CN101440874B - 组合式旋转轴封 - Google Patents

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翁爱光
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Abstract

本发明涉及一种组合式旋转轴封,属于液压、气动密封件技术领域。该轴封包括嵌装于壳体孔与转轴之间并沿轴向依次装配在一起的主压圈体和副压圈体,主压圈体主要由中心制有穿孔的碗形骨架、包于骨架外围和内孔附近并连体的外围胶体和内圈胶体构成,副压圈体靠近主压圈体的一侧与所述骨架之间形成有容液腔,内圈胶体面向高压介质的一侧形成有唇口结构;还包括L形活动挡圈,副压圈体远离主压圈体的另一侧全部抵靠在活动挡圈的L形竖直外侧面上,活动挡圈的L形竖直内侧面抵靠在壳体孔的孔端面上。该轴封不仅可以长时间承受高压,使用寿命明显延长,而且密封性也显著提高。

Description

组合式旋转轴封
技术领域
[0001] 本发明涉及一种密封装置,尤其是用于液压、气压设施的耐高压密封旋转密封结构,属于液压、气动密封件技术领域。
背景技术
[0002] 骨架式橡胶旋转轴封(以下称轴封)是常用的密封件,此类密封件通常用于液压、 气压传动装置中旋转面的密封,其基本结构在相应的密封技术手册上可以找到,通常安装在圆柱面的环型槽中。其中的橡胶圈对旋转轴进行密封,前后两个面分别承受阻隔开的高低压介质。
[0003] 据申请人了解,在液、气压传动件中,尤其是液压泵、液压马达之类的产品中,基本的动力输出均为旋转扭矩,因而具有旋转面的密封,并要求密封结构能长时间耐受高压和磨损,以阻止密封介质的泄漏。例如,对于20mm轴径,在轴转速500rpm时,采用普通轴封只能承受背压1. OMPa0当液、气等密封介质以大于1. OMpa的高压作用于轴封与转轴配合的唇口处时,会导致唇口外翻而使密封失效;同时在高压下轴封基体与转轴将剧烈磨损,也会很快使密封失效。而另一方面,由于液、气压传动件本身的装配需要,要求各部件的空间尺寸尽可能小。
[0004] 申请人在先申请的中国专禾Ij “紧凑型高压旋转轴密封圈”(专利号 ZL200620070646. 8)较好的解决了承压密封与结构紧凑的问题,承受背压能力已远远超出普通的轴封;但该轴封直接用于高压介质相通的产品(如高速配流摆线液压马达)时,其承受高压的能力不足。为此申请人在先申请的另一项中国专利“背压式高压轴封”(专利号 ZL200620078011. 2)能够解决直接与高压介质相通的轴封处耐高压的问题;但该轴封实际使用中磨损大,因此难以长时间承受高压,而且仍然存在密封失效问题。
发明内容
[0005] 本发明首要解决的技术问题是:针对以上现有技术存在的不足,提出一种可以长时间承受高压介质的组合式旋转轴封。
[0006] 本发明针对上述技术问题的技术方案是:一种组合式旋转轴封,包括嵌装于壳体孔与转轴之间并沿轴向依次装配在一起的主压圈体和副压圈体,所述主压圈体主要由中心制有穿孔的碗形骨架、包于骨架外围和内孔附近并连体的外围胶体和内圈胶体构成,所述副压圈体靠近主压圈体的一侧与所述骨架之间形成有容液腔,所述内圈胶体面向高压介质的一侧形成有唇口结构;改进之处在于:还包括L形活动挡圈,所述副压圈体远离主压圈体的另一侧全部抵靠在活动挡圈的L形竖直外侧面上,所述活动挡圈的L形竖直内侧面抵靠在壳体孔的孔端面上。
[0007] 由于活动挡圈始终抵靠副压圈体上且始终不与壳体孔的孔端面接触,这样就使主压圈体、副压圈体和活动挡圈始终彼此紧靠成为一个整体,既可与转轴形成动静配合而不会随着转轴转动,又能减少副压圈体的磨损,从而能够长时间承受高压介质并延长整个轴封的使用寿命。
[0008] 本发明进一步要解决的技术问题是:使上述复合式旋转轴封的密封性更好。
[0009] 本发明针对进一步要解决技术问题对上述复合式旋转轴封的改进是:所述外围胶体和内圈胶体的外边缘含有至少一个斜面。
[0010] 这样,由于外围胶体和内圈胶体的外边缘含有斜面,因此使外围胶体和内圈胶体分别与壳体孔、转轴之间即形成独特的斜向渐变过盈配合,当高压介质压力进入凹缺部时, 可在外围胶体和内圈胶体分别与壳体孔、转轴之间形成渐变的密封度。因此,相对于以往外围胶体和内圈胶体分别与壳体孔、转轴之间只形成单一均勻的密封度,可以避免当外围胶体和内圈胶体分别与壳体孔、转轴之间在一处接触密封失效时就使其整个接触面密封都失效的弊病,从而进一步提高轴封的密封性。
附图说明
[0011] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0012] 图1是本发明实施例的组合式旋转轴封装于高速配流摆线液压马达上时的剖面结构示意图。
[0013] 图2是图1中I处的局部放大图。
[0014] 图3是图2中主压圈体的放大图。
具体实施方式
[0015] 实施例
