축방향 씰과 방사형 씰: 차이점은 무엇인가

유체 누출은 유압 및 공압 시스템에서 가장 흔한 고장 모드 중 하나입니다. 올바른 씰을 선택하면 누출을 방지하고 효율성을 보장하며 장비 수명을 연장할 수 있습니다.

축방향 및 방사형 씰은 이러한 시스템에서 사용되는 두 가지 주요 유형이지만 설계, 기능 및 응용 분야에서 뚜렷한 차이가 있습니다. 이 기사에서는 축방향 및 방사형 씰의 주요 차이점을 살펴보고 특정 요구 사항에 가장 적합한 옵션을 선택하는 방법에 대한 지침을 제공합니다.

레이디얼 씰이란?

레이디얼 씰은 레이디얼 샤프트 씰이라고도 하며, 샤프트 또는 하우징 보어를 따라 방사 방향(샤프트 축에 수직)으로 누출을 방지하도록 설계된 씰 유형입니다. 레이디얼 씰의 1차 씰링 립은 샤프트에 직각으로 위치하여 샤프트 표면과 긴밀한 접촉을 유지합니다.

축 씰이란 무엇인가

축 방향 씰은 방사형 씰과 대조적으로 주요 씰링 인터페이스가 샤프트 축과 평행하거나 하우징 보어의 표면을 따라 배치됩니다. 축 방향 씰은 베어링 하우징과 엔드 커버 사이와 같이 샤프트에 수직으로 조립된 두 개의 기계 구성품에서 누출을 방지하는 데 사용됩니다.

레이디얼 씰과 액시얼 씰의 차이점

기구

레이디얼 씰은 샤프트 씰이라고도 하며, 샤프트 또는 하우징 보어의 반경을 따라 밀봉 효과를 제공합니다. 샤프트 축에 수직인 글랜드에 설치되며, 밀봉 립은 샤프트 표면과 직접 접촉합니다. 밀봉 립은 자체 탄성과 시스템 압력의 조합으로 활성화되어 견고한 밀봉을 유지합니다.

축 씰은 샤프트 축을 따라 밀봉합니다. 축 추력면과 평행하게 위치하며, 밀봉은 씰의 평평한 표면과 샤프트 또는 하우징 사이에서 발생합니다. 축 씰은 맞물리는 부품 사이에 단단한 대면 접촉을 유지하여 누출을 방지합니다.

동작 방향

방사형 씰은 주로 회전하는 샤프트를 밀봉하여 원형 운동을 수용하는 데 사용됩니다. 샤프트가 회전함에 따라 씰은 유체가 시스템에서 빠져나가거나 오염 물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 지속적인 접촉을 유지합니다.

축방향 씰은 측면 운동이 포함된 응용 분야에서 샤프트 축을 따라 밀봉하는 데 적합합니다. 축방향 씰은 샤프트가 앞뒤로 움직일 때 누출을 방지하여 평평한 결합 표면 사이에 단단한 씰을 유지합니다.

재료

방사형 씰은 일반적으로 니트릴 고무(NBR), 플루오로엘라스토머(FKM) 또는 폴리우레탄(PU)과 같은 탄성체 재료로 만들어집니다.

축방향 씰은 NBR 및 FKM과 같은 엘라스토머는 물론 PTFE, 폴리아미드 또는 폴리에틸렌과 같은 열가소성 플라스틱을 포함한 다양한 재료로 제작할 수 있습니다.

모양

방사형 씰은 일반적으로 밀봉 립, 보강용 금속 인서트, 추가 활성화 힘을 위한 스프링을 포함하는 단면을 가진 원형 링으로 설계됩니다. 원형 모양 덕분에 씰이 샤프트 주위에 꼭 맞고 360도 밀봉 접촉을 유지할 수 있습니다.

축방향 씰은 종종 평평한 디스크나 와셔와 같은 모양을 갖습니다. 단순한 평평한 개스킷이거나 여러 개의 씰링 립이나 홈이 있는 더 복잡한 디자인일 수 있습니다.

응용

다양한 메커니즘과 모션 처리 기능 덕분에 방사형 및 축 방향 씰은 다양한 산업 분야에서 응용됩니다. 방사형 씰은 다음과 같은 회전 장비에서 광범위하게 사용됩니다.

• 슬리퍼: 회전축을 밀봉하고 유체 누출을 방지합니다.
• 기어박스: 윤활유를 담고 오염으로부터 보호
• 전기 모터: 샤프트를 밀봉하고 먼지나 습기의 유입을 방지합니다.
• 자동차 엔진: 크랭크 샤프트, 캠 샤프트 및 기타 회전 부품을 밀봉하기 위해

축 씰은 다음과 같은 선형 운동이 포함된 응용 분야에 일반적으로 사용됩니다.

• 유압 실린더: 피스톤로드를 밀봉하여 유체 누출을 방지합니다.
• 공압 액추에이터: 피스톤을 밀봉하고 공기압을 유지합니다.
• 밸브 스템: 밸브 샤프트를 따라 누출을 방지하기 위해
• 압축기: 왕복 피스톤을 밀봉하고 가스 누출을 방지합니다.

