一種磁性多唇阻尼油封的製作方法
2023-09-22 16:37:35 2
本發明屬於機械傳動中的油封技術領域，特別涉及一種磁性多唇阻尼油封。
背景技術：
油封廣泛應用於各種機械傳動中的軸密封處，用於把油腔和外界隔離開來，對內封油，對外封塵。一般情況下，油封所密封的油腔內壓力處於平穩狀態，普通油封運行穩定，可以保持很好的密封效果。但是在某些短暫的特殊工作狀態下，油腔內壓力偶爾處於高壓衝擊狀態，油封可能無法阻止洩漏，比如汽車在行駛中，路面衝擊造成車體震動，會對汽車減震器的密封產生瞬間的高壓衝擊導致局部洩漏，或者由於旋轉軸的震動或者偏心導致唇口不能均勻地抱緊在軸表面產生局部洩漏等。為解決這種油腔內帶有偶爾壓力衝擊的軸密封問題，採用多唇油封是一種最簡便有效的方法，其結構類似串聯密封，通過多道密封唇逐級降低壓力，使油封保持密封效果。然而，現有的多唇油封工作時摩擦力矩大，傳動效率低，適用於油腔內持續高壓的軸密封工況。在偶爾的低頻次高壓衝擊的特殊工況時，一般的多唇油封是通過犧牲正常工況下的低摩擦力矩來適應短時間的特殊工況，導致傳動效率降低，因此迫切需要設計一種可以在壓力增高瞬間自動增加唇口以實現良好密封，並且在正常工況下摩擦力矩較低的智能油封。
技術實現要素：
本發明的目的是設計一種磁性多唇阻尼油封，在油腔內壓力處於正常工況時，油封的摩擦力矩較低，使得傳動效率較高，在油腔內壓力處於偶爾的低頻次高壓衝擊的特殊工況時，能在壓力增高瞬間自動增加唇口以實現良好密封。
本發明的技術方案是設計一種磁性多唇阻尼油封，包括油封主體、導磁性骨架和主密封唇，從油封主體的內側到油封主體的外側依次具有第二密封唇和主密封唇，所述主密封唇與被密封軸之間為過盈配合，第二密封唇與被密封軸之間為間隙配合。
在所述第二密封唇處嵌有磁體。
所述磁體為磁環。
所述主密封唇和第二密封唇均呈不等邊鈍角三角形結構，且其內側傾角大於外側傾角。
所述導磁性骨架截面形狀為「]」形。
所述主密封唇與油封主體的橫截面的內立側面的軸向距離小於主密封唇與油封主體的橫截面的外立側面距離的50％，且主密封唇部厚度大於油封主體的橫截面高度的30％。
所述主密封唇上方設有彈簧，彈簧的安裝中心相對主密封唇嚮導磁性骨架側偏移。
所述彈簧的安裝中心相對主密封唇的偏移量為0.4-0.7mm。
在主密封唇外側具有防塵唇。
本發明的所提供的一種磁性多唇阻尼油封具有以下優點：
1.本發明的所提供的一種磁性多唇阻尼油封在正常工況下工作時，只有主密封唇和軸接觸，可以實現良好的密封性能並保持較小的摩擦力矩，使得傳動效率較高，第二密封唇不與軸接觸，與軸之間有微小的間隙配合。在高壓衝擊特殊工況時，高壓衝擊首先作用到油封內側面，由於衝擊力導致第二密封唇軸向受到壓縮而導致徑向膨脹，從而使得第二密封唇和軸產生過盈接觸，發揮密封作用，第二密封唇與主密封唇一起實現雙重密封，既保證高壓下的密封性能，又保護主密封唇不受衝擊。
2.由於在第二密封唇中嵌入了磁體，在第二密封唇軸向受到壓縮時，磁體也嚮導磁性骨架靠近，磁體與導磁性骨架之間產生了更大的磁力，磁力可以增強第二密封唇的變形，增加第二密封唇的密封效果。
3.導磁性骨架截面形狀設計為「]」形，使磁體與導磁性骨架之間距離接近，增加了磁體與導磁性骨架之間磁力，進一步增加第二密封唇的密封效果。
4.對主密封唇部進行加厚緊湊設計，可減少由軸震動或偏心導致的密封洩露，增加唇部環狀面積，加大了油壓衝擊受力面，使第二密封唇軸向受到更多壓縮而使徑向膨脹更大，增大第二密封唇的密封效果。
5.通過彈簧偏置的特殊結構設計可以實現主密封唇良好的密封性能並保持較小的摩擦力矩。
6.主密封唇和第二密封唇均呈不等邊鈍角三角形結構，且其內側傾角大於外側傾角，這種密封唇形狀可以對油腔內側的油產生反向泵送作用，提高密封效果。
7.在主密封唇外側具有防塵唇，增加油封的防塵能力。
附圖說明
圖1為一種磁性多唇阻尼油封的剖面結構示意圖。
