CN101936396A - 轴封结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械工程领域，涉及一种轴封结构，包括轴封主体、密封唇、端板和动杆。轴封上设置有浮动导套或/和浮动导片，所述动杆穿越浮动导套并与之采用间隙动配合，所述浮动导片与端板采用间隙动配合，浮动导套及浮动导片均与轴封主体密封连接。本发明采用浮动导套或/和浮动导片结构，浮动导套和浮动导片可以驱动轴封主体并相对于端板出现一定程度的位移，由于浮动导套承受了来自动杆的晃动运动及由此产生的力，减少了密封唇相对动杆杆身的变形幅度，提高了密封唇唇口的圆度及其贴合动杆咬紧力的分布均匀性，另外浮动导片的存在增加了轴封主体相对于动杆的跟随性，故即使是轴封处在振动和摆动的情况下仍然能保持良好的密封性。

Description

轴封结构

技术领域

本发明属于机械工程领域，具体地说涉及一种轴封结构，更具体地说涉及一种针对运动件进行密封的轴封结构。

背景技术

机械工程领域存在有大量的运动副，比如发动机的气门与气门导管、往复油缸和往复气缸的活塞杆与端盖、直线往复压缩机的活塞杆与盖板等等，这些运动件通常都需要使用润滑油来进行润滑，为了防止润滑油外泄和防止外界大气及粉尘进入机器内，往往使用轴封结构对其进行密封，目前在用的轴封包括轴封主体、密封唇和弹性匝圈，其中轴封主体被紧固在端盖或者盖板上，往复运动的动杆穿越轴封主体的内孔并相对于轴封主体存在往复运动，密封唇则贴合动杆的杆身以阻止润滑油从动杆的杆身外表面处渗透到外界，而弹性匝圈的作用是使得密封唇牢靠地贴合动杆的杆身。

上述传统的运动件的轴封存在有一个弊端，这就是轴封主体被端盖或盖板紧固，当动杆发生振动或摆动时，轴封主体的内孔轴线与动杆的轴线就会出现不重合的现象，此时动杆偏压轴封使得轴封对动杆杆身的贴合力出现不均衡，换句话说密封唇在动杆的作用下出现椭圆变形，一旦椭圆变形幅度过大将导致某处密封唇无法与动杆杆身贴近甚至脱空(尤其在变形椭圆长轴的某一端及其附近部位)，此时容易导致轴封密封失效。

发明内容

本发明提出一种轴封结构，目的在于即使处在振动和摆动的情况下轴封仍然能保持良好的密封性。

本发明的目的是这样实现的：轴封结构，包括轴封主体、密封唇、端板和动杆，所述密封唇与轴封主体紧固连接或者密封唇与轴封主体为一体结构，密封唇具有闭环状的唇口，所述动杆穿越轴封主体及密封唇，密封唇的唇口与动杆杆身的外表面作动态密封配合，其特征在于设置有浮动导套或/和浮动导片，其中：

1)只设置有浮动导套时，浮动导套的外表面与轴封主体配接，所述动杆穿越浮动导套的内孔，动杆的杆身的外表面与浮动导套的内孔面采用间隙动配合；

2)只设置有浮动导片时，所述浮动导片与端板采用间隙动配合连接，浮动导片与轴封主体密封连接；

3)同时设置有浮动导套和浮动导片时，所述浮动导套与轴封主体配接，所述浮动导片与轴封主体密封连接，浮动导套与动杆、浮动导片与端板均采用间隙动配合连接，浮动导套与浮动导片采用分体结构或两者采用一体结构。

上述的动杆杆身的横断截面呈圆形截面。

上述的轴封主体上设置有弹性匝圈。

上述的轴封主体上设置有两组以上的密封唇。

上述的轴封主体与浮动导套采用镶嵌结构连接。

上述的轴封主体上设置有弹性密封片，所述弹性密封片的内环圈与轴封主体紧固密封连接或者弹性密封片与轴封主体为一体结构，弹性密封片的外圈与端板紧固密封连接。

上述的弹性密封片具有起伏波纹状的结构。

上述的浮动导片与端板之间设置有弹性密封环，所述弹性密封环与浮动导片及端板均为密封连接。

本发明轴封结构采用浮动导套或/和浮动导片结构，其中浮动导套和浮动导片可以驱动轴封主体并相对于端板出现一定程度的位移，显然，浮动导套的存在承受了来自动杆的晃动运动及由此产生的力，减少了密封唇相对于动杆杆身的变形幅度，提高了密封唇唇口的圆度和唇口贴合动杆的咬紧力的分布均匀性，另外，浮动导片的存在增加了轴封主体相对于动杆的跟随性，因此即使是轴封结构处在振动和摆动的情况下轴封仍然能保持良好的密封性。

