Уплотнение подшипника: манжета, войлок, лабиринт или крышка

Подшипник защищают на двух уровнях. Первый уровень встроен в сам подшипник: металлические защитные шайбы или резиновые уплотнения с обеих сторон колец. Второй уровень стоит в корпусе или крышке узла и закрывает зазор между неподвижной деталью и вращающимся валом. Чем грязнее среда снаружи и чем больше смазки внутри корпуса, тем больше работы приходится на второй уровень.

Встроенные шайбы и уплотнения корпуса решают разные задачи

У шарикоподшипников SKF защитные шайбы обозначают Z или 2Z, они не касаются внутреннего кольца. Контактные уплотнения из NBR с обеих сторон обозначают 2RSH или 2RS1, бесконтактные уплотнения с малым трением 2RZ (обозначения SKF в каталоге RS Components, 2026). Шайба держит смазку и крупную пыль, контактная кромка дополнительно задерживает мелкую пыль и брызги, но добавляет трение.

Закрытый подшипник смазан на весь срок и пополнения не принимает. Как только корпус рассчитан на подачу смазки через маслёнку, в нём стоит открытый подшипник, а всю защиту от внешней среды берёт уплотнение корпуса. Это то, что стоит в канавке разъёмного корпуса SNL, отечественного корпуса типа УМ, крышки редуктора или фланцевого узла.

Скорость в месте уплотнения отсекает половину вариантов

Каждый контактный тип уплотнения имеет предел по окружной скорости. Скорость берут по диаметру вала именно там, где стоит уплотнение, а это часто шейка под крышкой, а не посадка подшипника. Перевод из оборотов: скорость в м/с равна произведению числа π, диаметра в метрах и оборотов в минуту, делённому на 60.

Пример с цифрами условный, обороты и диаметры подставляют свои. Пределы для сравнения: войлочные кольца в корпусах SKF до 4 м/с, высокотемпературный войлок с суффиксом CB до 2 м/с, V-ring до 7 м/с, полиуретановое уплотнение TXL до 11 м/с, комбинированное уплотнение taconite TK (лабиринт с контактной кромкой) до 12 м/с (техническая документация SKF на корпуса SNLN 30, 2026).

Пределы взяты из листов конкретных изделий и действуют при наличии смазочной плёнки под кромкой. SKF отдельно предупреждает, что все предельные значения одновременно использовать не рекомендуется: если вал работает у верхней границы скорости, по температуре и перекосу нужен запас.

Какое уплотнение подшипника выбрать под окружную скорость вала?

Уплотнение подшипника под окружную скорость вала выбирают так: до 4 м/с подходит войлок, до 7 м/с резиновый V-ring, до 11 м/с полиуретановое кромочное уплотнение типа TXL, выше переходят на лабиринт или специальные скоростные исполнения. Это паспортные пределы SKF для корпусов SNL при смазке под кромкой. Скорость считают по диаметру вала в месте уплотнения, а не по посадке подшипника.

Войлок оставляют там, где вал медленный и смазка густая

Войлочное кольцо в канавке крышки остаётся самым простым и дешёвым решением для медленных валов с консистентной смазкой: конвейерные ролики и барабаны, тихоходные редукторы, сельхозмашины. SKF описывает, что происходит с войлоком на скорости выше 4 м/с: между ним и валом образуется небольшой зазор, и контактное уплотнение превращается в щелевое. Пыль такой узел ещё задерживает, воду почти нет.

Войлок не любит воду и мойку: намокая, он держит влагу у вала и подшипника. Где ещё работают войлочные кольца и как их заказывать по канавке крышки, видно на примере войлочных колец разных узлов. Если под войлочным кольцом на валу видна ржавчина, узел перешёл в другую среду и войлок пора менять на кромочное уплотнение.

Кромочное уплотнение держит воду и мелкую пыль

Для мокрых цехов и уличных конвейеров ставят уплотнения с резиновыми или полиуретановыми кромками: двухкромочные, четырёхкромочные, армированные манжеты в крышке. Полиуретановое уплотнение SKF TXL-P для корпусов SNL по паспорту работает от −30 до +110 °C из материала ECOPUR, до 11 м/с, с перекосом вала 0,5–1°, и рассчитано на консистентную смазку без давления (лист SKF TXL-P, 2026).

Тот же лист ставит требования к валу в месте кромки: шероховатость Ra меньше 0,8 мкм, Rtmax не больше 2,5 мкм. До Ra 3,2 мкм работать можно, но ресурс уплотнения снижается. Для старого вала конвейера, который годами работал на войлоке, эта проверка обязательна: изношенная шейка съест новую кромку быстрее, чем выйдет срок.

Армированные манжеты в крышках редукторов и электродвигателей работают с жидким маслом, кромкой внутрь корпуса. В корпусах на консистентной смазке кромку обычно разворачивают наружу, чтобы лишняя смазка при пополнении выходила под ней и не выдавливала уплотнение. Если обозначение стёрто, размеры старой манжеты снимают так же, как измерить сальник.

V-ring закрывает торец корпуса от брызг

V-ring надевают на вал, и его губка прижимается к торцу корпуса или крышки. Кольцо вращается вместе с валом и отбрасывает воду и грязь, а на валу ничего не трётся. По SKF, до 7 м/с кольцо работает свободно на валу, от 7 до 12 м/с его фиксируют в осевом направлении, выше 12 м/с нужно опорное кольцо, иначе губка отходит от торца.

V-ring чаще ставят вторым барьером перед кромочным уплотнением или войлоком. У торцевого V-ring свои требования к торцу, установочная ширина и подбор по диаметру вала.

