一種旋轉動密封裝置的製作方法

2023-05-16 09:53:16

專利名稱：一種旋轉動密封裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械密封領域，具體涉及一種旋轉動密封裝置。
背景技術：
對旋轉軸採用油封結構進行密封已經廣泛應用於工程機械的變速箱等部件中，如行星變速機構的旋轉軸，其功用主要在於把油腔與外界隔離，對內封油、對外防塵。在使用時，通常將密封環安裝在旋轉軸的環形凹槽內。工作時，在油壓和離心力的作用下，密封環的兩側面與環形凹槽的槽壁貼合，同時密封環的外環面與套設在旋轉軸外圓周上的軸套貼合。目前，用於行星變速機構的旋轉動密封裝置的密封體積小，由於旋轉軸處於高速旋轉狀態，所以密封環與軸套產生相對運動，特別是在高轉速、高壓力時，密封環與軸套之間的接觸面易磨損、密封性能較差。因此，迫切的需要本領域技術人員開發出一種在高速高壓條件下，可以提高密封性能的旋轉動密封裝置。

發明內容
為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的目的在於提供一種具有良好密封性能的旋轉動密封裝置。本發明的旋轉動密封裝置是通過下述技術方案實現的一種旋轉動密封裝置，包括配流套、旋轉軸、密封環和軸承，所述密封環置於旋轉軸外軸面上的環形凹槽中，所述配流套套設於旋轉軸上使配流套上的進油孔與設在旋轉軸軸向方向上的油道孔垂直對正，所述軸承套設於旋轉軸上對其進行支撐，其特徵在於所述密封環的外環面上開設有內凹槽，所述密封環的環口端部為相互搭接的搭口。其中，所述密封環的搭口為L形結構，該L形搭口是成對設置的且進行對接。其中，所述搭口的搭接間隙η為1 3mm。其中，所述內凹槽的槽寬k為0. 8 1. 2mm、槽深h為0. 4 0. 6mm。其中，所述環形凹槽的縱截面為矩形，槽內壁的表面粗糙度為0. 8 1. 6 μ m，並保持銳邊。其中，所述密封環的外環面和兩側面的表面粗糙度為0. 8 1. 6 μ m，並保持銳邊。其中，所述密封環採用非金屬材料製成，其外環面不高於旋轉軸的外軸面。其中，所述配流套與旋轉軸之間的選配間隙m為0. 25 0. 55 μ m。本發明的有益效果在於1、本發明通過在密封環的外環面上開設內凹槽，在配流套與旋轉軸以及密封環與配流套之間形成保護膜，對密封環進行降溫，使本發明具有良好的密封性能；2、本發明中密封環的環口端部採用相互搭接的L形搭口，在動密封裝置處於高速、高壓的旋轉狀態時，由於油壓和離心力的作用下，密封環的L形搭口進行膨脹，使本發明具有良好的密封性能；3、本發明通過對密封環結構和其它參數的改進，不但提高了動密封裝置的密封性能，使其在高速、高壓條件下仍具有良好的密封性，還延長了密封環的使用壽命，整體結構簡單，方便裝配。該動密封裝置的密封最大直徑為130mm，密封最高壓力為2. 5Mpa，旋轉軸的轉速高於4000r/min。


