動作原理と設計の特徴
V リング シールの基本設計は、シャフトに締まりばめを形成する内径を持つ V- 形の断面-で構成されています。シールは取り付け中にシャフト上に引き伸ばされ、弾性張力によって所定の位置に固定されたままになります。シャフトが回転すると、V- リングも一緒に回転し、テーパー状のシール リップがベアリング カバー、ワッシャー、ハウジング表面などの垂直な対向面に対して軽い軸方向の接触を維持します。
この軸方向の接触構成により、シールは、シール効果を大幅に損なうことなく、シャフトの位置ずれ、偏心、角度のずれに対応できます。柔軟なリップにより、ラジアルシールの課題となる公差を補正できるため、V- リングはシャフトの振れや振動が存在する用途に特に適しています。また、回転速度が高くなるとシール本体に遠心力が働き、リップと相手面との接触圧力が低下します。十分に高速になると、リップがわずかに持ち上がり、シールが接触タイプから非接触タイプのギャップ シールに移行し、摩擦と発熱がさらに減少します。-
V- リングは、低圧用途における主シールとして、また、より敏感なメインシールを摩耗性汚染物質から保護する二次プレシールとして効果的に機能します。{{1}{2}}遠心力スリンガー動作により、塵、水、粒子状物質が積極的に除去され、ベアリング アセンブリと内部潤滑システムに堅牢な保護が提供されます。
材料特性: NBR および FKM
エラストマーは耐用年数にわたって弾性とシール力を維持しながら動作環境に耐える必要があるため、V リングの性能にとって材料の選択は非常に重要です。{0}}
ニトリル ゴム (NBR) は、汎用 V リング用途の標準材料です。{0}{1} NBR は、鉱物油、グリース、作動油に対する優れた耐性に加え、優れた耐摩耗性と機械的強度を備えています。 NBR V- リングの一般的な硬度は約 60 ショア A で、シャフト保持のための弾性張力とリップへの適合性のための柔軟性との間のバランスを提供します。 NBR V- リングは、約 -40 度から +100 度の温度範囲での連続動作が評価されており、一部の配合物は短期間では +120 度まで拡張されます。これらは、電気モーター、ギアボックス、農業機械など、鉱油潤滑剤や適度な温度条件を必要とするコスト重視の用途に最適です。
フルオロエラストマー (FKM) は、高温、攻撃的な化学物質、または耐用年数の延長が必要な厳しい環境向けに仕様化されています。 FKM は、熱、酸化、燃料、酸、および幅広い化学媒体に対して優れた耐性を備えています。一般的な硬度が 60～70 のショア A である FKM V- リングは、最大 200 度の温度で連続的に動作できるため、高速用途、エンジン補助システム、化学処理装置に適しています。- FKM はまた、優れた経時特性とオゾンや紫外線劣化に対する耐性を示し、過酷な屋外または高温条件下での耐用年数を延ばします。-その代償として、NBR と比較して材料費が高くなります。{10}
タイプ分類: VA、VS、および VL
V リング シールは断面形状によって分類されており、さまざまなシャフト直径や使用条件への適合性が決まります。-最も一般的な 3 つのタイプは、VA、VS、および VL です。
タイプ VA は標準で最も広く使用されている V リング設計です。{0}垂直な背面を持つバランスの取れた断面が特徴で、信頼性の高いシャフト保持力とシール性能を提供します。 VA シールは、約 3 mm から 2,000 mm 以上の範囲のシャフト直径に対応しており、すべての V リング タイプの中で最も幅広いサイズ範囲をカバーしています。-標準的なシール性能が要求される電動機、ポンプ、減速機、一般産業機械などによく仕様されています。
タイプ VS は、幅広のテーパー状のボディ断面を備えており、シャフトのラジアル方向の保持力が高くなります。{0}}この設計は、通常 5 mm ～ 210 mm の小さなシャフト直径に特に適しており、振動が大きい用途やシャフトの保持力を強化する必要がある用途に推奨されます。 VS シールは、耐振動性が重要な農業機械、トラック、自動車用途でよく使用されます。
タイプ VL は軸方向の断面が狭いため、軸方向のスペースが限られているコンパクトなアセンブリに適しています。- VL シールは、約 105 mm ～ 875 mm のシャフト直径に対応しており、ラビリンス シールと併用したり、スペースの制約により標準 VA プロファイルを使用できない用途によく使用されます。コンパクトな設計により、効果的なシール性能を維持しながら、狭い軸方向の隙間に取り付けることができます。
水および油環境でのアプリケーション
V リング シールは、水と油のシール用途の両方で幅広い業界で使用されています。廃水処理ポンプ、船舶推進システム、灌漑設備などの水環境では、NBR V- リングは、時折の湿った状態や湿った状態に耐えながら、水の浸入を効果的に排除します。アキシアル シール設計はラジアル シールよりもシャフトの表面仕上げの影響を受けにくいため、対向面の製造要件が簡素化されます。
ギアボックス、ベアリング ハウジング、油圧モーターなどのオイル潤滑システムでは、V- リングは外部汚染物質を排除しながら、オイルやグリースの漏れに対する効果的なバリアとして機能します。これらは通常、ラジアル リップ シールの前にプレシールとして使用されます。V- リングが汚染物質の除去の大部分を処理するため、プライマリ シールの耐用年数が延長されます。-この組み合わせは、鉱山機械、製鉄所、建設機械などのほこりの多い環境や汚れた環境で特に効果的です。
自動車アプリケーションは、V リングの使用の重要な部分を占めています。{0}}これらのシールは、ホイール ハブ、トランスミッション シャフト、ディファレンシャル アセンブリ向けに指定されており、振動、位置ずれ、動的動作条件に対する耐性が高く評価されています。 VSタイプはラジアル方向の保持力が強化されており、特に自動車や農業車両の用途に多く使用されています。
設置と運用に関する考慮事項
V リングのパフォーマンスを最適化するには、適切な取り付けが不可欠です。{0}シールはシャフト上に伸ばされ、軸方向の正しい位置に配置され、シール リップが対向面に直角に接触するようにする必要があります。対向面の表面はきれいで滑らかで、バリや傷がなく、推奨表面仕上げは Ra 0.4 ～ 2.5 μm です。ラジアルリップシールとは異なり、V-リングはシャフト表面を硬化する必要がないため、製造コストが削減されます。
V- リングは低圧または非圧力用途向けに設計されており、通常は 0.05 MPa 未満の圧力で動作します。{1}{2}これらは高圧シール用途には適していないため、バネ荷重付きリップシールやメカニカルシールなどの代替シールタイプを検討する必要があります。-推奨される最大周速は材質によって異なりますが、連続運転の場合、通常、NBR は最大 8 m/s、FKM は最大 10 m/s と評価されますが、適切な設計を考慮すれば、より高速な速度も可能です。
結論
タイプ VA、VS、VL 構成の NBR および FKM V リング ロータリー シャフト シールは、水と油の用途における軸方向シャフト シールに実証済みの費用対効果の高いシール ソリューションを提供します。-シンプルな全ゴム構造、位置ずれへの耐性、および汚染物質の効果的な排除により、産業、自動車、農業分野にわたって信頼できる選択肢となっています。-温度、媒体の互換性、および動作条件に基づいて適切な材料を選択することで、最適な性能と耐用年数が保証されます。