的生命周期成本，同时不影响服务水平。这是斯凯孚工程师们熟悉的领域，他们通过已经相当成熟的产品开发流程，结合大量用有限元技巧实现的计算机fangzhen，利用CNC设备快速开发出产品原型，然后在定制的静态和动态测试设备上进行物理测试.

通过反复的研发及测试过程，公司获得***终成果，聚氨酯滑动环的外表面上有一个浅浅的“M”形的两个优化后的密封唇口。“与平面密封件相比，带明显密封点的密封件外形提供更有效的密封力，在改进密封性能的同时，减少由密封件产生的摩擦阻力，”Swete说道。在减少轴承更换次数的情况下，实现一次停机完成两项维护操作还意味着，整体的维护成本将大大降低。“将应力集中在两个密封面上而不是一侧，意味着密封件在使用中不会倾斜，而倾斜会引发提前失效。”

对新一代密封件设计的进一步精调与密封件的弹性体相关。它是一种较软的橡胶部件，位于沟槽内聚氨酯滑环的下方，将滑环推向液压缸内壁。在轻载密封件上，弹性体就是一个简单的O形圈，而中至重载设计中则采用特殊形状的NBR弹性体.

在斯凯孚的新设计中，滑环侧面加入了油槽，用以确保压力快速施加于弹性体上。这种设计使得密封件可以根据压力方向的快速改变而切换位置，减少内泄以及液压缸功能丧失的可能性。试验过程中会测量摩擦和泄漏情况，并在试验完成后测量并检查该密封件，以查看挤出和表面磨损情况。侧边的油槽还能降低滑环与弹性体之间困压的情况发生，这种情况也会导致液压缸功能的损失。

为验证设计，原型密封件经历了进一步的苛刻测试，包括将400mm行程的测试缸在高达250bar压力和80oC温度下进行超过200km的运行。试验过程中会测量摩擦和泄漏情况，并在试验完成后测量并检查该密封件，以查看挤出和表面磨损情况。“我们的测试显示，与其他商用密封件相比，新一代密封件拥有更好的性能。如果过多流体从液压缸高压侧向低压侧泄漏，那么密封件性能会有所降低。”Swete说道。“实际上，我们用于对比的某些标准密封件在测试结束之前就失效了。”

斯凯孚目前已开发出全系列的创新活塞密封件，适用于广泛的液压应用。带O形圈弹性体的轻载 LPV系列适用于室内、固定应用的制造机械。 该系列密封件适用于***gao250bar的压力，速度***gao0.5m/s，温度范围在-20至100oC之间。滚动轴承提供高精度和低摩擦，因此可实现高转速，同时减少噪音、热量、能源消耗和磨损。中至重载MPV系列适用于要求更高的应用，诸如农业和工程机械等移动设备。MPV 密封件适用于公制沟槽，适用于***gao400bar的压力，速度***gao1m/s，温度范围在-20至110oC之间。第三种密封件系列的型号为DPV，与MPV系列提供相同的工况参数，适用于英制沟槽。

“令我满意的不仅仅是能够创造出从任何其他聚氨酯产品中脱颖而出的活塞密封件，”Swete 总结道。“而且它的性能至少与较好的PTFE 密封件不相上下，还具备快速和简单安装等附加优势，为OEM和维护人员带来益处。”

