用於旋轉軸上的組合式油封的製作方法
2023-10-22 22:53:27
專利名稱：用於旋轉軸上的組合式油封的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油封，特別涉及一種用於旋轉軸上的組合式油封。
背景技術：
目前國內油封主要採用撓性密封元件，如皮革、橡膠、聚四氟乙烯、聚 三氟氯乙烯或聚醯亞胺等與旋轉軸之間的過盈配合形成密封的。它的密封機
理是軸在旋轉過程中與油封唇部相接觸的表面會形成摩擦、邊界潤滑和流 體潤滑三種情況，其中，主要起密封作用的是邊界潤滑，邊界潤滑形成於油 封唇部與旋轉軸界面之間形成的一層穩定的流體動壓油膜，油膜厚度約為
0.0025mm油膜太厚，流體就會洩漏，起不到密封的作用；油膜太薄，就不 能形成流體潤滑膜，油封唇部就會磨損。因此，為了獲得良好的密封性能和 比較長的工作壽命，就要求人們在結構設計、橡膠配方設計和安裝使用上都 要為形成薄而穩定的邊界潤滑油膜提供條件。現有油封在結構和材質上存在 明顯不足，油封在與旋轉軸直接進行過盈配合實現動密封后，其油封唇部對 旋轉軸的偏心度、尺寸偏差、不圓度、表面粗糙度等有十分嚴格的要求，密 封效果受到外界條件的限制。而油封材質中，現在普遍使用的丁腈橡膠密封 圈雖然柔韌性、追隨性比較好，但其耐磨、耐腐蝕、耐高溫性能不如聚四氟 乙烯的效果好，可是聚四氟乙烯的柔韌性和追隨性又不如丁腈橡膠好，兩者 各有利弊，雖然現在有人已經把這兩中材料結合在一起使用，但由於聚四氟 乙烯耐磨的特性，其與高速旋轉軸會發生很大的磨損消耗，甚至在軸上留下 了一個不可彌補的傷痕，給這種雙材料的密封油封的使用帶來了不利影響。 如何在保證密封油封有非常好的柔韌度、追隨性特性下，又要有一定的耐 磨、耐腐蝕、耐高溫性能，保證油封的密封效果，是本實用新型需要解決的問題。 發明內容
鑑於上述現有技術中的不足，本實用新型旨在提供一種結構簡單、性能 穩定、密封效果好的用於旋轉軸上的組合式油封。
本實用新型是通過以下技術方案來實現的
一種用於旋轉軸上的組合式油封，包括密封體和金屬骨架，密封體固定 在金屬骨架上，唇口與旋轉軸相接觸，密封體腰部的厚度小於與之連接的兩 端的厚度，密封體的腰部可隨著旋轉軸的旋轉而浮動。
所述唇口上還設有回油線。
所述回油線為一排與旋轉軸旋轉方向相反的向內傾斜的錐形突起。 所述金屬骨架為圓環形，金屬骨架的軸向截面為階梯形，密封體固定在 金屬骨架外側的階梯形處。
所述位於階梯形金屬骨架處密封體外側面的形狀為波浪形。 所述密封體的材料採用丁腈橡膠，唇口採用碳纖維增強聚四氟乙烯。 本實用新型所述的用於旋轉軸上的組合式油封，利用丁腈橡膠製成的密 封體和碳纖維增強聚四氟乙烯製成的唇口設計以及環形金屬骨架，保證了油 封的柔韌性和追隨性，又提高了油封的耐磨損、耐腐蝕、耐高溫性能，減少 了唇口對旋轉軸的損傷，增強了油封的強度、同心度和密封可靠度；唇口處 回油線的設計可對旋轉軸內部油體起到回推、導流作用，/人而實現了S走轉軸 安全、可靠的運轉，同時為提高油封與旋轉軸在配合上的相互適應性，利用 密封體腰部厚度小於與之連接的兩端的厚度，使密封體腰部具有了浮動功 能，增強了油封對旋轉軸偏心度、尺寸偏差、不圓度的良好追隨性，降低唇 口與旋轉軸的摩擦係數，延長了油封和旋轉軸的使用壽命，使整個結構具有 使用壽命長、成本低、密封效果好、性能穩定、可靠的優點。
圖l為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述
