CN102425670B - 轴端串联o型橡胶密封圈密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴端串联O型橡胶密封圈密封结构,轴套套在轴上,由≥2个O型橡胶密封圈和≥1个垫片间隔地串联安装在箱座和轴套之间,端盖装在箱座上并压在O型橡胶密封圈上。本发明具有如下的技术效果:1.从密封效果来说,此结构的多个密封圈密封效果比单个的O型橡胶密封圈密封可靠性高,安装在阶梯轴套上的串联密封结构比普通串联密封效果更好;2.多个密封圈整体承受箱体内部的气压、油压,O型橡胶密封圈的承压能力增强;3.因在径向各密封圈受压均衡,动密封失效时各密封圈能实现等寿命,较单条密封和普通串联密封寿命提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴端O型橡胶密封圈密封结构。
背景技术
工程中对密封性能要求高,若密封圈失效,则会引起漏气、漏液等问题,直接影响整个机械的运转,有时还会造成重大事故,因此机械设备的密封是个非常重要的问题。对于转动件之间的密封,O型橡胶密封圈因其成本低廉、结构简单以及安装方便等优点,在工业中得到了广泛应用。工程中很多场合采用单条O型橡胶密封圈和普通串联密封结构,单O型橡胶密封件的密封存在承压能力小、寿命短、因为某些原因导致的密封可靠性差等缺陷;轴端的密封是动密封问题,轴套随着轴转动,与密封圈之间有摩擦,密封圈容易应力松弛;同时设备运转时内部的气压、油压都会升高,单条密封圈更容易出现压缩永久变形、热空气老化的现象,并且对承压能力提出了更高的要求。普通轴端串联密封结构,因O型橡胶密封圈与结构零件之间存在摩擦,轴向总压缩量在各个密封圈的分配存在不均衡的现象,橡胶材料为近似不可压缩材料,导致各O型橡胶密封圈密封面的接触面积与接触应力也存在不均衡现象。动密封时受力大的密封圈先失效,发生应力松弛,导致其他密封圈也失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴端串联O型橡胶密封圈密封结构。
本发明的技术方案是,一种轴端串联O型橡胶密封圈密封结构,轴套套在轴上,由≥2个O型橡胶密封圈和≥1个垫片间隔地串联安装在箱座和轴套之间,端盖装在箱座上并压在O型橡胶密封圈上。
轴套的外侧面有与O型橡胶密封圈数量相同的阶梯,靠近端盖处的阶梯轴 径小,远离端盖处阶梯的轴径大,O型橡胶密封圈和垫片的内径与相接触的阶梯的轴径相同。
橡胶密封圈为2~6个,垫片为1~5个,轴套的外侧面有2~6个阶梯。
本发明具有如下的技术效果,1.从密封效果来说,此结构的多个密封圈密封效果比单个的O型橡胶密封圈密封可靠性高,安装在阶梯轴套上的串联密封结构比普通串联密封效果更好;;2.多个密封圈整体承受箱体内部的气压、油压,O型橡胶密封圈的承压能力增强;3.因在径向向各密封圈受压均衡,失效时各密封圈能实现等寿命,较单条密封和普通串联密封寿命提高。
附图说明
图1是本发明轴端串联O型橡胶密封圈未受端盖压缩时的局部剖面结构示意图。
图2是本发明轴端串联O型橡胶密封圈受端盖压缩时的局部剖面结构示意图。
图3本发明具体实施的实例中轴端串联O型橡胶密封圈受端盖压缩时的有限元分析应力云图。
具体实施方式
如图1、图2所示,一种轴端串联O型橡胶密封圈密封结构,轴套5套在轴6上,轴套5的外侧面有4个阶梯,靠近端盖处的阶梯轴径小,远离端盖处阶梯的轴径大,O型橡胶密封圈2和垫片3的内径与相接触的阶梯的轴径相同;4个橡胶密封圈2与3个垫片3间隔地串联安装在箱座4和轴套5之间,端盖1通过螺栓装在箱座4上并压在O型橡胶密封圈2上;O型橡胶密封圈2径向接触面为工作面;端盖1凸缘压缩O型橡胶密封圈2,与端盖1凸缘接触的第一个O型橡胶密封圈2受压并将压缩传递至右侧的各个O型橡胶密封圈2,各O型橡胶密封圈2轴向受压后径向向发生变形与箱座4和轴端轴套5之间接触面积增大,并产生接触应力,箱体内部的气、液不会因箱座4和轴端轴套5之间的缝隙因密封不严而渗出。
如附图3所示,通过使用有限元分析软件ABAQUS进行有限元分析,将模型简化为1°,进行相应前处理,分析当O型橡胶密封圈2与箱座4和轴端轴套5之间的摩擦因数均为为0.18时,左侧端盖1压入总压缩量为6.5mm,即平均压缩率为12.5%时,轴套5的外侧面4个阶梯轴的各轴段依次半径差均为0.3mm时即可使各O型橡胶密封圈2径向接触应力达到均衡,各接触应力从左依次为2.93MPa、3.37Mpa、3.43Mpa、3.46Mpa;接触面积分别为17.49mm2、17.37mm2、17.32mm2、19.86mm2。从分析结果看,密封面的接触应力和接触面积相差不大,能达到良好的密封效果。
Claims (1)
1.一种轴端串联O型橡胶密封圈密封结构,轴套(5)套在轴(6)上,其特征在于:由4-6个O型橡胶密封圈(2)和3-5个垫片(3)间隔地串联安装在箱座(4)和轴套(5)之间,端盖(1)装在箱座(4)上并压在O型橡胶密封圈(2)上,轴套(5)的外侧面有与O型橡胶密封圈(2)数量相同的阶梯,靠近端盖(1)处的阶梯轴径小,远离端盖(1)处阶梯的轴径大,箱座(4)的内侧面与轴(6)平行,O型橡胶密封圈(2)和垫片(3)的内径与相接触的阶梯的轴径相同。
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