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SKF滚动轴承选择原则

在为任何目的选择轴承时，您从根本上想要确认的是可以实现所要求的设备性能、坚固等级 - 同时以尽可能低的价格。

当您在综合考虑轴承规格是否适用于应用时，也应当考虑如下关键因素。 为便于评估这些关键因素，我们提供我们推荐的选择过程，以及支持信息和示例。

在此章节中，您会找到：

通用轴承知识，其包括：

关于您应该知道的滚动轴承的一般信息

用于确定轴承公差的信息

让您了解如何处理 SKF 轴承且如何管理库存的建议

轴承选择过程，其是我们的简单指南，包含明确定义和已命名步骤，帮助您分析应用并确定解决方案。

显示了应用于各种机器和应用案例的轴承选择示例

如果您对轴承选择流程指南或此处产品章节中的信息有任何疑问或需要任何帮助，请通过您本地的 SKF 代表联系 SKF 应用工程服务部门。

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SKF基本轴承型号系统

基本型号通常包含三到五个位数。 基本型号系统如表 1 所示。数字和字母组合含义如下：

第壹个数字、第壹个字母或第壹串字母的组合表示轴承类型和***终基本变型。

接下来的两个数字表示 ISO 尺寸系列。 第壹个数字表示宽度或高度系列（尺寸 B、T 或 H）。 第二个数字表示直径系列（尺寸 D）。

基本型号的***后两位数字表示轴承内径的尺寸代码。 尺寸代码乘以 5 将得出以毫米为单位的内径 (d)。

下面是基本轴承型号系统中的一些例外情况：

1.在少数情况下，表示轴承类型的数字和/或尺寸系列的第壹个数字被省略，而不表示在型号中。

2.内径为 10、12、15 或 17 mm 的轴承用以下的尺寸代码表示：

00 = 10 mm

01 = 12 mm

02 = 15 mm

03 = 17 mm

3.对于内径小于 10 mm 或大于等于 500 mm 的轴承，型号中直接显示以毫米为单位的内径值（不用尺寸代码）。 尺寸与轴承型号的其余部分用斜线分开，例如 618/8 (d = 8 mm) 或 511/530 (d = 530 mm)。英制圆锥滚子轴承使用的型号系统符合ANSI/ABMA相关标准。 根据 ISO 15:2011 标准，内径为 22、28 或 32 mm 的标准轴承也用相同方法表示，例如 62/22 (d = 22 mm)。

4.对于一些内径小于 10 毫米的轴承，例如深沟、自调心与角接触球轴承，内径也用毫米来表示（不用代号），但是它与系列型号之间不用斜线分开，例如 629 或 129 (d = 9 mm)。

5.非标准内径的轴承不用任何尺寸代码表示，而是直接以毫米为单位表示，多至小数点后的三位数。 该内径标志是基本型号的一部分，它与基本型号之间用斜线分开，例如 6202/15.875 (d = 15.875 mm = 5/8 in)。

轴承系列

轴承系列型号由轴承类型和尺寸系列的识别号组成。 ***常见系列型号请参见 。括号里的文字属于系统，但实际上并不用于系列型号。

305705 C-2Z

305707 C-2Z

305804 C-2Z

305807 C-2Z

3200 A-2RS1TN9/MT33

3200 ATN9

3201 A-2RS1TN9/MT33

3201 A-2ZTN9/MT33

3201 ATN9

3202 A-2RS1TN9/MT33

3202 ATN9

3203 A-2RS1TN9/MT33

3203 ATN9

3204 A-2RS1

3204 A-2RS1TN9/MT33

3204 ATN9

3205 A-2RS1

3205 ATN9

3206 A

3206 A-2RS1

3206 A-2ZTN9/MT33

3206 ATN9

3207 A

3207 A-2RS1TN9/MT33

3207 ATN9

3208 A

3208 A-2RS1TN9/MT33

3208 ATN9

3209 A

3209 A-2RS1TN9/MT33

3209 ATN9

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3210 A-2RS1TN9/MT33

3210 A-2ZTN9/MT33

3210 ATN9

3211 A

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3212 A/C3

3212 A-2RS1/MT33

3213 A

3215 A

3304 A-2RS1TN9/MT33

3305 A

3305 A-2RS1TN9/MT33

3305 ATN9

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3306 A/C3

3306 A-2RS1TN9/MT33

3306 ATN9

3306 ATN9/C3

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3307 A-2RS1TN9/MT33

3307 ATN9

3307 ATN9/C3

3308 A

3308 A-2RS1TN9/MT33

3308 ATN9

3309 A/C3