축방향 씰과 방사방향 씰 중에서 선택

글랜드 디자인 및 치수

축 방향 씰은 일반적으로 유압 실린더, 펌프, 밸브와 같이 축 방향으로 제한된 공간이 있는 응용 분야에서 사용됩니다. 축 방향 씰의 글랜드는 일반적으로 씰을 축 방향으로 압축할 수 있는 간단한 카운터보어 또는 홈입니다.

방사형 씰은 회전 샤프트나 왕복 피스톤 로드와 같이 방사형으로 제한된 공간에 적합합니다. 방사형 씰의 글랜드는 일반적으로 씰이 샤프트나 로드 표면에 방사형으로 압축될 수 있도록 하는 보어나 홈입니다.

동작 유형

축방향 씰은 일반적으로 정적 또는 느린 왕복 운동에 더 적합하며, 최소한의 마찰로 단단한 씰을 유지할 수 있습니다. 씰이 맞물리는 표면에 대해 축 방향으로 압축되면 견고한 씰링 인터페이스가 생성됩니다.

방사형 씰은 회전 및 고속 왕복 운동에 이상적입니다. 샤프트 또는 로드의 동적 운동을 수용하는 동시에 효과적인 밀봉을 제공할 수 있기 때문입니다. 움직이는 표면에 대한 씰의 방사형 압축은 높은 회전 속도 또는 빈번한 방향 변경에서도 접촉을 유지하고 누출을 방지할 수 있습니다.

작동 압력

축 방향 씰은 일반적으로 고압 응용 분야에 더 적합합니다. 씰의 축 방향 압축은 상당한 압력 차이를 견딜 수 있는 강력한 밀봉력을 생성하기 때문입니다. 압력이 높을수록 씰에 가해지는 축 방향 힘이 커져 밀봉 성능이 향상됩니다.

방사형 씰은 적당한 압력에서는 효과적이지만, 매우 높은 압력 환경에서는 한계가 있을 수 있습니다. 샤프트나 로드에 대한 씰의 방사형 압축은 매우 높은 압력을 극복하기에 충분한 밀봉력을 제공하지 못할 수 있습니다. 이러한 경우 방사형 씰을 지지하고 압출이나 폭발을 방지하기 위해 추가 밀봉 요소나 백업 링이 필요할 수 있습니다.

갭과 허용오차

축 방향 씰은 씰의 축 방향 압축이 결합 표면의 일부 변화를 수용할 수 있기 때문에 더 큰 틈새와 느슨한 허용 오차에 더 관대합니다. 따라서 축 방향 씰은 정밀한 정렬이나 엄격한 허용 오차를 유지하기 어려운 응용 분야에 적합한 선택입니다.

그러나 방사형 씰은 적절한 밀봉을 보장하기 위해 틈새와 허용 오차를 더 엄격하게 제어해야 합니다. 샤프트 또는 로드에 대한 씰의 방사형 압축은 씰과 결합 표면 사이의 일관되고 균일한 접촉에 의존합니다. 표면에 과도한 틈새나 변화가 있으면 누출이나 조기 씰 마모로 이어질 수 있습니다.

표면 마감

축 방향 씰은 일반적으로 거친 표면 마감에 더 관대합니다. 씰의 축 방향 압축은 표면 불규칙성을 채우고 좋은 밀봉 인터페이스를 만드는 데 도움이 될 수 있기 때문입니다. 이로 인해 축 방향 씰은 매우 매끄러운 표면 마감을 달성하는 것이 비실용적이거나 비용이 많이 드는 응용 분야에서 실행 가능한 옵션이 됩니다.

방사형 씰은 적절한 밀봉을 보장하고 마모를 최소화하기 위해 더 매끄러운 표면 마감이 필요합니다. 씰과 샤프트 또는 로드 사이의 방사형 접촉은 표면 불규칙성에 의해 부정적인 영향을 받아 누출 경로 또는 가속된 씰 저하로 이어질 수 있습니다.

오염 물질의 존재

축 방향 씰은 일반적으로 오염 물질에 덜 민감합니다. 씰의 축 방향 압축이 밀봉 인터페이스에서 입자를 배제하거나 배출하는 데 도움이 될 수 있기 때문입니다. 축 방향 씰의 더 높은 밀봉력은 오염 물질의 유입을 저항하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

방사형 씰은 여전히 많은 오염된 환경에서 효과적이지만 연마 입자로 인한 손상이나 마모에 더 취약할 수 있습니다. 씰과 회전 또는 왕복 표면 사이의 방사형 접촉은 오염 물질이 들어와 축적될 수 있는 경로를 만들어 씰 마모 또는 누출을 가속화할 수 있습니다. 고도로 오염된 응용 분야에서는 샤프트 스크레이퍼 씰 또는 배제 장치와 같은 추가 조치가 방사형 씰을 보호하기 위해 필요할 수 있습니다.