[0016] 如图1所示,本实施例的组合式旋转轴封嵌装在高速配流摆线液压马达的壳体孔 1与转轴2之间。
[0017] 如图2所示,该组合式旋转轴封包括沿轴向依次装配在一起的主压圈体3和副压圈体4,还包括L形活动挡圈11。副压圈体4靠近主压圈体3的一侧与骨架5之间形成有容液腔,副压圈体4远离主压圈体3的另一侧全部抵靠在活动挡圈11的L形竖直外侧面上,活动挡圈11的L形竖直内侧面抵靠在壳体孔1的孔端面上。副压圈体4的外、内周面分别与壳体孔1和转轴2形成间隙配合。副压圈体4采用聚四氟乙烯添加减热减磨作用物质(如二硫化钼等)的材料制造。
[0018] 如图2、图3所示,主压圈体3主要由中心制有穿孔的碗形骨架5、包于骨架5外围和内孔附近并连体的外围胶体6和内圈胶体7构成。副压圈体4与骨架5的内孔相衔接。 活动挡圈11与壳体孔1之间留有较大的间隙,而其与转轴2之间形成间隙配合。内圈胶体 7面向高压介质的一侧形成有唇口结构;唇口结构由贴靠壳体孔1的上唇8、贴靠转轴的下唇9和连接上唇8、下唇9的凹缺部10构成。
[0019] 在本实施例的复合式旋转轴没有安装时的主压圈体3如图3所示,其中外围胶体 6和内圈胶体7的外边缘分别含有外斜面6-1和内斜面7-1,外斜面6-1与水平面的夹角是 1-10°,内斜面7-1与水平面的夹角是18-25°。外斜面6-1与内斜面7-1的斜向基本相同 (即它们彼此基本平行)。这样,在外围胶体6的外斜面6-1与壳体孔1之间和在内圈胶体 7的内斜面7-1与转轴2之间,沿轴向均分别形成独特的斜向渐变过盈配合。在内圈胶体7 内斜面7-1(即下唇9与转轴2的接触面)上制有网状细小纹路。上唇8的轴向长度大于下唇9轴向长度,上唇8与壳体孔1的接触面积大于下唇9与转轴2的接触面积。
[0020] 本实施例的组合式旋转轴封除了前述发明内容中所述有益效果以外还具有以下进一步的有益效果:
[0021] 1)由于活动挡圈11与壳体孔1之间留有较大的间隙,利于转轴2在使用中出现一定绕度时,能够有足够的径向移动空间,而且该较大的间隙可吸纳渗透的压力液体形成新的密封容腔,有利于平衡整个复合轴封体的两侧压力。
[0022] 2)当转轴2转动时,下唇9与转轴2接触面上的网状细小纹路,可以使渗透的油液不断返回高压区,在下唇9处形成高压油液的循环,从而有利于平衡下唇9处的压力,并且能够润滑和带走热量。
[0023] 3)由于副压圈体4采用聚四氟乙烯添加减热减磨作用物质,因此在高转速的工况下,副压圈体4可以耐高温并耐磨经用。
[0024] 除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。比如:1)外围胶体6和内圈胶体7也可以择一(即其中任一个)在其外边缘含有斜面,也就是说,外围胶体6和内圈胶体 7的外边缘含有至少一个斜面即可;2)外斜面与内斜面的斜向也可以相反(即它们彼此延伸交叉);等等。凡采用等同替换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1. 一种组合式旋转轴封,包括嵌装于壳体孔与转轴之间并沿轴向依次装配在一起的主压圈体和副压圈体,所述主压圈体主要由中心制有穿孔的碗形骨架、包于骨架外围和内孔附近并连体的外围胶体和内圈胶体构成,所述副压圈体靠近主压圈体的一侧与所述骨架之间形成有容液腔,所述内圈胶体面向高压介质的一侧形成有唇口结构;其特征在于:还包括L形活动挡圈,所述副压圈体远离主压圈体的另一侧全部抵靠在活动挡圈的L形竖直外侧面上,所述活动挡圈的L形竖直内侧面抵靠在壳体孔的孔端面上;所述外围胶体和内圈胶体的外边缘分别含有外斜面和内斜面;所述外斜面与水平面的夹角是1-10°,所述内斜面与水平面的夹角是18-25°。
2.根据权利要求1所述组合式旋转轴封,其特征在于:所述外斜面与内斜面的斜向基本相同。
3.根据权利要求1所述组合式旋转轴封,其特征在于:所述外斜面与内斜面的斜向相反。
4.根据权利要求2或3所述组合式旋转轴封,其特征在于:所述活动挡圈与壳体孔之间留有较大的间隙,其与转轴之间形成间隙配合。
5.根据权利要求4所述组合式旋转轴封,其特征在于:所述内斜面上制有网状细小纹路。
6.根据权利要求5所述组合式旋转轴封,其特征在于:所述唇口结构由贴靠壳体孔的上唇、贴靠转轴的下唇和连接上唇、下唇的凹缺部构成,所述上唇的轴向长度大于下唇轴向长度,所述上唇与壳体孔的接触面积大于下唇与转轴的接触面积。
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CN85203746U (zh) * 1985-09-10 1986-05-07 煤炭科学研究院太原分院 往复用楔型密封装置
DE3520427A1 (de) * 1985-06-07 1986-12-11 Merkel Martin Gmbh Co Kg Gleitringdichtung
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