圖2為另一種磁性多唇阻尼油封的剖面結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在對全部附圖的描述中，相同的附圖標記表示相同的元件。同時應該理解，如在此所用的術語「和/或」包括一個或多個相關的列出項的任意和所有組合。
實施例1
本實施例所述的一種磁性多唇阻尼油封見圖1所示。
本實施例所述的一種磁性多唇阻尼油封包括油封主體1、導磁性骨架2和主密封唇3，從油封主體的內側到油封主體的外側依次具有第二密封唇4和主密封唇3，所述主密封唇3與被密封軸之間為過盈配合，第二密封唇4與被密封軸之間為間隙配合。
在正常工況下工作時，只有主密封唇3和軸接觸，可以實現良好的密封性能並保持較小的摩擦力矩，使得傳動效率較高，第二密封唇4不與軸接觸，與軸之間有微小的間隙配合。在高壓衝擊特殊工況時，高壓衝擊首先作用到油封內側面，由於衝擊力導致第二密封唇4軸向受到壓縮而導致徑向膨脹，從而使得第二密封唇4和軸產生過盈接觸，發揮密封作用，第二密封唇4與主密封唇3一起實現雙重密封，既保證高壓下的密封性能，又保護主密封唇不受衝擊。
實施例2
本實施例所述的另一種磁性多唇阻尼油封見圖2所示。
本實施例所述的一種磁性多唇阻尼油封包括油封主體1、導磁性骨架2和主密封唇3，從油封主體的內側到油封主體的外側依次具有第二密封唇4和主密封唇3，所述主密封唇3與被密封軸之間為過盈配合，第二密封唇4與被密封軸之間為間隙配合。
在所述第二密封唇4處嵌有磁體5，所述磁體5為磁環。
所述主密封唇3和第二密封唇4均呈不等邊鈍角三角形結構，且其內側傾角大於外側傾角。這種密封唇形狀可以對油腔內側的油產生反向泵送作用，提高密封效果。
所述導磁性骨架2截面形狀為「]」形，導磁性骨架2截面形狀的上邊長，與常見的骨架油封的骨架相同，導磁性骨架2截面形狀的下邊短，使導磁性骨架2與磁體5的距離接近。
所述主密封唇3與油封主體1的橫截面的內立側面的軸向距離a小於主密封唇3與油封主體1的橫截面的外立側面d距離的50％，本實施例中a為46％，且主密封唇3部厚度b大於油封主體的橫截面高度的30％，本實施例中b為33％。
所述主密封唇3上方設有彈簧6，彈簧6的安裝中心相對主密封唇3嚮導磁性骨架2側偏移。
所述彈簧6的安裝中心相對主密封唇3的偏移量c為0.4-0.7mm，本實施例中c為0.4mm。
在主密封唇3外側具有防塵唇7。
在正常工況下工作時，只有主密封唇3和軸接觸，可以實現良好的密封性能並保持較小的摩擦力矩，使得傳動效率較高，第二密封唇4不與軸接觸，與軸之間有微小的間隙配合。在高壓衝擊特殊工況時，高壓衝擊首先作用到油封內側面，由於衝擊力導致第二密封唇4軸向受到壓縮而導致徑向膨脹，從而使得第二密封唇4和軸產生過盈接觸，發揮密封作用，第二密封唇4與主密封唇3一起實現雙重密封，既保證高壓下的密封性能，又保護主密封唇不受衝擊。
由於在第二密封唇4中嵌入了磁體5，在第二密封唇4軸向受到壓縮時，磁體5也嚮導磁性骨架2靠近，磁體5與導磁性骨架2之間產生了更大的磁力，磁力可以增強第二密封唇4的變形，增加第二密封唇4的密封效果。
導磁性骨架2截面形狀設計為「]」形，使磁體5與導磁性骨架2之間距離接近，增加了磁體5與導磁性骨架2之間磁力，進一步增加第二密封唇4的密封效果。
對主密封唇3部分進行加厚緊湊設計，主密封唇3部分厚度b為油封主體的橫截面高度的為33％，主密封唇3與油封主體1的橫截面的內立側面的軸向距離a是主密封唇3與油封主體1的橫截面的外立側面d距離的46％，這樣的設計可減少由軸震動或偏心導致的密封洩露，同時增加唇部環狀面積，加大了油壓衝擊受力面，使第二密封唇軸向受到更多壓縮而使徑向膨脹更大，增大第二密封唇的密封效果。
通過彈簧6偏置的特殊結構設計可以實現主密封唇3良好的密封性能並保持較小的摩擦力矩。
在主密封唇3外側具有防塵唇7，增加油封的防塵能力。
最後需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。