附图说明

图1是本发明轴封结构单独设置有浮动导套的结构示意图；

图2是本发明轴封结构单独设置有浮动导片的结构示意图；

图3是本发明轴封结构同时设置有浮动导套和浮动导片的结构示意图；

图4是本发明轴封结构设置有弹性密封片的结构示意图；

图5是本发明轴封结构设置有双密封唇及分体式浮动导套和浮动导片的结构示意图；

图6是本发明轴封结构采用一体结构的浮动导套和浮动导片的结构示意图；

图7是本发明轴封结构设置有弹性密封环的结构示意图；

图8是是本发明轴封结构轴封主体与端板采用圆环配合面结构的示意图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-8：

轴封结构，包括轴封主体1、密封唇2、端板3和动杆4，所述密封唇2与轴封主体1紧固连接或者密封唇2与轴封主体1为一体结构，密封唇2具有闭环状的唇口2a，所述动杆2穿越轴封主体1及密封唇2，密封唇2的唇口2a与动杆4杆身的外表面4a作动态密封配合，本发明的最大特色在于：设置有浮动导套5或/和浮动导片6，其中：1)只设置有浮动导套5时，浮动导套5的外表面与轴封主体1配接，所述动杆4穿越浮动导套5的内孔5a，动杆4的杆身的外表面4a与浮动导套5的内孔面5a采用间隙动配合；2)只设置有浮动导片6时，浮动导片6与端板3之间采用间隙动配合连接，浮动导片6与轴封主体1密封连接，浮动导片6限制轴封主体1在动杆4的长度方向上移动；3)同时设置有浮动导套5和浮动导片6时，所述浮动导套5与轴封主体1配接，所述浮动导片6与轴封主体1密封连接，浮动导套5与动杆4采用间隙动配合连接，在垂直于动杆4的长度方向上浮动导片6与端板3采用间隙动配合连接，浮动导套5与浮动导片6采用分体结构或两者采用一体结构，浮动导套5与浮动导片6采用一体结构时(参见图6)，轴封主体1的周向设置有一个以上的槽孔，浮动导套5上固定连接的浮动导片6从槽孔处伸出并与端板3在采用间隙动配合连接，而浮动导套5与动杆4采用间隙动配合；需要说明的是，浮动导套5与轴封主体1配接既可以是紧固配接也可以是松动配接，其中以采用紧固配接为最佳；另外需要说明的是，浮动导片6与端板3采用间隙动配合连接包括两种情形：第一种情形是端板3上直接开设有滑槽7(如图2和图3所示)，此时浮动导片6插入该滑槽7直接与端板3组成间隙动配合，第二种情形是在端板3上设置槽板8并由槽板8构成滑槽7(如图5和图6所示)，此时浮动导片6插入该滑槽7间接与端板3组成间隙动配合；显然，浮动导套5和浮动导片6均可以驱动轴封主体1并使其相对于端板3出现一定程度的位移，亦就是说浮动导套5的存在承受了来自动杆4的晃动运动及由此产生的大部分力，不仅减轻了密封唇2的唇口2a与动杆4之间的作用力，而且减少了密封唇2的唇口2a相对于动杆4杆身的变形幅度，特别是当动杆4为圆柱杆且密封环2采用圆环形唇口2a时，可有效提高唇口2a的圆度和唇口2a贴合动杆4的咬紧力的分布均匀性，另外，浮动导片6的存在增加了轴封主体1相对于动杆4的跟随性(尤其在动杆4出现比较剧烈的晃动时)，因此即使是轴封结构处在振动和摆动的情况下轴封仍然能保持良好的密封性。

本发明的动杆4的杆身的横断截面可以采用圆形截面、椭圆形截面、矩形截面和其它多边形截面，其中以呈圆形截面为最佳，并且最好为直圆柱的杆身；需要指出的是，当动杆4的杆身的横断截面为矩形截面或其它多边形截面时，其棱边可以进行倒圆角和倒角处理；毫无疑问，密封唇2的唇口2a的形状最好与动杆4的横断截面形态相匹配，这样可保证唇口2a与杆身4a之间的密封性。