如圖l所示，本實用新型所述的用於旋轉軸上的組合式油封，包括密封體 2和金屬骨架1，其中密封體2的材料採用丁腈橡膠，密封體唇口3採用碳纖維 增強聚四氟乙烯，唇口3通過硫化的方法固定在密封體2上，既可以發揮丁腈 橡膠製作成的密封體2的柔韌性、追隨性好的優點，又實現了利用碳纖維增 強聚四氟乙烯製作成的唇口3的耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦性能，保證了油封 使用中的安全性和可靠性。金屬骨架1為圓環形，金屬骨架1的軸向截面為階 梯形，密封體2固定在金屬骨架1外側的階梯形處，位於金屬骨架1階梯形處 的密封體2外側面為波浪形表面7，這樣可以提高油封靜密封處的密封性能， 防止油體外漏。密封體2上唇口3與旋轉軸相接觸，密封體2的腰部8處尺寸較 薄、強度相對較弱，這樣唇口3可以通過腰部8隨著旋轉軸的旋轉而浮動，以 增強油封對旋轉軸偏心度、尺寸偏差、不圓度的良好追隨性，降低唇口3與旋 轉軸的摩擦係數。為保證旋轉軸和唇口3之間邊界潤滑油層處不會有多餘的 油體流出，在唇口3與^走轉軸相接觸的表面還設有回油線5，回油線5為一排 與旋轉軸旋轉方向相反的向內傾斜的錐形突起，從此接觸面滲出的油體會通 過錐形突起間形成的通道導流回密封油腔中，防止漏油現象的發生。錐形突 起也可為兩排或多排，甚至也可為凹槽或回油溝。當然，密封體2的外側端 面上還可設有防塵唇6，防塵唇6為一個環形的突起，它可以有效防止外界灰 塵和顆粒落入到旋轉軸和唇口 3之間的接觸面上，以免劃傷或磨損旋轉軸和 唇口3。而與唇口3相對應的密封體2外側圓周面上還可設有圓形凹槽，彈簧圏4套在圓形凹槽中，利用彈簧圏4的收縮力增加唇口 3與旋轉軸之間的接觸 壓力，改善密封效果，提高油封的長久耐用性和可靠性。
如圖1所示，使用過程中，旋轉軸從密封體唇口3處伸出並與唇口3相接 觸，唇口3通過彈簧圈4壓緊在旋轉軸上。旋轉軸旋轉時，在唇口3與旋轉軸 之間形成一個邊界潤滑油層，既可以起到潤滑作用，又可起到密封作用。由 於密封體腰部8設計厚度較與之連接的兩端薄，故旋轉軸旋轉產生振動時， 唇口3可以隨著旋轉軸的振動而發生輕微浮動，保證了油封的密封效果，提 高了油封使用的安全性和可靠性。密封體2外側圓周上波浪形表面7和唇口 3 上的回油線5，可有效防止油體外漏，而密封體2外端的防塵唇6則可有效防 止外界灰塵落入到旋轉軸和唇口 3之間的接觸面上。
權利要求1、一種用於旋轉軸上的組合式油封，其特徵在於，包括密封體和金屬骨架，所述密封體固定在金屬骨架上，唇口與旋轉軸相接觸，密封體腰部的厚度小於與之連接的兩端的厚度，密封體的腰部可隨著旋轉軸的旋轉而浮動。
2、 根據權利要求1所述的用於旋轉軸上的組合式油封，其特徵在於，所 述唇口上還i殳有回油線。
3、 根據權利要求2所述的用於旋轉軸上的組合式油封，其特徵在於，所 述回油線為 一排與旋轉軸旋轉方向相反的向內傾斜的錐形突起。
4、 根據權利要求1至3中任一所述的用於旋轉軸上的組合式油封，其特 徵在於，所述金屬骨架為圓環形，金屬骨架的軸向截面為階梯形，密封體固 定在金屬骨架外側的階梯形處。
5、 根據權利要求4所述的用於旋轉軸上的組合式油封，其特徵在於，所 述位於階梯形金屬骨架處密封體外側面的形狀為波浪形。
6、 根據權利要求1至3中任一所述的用於旋轉軸上的組合式油封，其特 徵在於，所述密封體的材料採用丁腈橡膠，唇口採用碳纖維增強聚四氟乙 烯。
專利摘要本實用新型公開了一種用於旋轉軸上的組合式油封，包括密封體和金屬骨架，密封體固定在金屬骨架上，唇口與旋轉軸相接觸，密封體腰部的厚度小於與之連接的兩端的厚度，密封體的腰部可隨著旋轉軸的旋轉而浮動。利用丁腈橡膠製作成密封體和碳纖維增強聚四氟乙烯製作成唇口的方式，既保證了油封的柔韌性和追隨性，又提高了唇口的耐磨損、耐腐蝕、耐高溫性能；同時，利用密封體腰部的浮動性能，增強了油封對旋轉軸偏心度、尺寸偏差、不圓度的良好追隨性，減小了摩擦，延長了油封和旋轉軸的使用壽命，具有密封效果好、成本低、使用壽命長、性能穩定、可靠的優點。
文檔編號F16J15/32GK201110379SQ200720190589
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月5日 優先權日2007年12月5日
發明者孫樂寧 申請人:孫樂寧