圖1是本發明的旋轉動密封裝置結構示意圖；圖2是配流套與旋轉軸的間隙圖；圖3是旋轉軸上環形凹槽的縱截面示意圖；圖4是密封環的結構圖，其中圖如是密封環的主視圖，圖4b是圖如的A-A剖視圖；圖5是密封環上內凹槽的示意圖；圖6是密封環的搭口示意圖；其中，1-配流套，2-旋轉軸，3-環形凹槽，4-密封環，5-軸承，6_進油孔，7_油道孔，8-內凹槽，9-搭口。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的旋轉動密封裝置作進一步詳細的說明。如圖1所示，對本發明的旋轉動密封裝置包括配流套1、旋轉軸2、密封環4和軸承 5，將軸承5套設於旋轉軸2上對旋轉軸進行支撐，將兩個密封環4撐開套入旋轉軸外軸面上的兩道環形凹槽3，密封環4的環口端部具有一對相向搭接的搭口 9，最好採用L形狀，注意保證兩個L形搭口處搭接緊密，密封環4的環口端部為相互搭接的L形搭口 9。密封環4 的外環面不得突出旋轉軸2的外徑，最後將配流套1套在旋轉軸2上，保證配流套1上的進油孔6與設在旋轉軸軸向方向上的油道孔7垂直對正。配流套1為固定件，旋轉軸2為旋轉件，旋轉軸2通過軸承5支撐。如圖2所示， 配流套1與旋轉軸2之間的選配間隙值m為0. 25 0. 55 μ m。如圖3所示，旋轉軸2的外圓表面開設有環形凹槽3，環形凹槽3的縱截面為矩形，槽內壁的表面粗糙度Rz為0. 8 1. 6 μ m，並保持銳邊。密封環4採用非金屬材料(例如橡膠密封環)製成，其外環面不高於旋轉軸2的外軸面且密封環的縱截面最好製成與環形凹槽3相適應的形狀，本例中為矩形， 在密封環4的外環面上開設多個內凹槽8，具體個數可以根據需要進行設置，如圖如所示， 本例中以密封環4的直徑為分界線，在一半密封環上開設有三個內凹槽8 (三個內凹槽分別設在圖中c、d、e處)、在另一半上開設有兩個內凹槽8 (三個內凹槽分別設在圖中b、f處)； 密封環4的外環面和兩側面的表面粗糙度Rz為0. 8 1. 6 μ m，並保持銳邊，見圖4b。如圖 5所示，開設在密封環上的內凹槽8的槽寬k為0. 8 1. 2mm、槽深h為0. 4 0. 6mm。如圖 6所示，密封環4的兩個L形搭口 9進行對接，對接後的密封環4成品須保證搭接間隙η為 1 3mm0本發明密封環的密封原理是密封環4裝入行星變速機構的旋轉軸2外軸面上的環形凹槽3後，依靠自身的彈力使其外環面緊貼配流套的內環面，密封環被工作介質(本發明的工作介質為通過進油孔6進行動密封裝置中的油)推動，使得密封環4的側面與環形凹槽3的內壁貼合，阻塞軸向的洩漏通道；工作介質作用於密封環4的內環面而使密封環在徑向方向上向外張開，加強了密封環4外環面與配流套1內環面之間的貼緊力，當旋轉軸 2旋轉時，產生的徑向離心力進一步加強了徑向密封的效果，阻塞了密封環4外環面與配流套1內環面之間的徑向洩漏通道，從而實現密封的目的。當工作介質進行密封環4外環面上的內凹槽時，不但使密封環4與配流套1之間形成油層保護膜，還可以對密封環4進行降 最後應當說明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，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種旋轉動密封裝置，包括配流套(1)、旋轉軸O)、密封環(4)和軸承(5)，所述密封環置於旋轉軸外軸面上的環形凹槽(3)中，所述配流套(1)套設於旋轉軸( 上使配流套上的進油孔(6)與設在旋轉軸( 軸向方向上的油道孔(7)垂直對正，所述軸承(5)套設於旋轉軸上對其進行支撐，其特徵在於所述密封環的外環面上開設有內凹槽(8)， 所述密封環的環口端部為相互搭接的搭口(9)。
2.如權利要求1所述的旋轉動密封裝置，其特徵在於所述密封環的搭口(9)為L形結構，該L形搭口(9)是成對設置的且進行對接。
3.如權利要求2所述的旋轉動密封裝置，其特徵在於所述搭口(9)的搭接間隙η為 1 3mm0
4.如權利要求1所述的旋轉動密封裝置，其特徵在於所述內凹槽(8)的槽寬k為 0. 8 1. 2mm、槽深 h 為 0. 4 0. 6mm。
5.如權利要求1所述的旋轉動密封裝置，其特徵在於所述環形凹槽(3)的縱截面為矩形，槽內壁的表面粗糙度為0. 8 1. 6 μ m，並保持銳邊。
6.如權利要求1或5所述的旋轉動密封裝置，其特徵在於所述密封環(4)的外環面和兩側面的表面粗糙度為0. 8 1. 6 μ m，並保持銳邊。
7.如權利要求1或5所述的旋轉動密封裝置，其特徵在於所述密封環(4)採用非金屬材料製成，其外環面不高於旋轉軸(2)的外軸面。
8.如權利要求1所述的旋轉動密封裝置，其特徵在於所述配流套(1)與旋轉軸(2)之間的選配間隙m為0. 25 0. 55 μ m。
全文摘要
本發明屬於機械密封領域，具體涉及一種旋轉動密封裝置。該裝置包括配流套、旋轉軸、密封環和軸承，所述密封環置於旋轉軸外軸面上的環形凹槽中，所述配流套套設於旋轉軸上使配流套上的進油孔與旋轉軸軸向方向上的油道孔垂直對正，所述軸承套設於旋轉軸上對其進行支撐，所述密封環的外環面上開設有內凹槽，所述密封環的環口端部為相互搭接的搭口。該裝置不但提高了動密封裝置的密封性能，使其在高速、高壓條件下仍具有良好的密封性，還延長了密封環的使用壽命，整體結構簡單，方便裝配。該動密封裝置的密封最大直徑為130mm，密封最高壓力為2.5Mpa，旋轉軸的轉速高於4000r/min。
文檔編號F16J15/54GK102155542SQ20111004791
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者呂慶軍, 周廣明, 尹華兵, 張鶴, 李慎龍, 李洪武, 杜莉莉, 潛波, 程燕, 許晉, 趙欣源, 邢慶坤, 陳豔清 申請人:中國北方車輛研究所