Лабиринт уходит туда, где кромки греются

Лабиринтное уплотнение не касается вала, поэтому не греется от трения, а по окружной скорости его ограничивает только допустимая скорость подшипника. SKF рекомендует лабиринты для высоких скоростей и высоких температур. Минус у лабиринта один: воду под струёй он пропускает, если каналы не заполнены консистентной смазкой. В мокром цехе смазку в каналах нужно регулярно обновлять.

Для горнодобывающих и тяжёлых условий SKF выпускает уплотнения типа taconite: радиальный лабиринт, заполненный смазкой, плюс контактная кромка. Устройство, зазоры и сочетание с манжетой у лабиринтных уплотнений вала свои. На быстром и чистом валу лабиринт надёжнее любой кромки.

Глухая крышка нужна, когда вал кончается в корпусе

Крайний подшипник на конце вала уплотнять по валу не нужно: корпус с этой стороны закрывают глухой торцевой крышкой. В разъёмных корпусах SNL для этого есть отдельная заглушка в канавку уплотнения, в литых корпусах и редукторах ставят крышку на прокладке. Прокладку глухой крышки делают из резины, паронита или картона по маслу и температуре узла, это статическое уплотнение без требований к скорости.

При замене корпуса или переделке привода проверяют, с какой стороны стоит глухая крышка. Если на конце вала оставить сквозную крышку без уплотнения, корпус открыт для пыли со стороны, где её никто не ждёт. Глухая крышка со стороны выхода вала просто не встанет на место.

Матрица сводит предыдущие разделы. Войлок проходит только на медленном валу и в сухой пыли. V-ring закрывает торец от брызг до 7 м/с без фиксации. Кромочное уплотнение держит воду и мелкую пыль, но требует гладкого вала и смазки под кромкой. Лабиринт проходит по скорости везде, а от воды защищает только с заполненными смазкой каналами.

Чем уплотнить подшипниковый корпус в мокром цехе с мойкой?

Подшипниковый корпус в мокром цехе с мойкой уплотняют контактными кромками, а войлок и сухой лабиринт там не ставят. Рабочая схема: кромочное уплотнение из полиуретана или резины в канавке корпуса и V-ring снаружи как отбойник. Каналы лабиринта, если он есть, заполняют консистентной смазкой и обновляют её. Для щелочной и горячей мойки материал кромок подбирают по моющему средству и температуре.

Нестандартный корпус уплотняют деталями по образцу

Для серийных корпусов SNL, SNLN, SE и их аналогов уплотнения покупают по каталогу. Сложности начинаются с корпусами старых машин, импортным оборудованием без документации и крышками, расточенными при ремонте: стандартная деталь не встаёт в канавку, и оригинал заказать негде.

Для таких узлов по образцу или чертежу делают кромочные уплотнения из полиуретана, литьём или точением, войлочные и резиновые кольца, армированные манжеты нестандартного размера, прокладки крышек. Для полиуретановых кромок есть литьё полиуретана, для манжет в крышках подходит раздел манжеты и сальники. Ресурс такой детали без испытаний в узле не обещают: материал и профиль кромки подбирают по скорости, смазке и среде, а первые штуки проверяют на машине.

Можно ли изготовить уплотнение под нестандартный корпус подшипника?

Уплотнение под нестандартный корпус подшипника изготавливают по образцу или по размерам канавки: диаметр вала, диаметр и ширина канавки в корпусе, расстояние до торца. Из полиуретана делают кромочные уплотнения литьём или точением, из резины армированные манжеты и кольца, из войлока кольца под крышку. Изготовителю дают окружную скорость, смазку и среду снаружи, по ним выбирают материал и профиль кромки.

Карточка корпуса избавляет от повторного замера

На предприятии с десятками одинаковых конвейеров и вентиляторов уплотнения подшипников меняют постоянно, и каждый раз кто-то снова меряет канавку. Проще один раз завести карточку на каждый тип подшипникового узла и держать в ней всё, что нужно для заказа.

В карточку записывают: обозначение корпуса и подшипника, диаметр вала в месте уплотнения, размеры канавки, тип уплотнения с каждой стороны отдельно для фиксирующей и плавающей опоры, ориентацию кромок, смазку и интервал её пополнения, обороты и рассчитанную окружную скорость, среду снаружи, дату замены и наработку до неё. Две-три записи о замене дают средний интервал, и уплотнения на следующий ППР заказывают заранее.

Пример: на линии восемь одинаковых узлов, по два уплотнения в каждом, интервал замены по карточке около восьми месяцев. На годовой ППР нужно 16 штук плюс две на брак при монтаже. Цифры условные, в своей карточке их берут из журнала ремонтов.

Деталям, изготовленным по образцу, присваивается артикул вида P-000123, и повторный заказ идёт по нему без нового замера; номер артикула вписывают в ту же карточку узла.

Перед заказом измерьте канавку и посчитайте скорость

Для заказа уплотнения подшипникового корпуса нужны: диаметр вала в месте уплотнения, диаметр, ширина и положение канавки в корпусе или крышке, обороты вала, смазка, среда снаружи. Если сохранилось старое уплотнение, его присылают вместе с размерами вала: изношенная деталь не показывает исходный натяг. Для узлов в ступицах тракторов и мостов, где стоит кассета со своей втулкой, порядок другой, и его задаёт кассетное уплотнение ступицы.

Если посчитанная скорость получилась выше 7 м/с, а корпус стоит на мойке, вопрос к изготовителю ставят прямо: какой материал кромки выдержит эту скорость и это моющее средство, и как проверить первую партию на одном узле, прежде чем менять все.