本发明的轴封主体1上可以设置弹性匝圈11，它是目前现有技术中普遍采用的一种结构，可以有效增强密封唇2的唇口2a对动杆4杆身的贴合力，对提高密封性有利。

本发明的轴封主体1上可以设置两组以上的密封唇2，这样可以大大提高轴封的密封性能。

本发明的轴封主体1与浮动导套5可以采用镶嵌结构连接(图中未示出)，即浮动导套5可以部分或全部镶嵌进轴封主体1之内、或者轴封主体1可以部分镶嵌进浮动导套5之内。

本发明的轴封主体1上可以设置弹性密封片9，所述弹性密封片9的内环圈与轴封主体1紧固密封连接或者弹性密封片9与轴封主体1为一体结构，弹性密封片9的外圈与端板3紧固密封连接；密封弹片9的材料应该具有足够的弹性，它可以是金属材料也可以是非金属材料还可以是各种复合材料或者是上述材料的不同组合；另外，可以将弹性密封片9做成具有起伏波纹状的结构(图中未示出)，以增加其弹性和延伸性；显然，采用弹性密封片9可以提高轴封的密封性。

本发明的浮动导片6与端板3之间可以设置弹性密封环10，其中弹性密封环10与浮动导片6直接密封接触、弹性密封环10既可以直接与端板3密封接触连接(图中未示出)也可以通过槽板8间接与端板3密封连接(如图7所示)，所述弹性密封材料10应该具有较好的弹性性能，以保证浮动导片6能适应动杆4的晃动，即使得浮动导片6相对于动杆4的具有较好的跟随性。

本发明的轴封主体1与端板3之间采用圆环配合面结构连接也能使轴封主体1相对于动杆4具有良好的摇摆跟随性，其中可以在轴封主体1上开设圆环凸唇1a，同时在端板3上设置圆环凹槽3a，圆环凸唇1a与圆环凹槽3a动态密封配合(如图8所示)；另外，还可以在端板3上设置凸唇并在轴封主体1上开设与之相配的凹槽(图中未示出)，同样能获得相同的效果。

毋庸置疑，本发明采用浮动导套5或/和浮动导片6的结构，使得轴封主体1能相对于端板3产生一定程度的位移，显然，浮动导套5的存在承受了来自动杆4的晃动运动及由此产生的力，减少了密封唇2相对于动杆4杆身的变形幅度，提高了密封唇2唇口2a与动杆4的贴合度以及咬紧力的分布均匀性，另外，浮动导片6的存在起到了对轴封主体1的轴向限位作用，增加了轴封主体1相对于动杆4的跟随性，因此即使是轴封结构处在振动和摆动的情况下轴封仍然能保持良好的密封性。

上述实施例仅为本发明的若干较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依照本发明的结构、形状、原理所做的各种等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.轴封结构，包括轴封主体、密封唇、端板和动杆，所述密封唇与轴封主体紧固连接或者密封唇与轴封主体为一体结构，密封唇具有闭环状的唇口，所述动杆穿越轴封主体及密封唇，密封唇的唇口与动杆杆身的外表面作动态密封配合，其特征在于设置有浮动导套或/和浮动导片，其中：

1)只设置有浮动导套时，浮动导套的外表面与轴封主体配接，所述动杆穿越浮动导套的内孔，动杆的杆身的外表面与浮动导套的内孔面采用间隙动配合；

2)只设置有浮动导片时，所述浮动导片与端板采用间隙动配合连接，浮动导片与轴封主体密封连接；

3)同时设置有浮动导套和浮动导片时，所述浮动导套与轴封主体配接，所述浮动导片与轴封主体密封连接，浮动导套与动杆、浮动导片与端板均采用间隙动配合连接，浮动导套与浮动导片采用分体结构或两者采用一体结构。

2.根据权利要求1所述的轴封结构，其特征在于所述的动杆杆身的横断截面呈圆形截面。

3.根据权利要求2所述的轴封结构，其特征在于所述的轴封主体上设置有弹性匝圈。

4.根据权利要求3所述的轴封结构，其特征在于所述的轴封主体上设置有两组以上的密封唇。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的轴封结构，其特征在于所述的轴封主体与浮动导套采用镶嵌结构连接。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的轴封结构，其特征在于所述的轴封主体上设置有弹性密封片，弹性密封片的内环圈与轴封主体紧固密封连接或者弹性密封片与轴封主体为一体结构，弹性密封片的外圈与端板紧固密封连接。

7.根据权利要求6所述的轴封结构，其特征在于所述的弹性密封片具有起伏波纹状的结构。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的轴封结构，其特征在于所述轴封主体与端板采用圆环配合面结构。

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