CN103277520A - 一种旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，包含弹簧、密封圈骨架、封油唇，该弹簧固定于封油唇口内侧，该密封圈骨架内侧一部分与封油唇一部分粘接，所述的封油唇唇口与轴接触面为宽接触唇面，所述的封油唇的材质是耐磨、润滑、低摩擦系数的橡胶材质；本发明在于：该密封圈封油唇口与轴接触面由线式改为宽接触唇面式，以弥补由于安装密封圈时压偏压斜造成的密封圈封油唇口偏心引发的漏油现象，该橡胶材质封油唇采用了具有耐磨性优良、润滑性好、摩擦系数低（≤0.1）的特殊特性橡胶材质，有效避免由于弹簧辅助封油唇口对轴抱紧力增强后，封油唇口和轴表面摩擦造成的橡胶封油唇口焦烧或橡胶封油唇口将轴表面磨损成沟槽后引发的漏油现象。

Description

一种旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈

技术领域

本发明涉及一种密封装置，特别是提供一种宽接触密封唇面具有优良的动密封效果的特殊特性的旋转轴用宽接触密封唇面橡胶密封圈。

背景技术

在现有技术中橡胶材质密封圈（俗称橡胶密封圈），其密封原理是封油唇唇口成线式接触密封唇面，弹簧辅助其对轴抱紧，唇口紧贴于轴表面进行抱紧密封，在正常状况下使用，其依靠橡胶柔软性和弹簧对轴的抱紧力，能够有效将密封圈住。但现实使用中，由于安装时难免会将密封圈压斜和压偏，因而线式封油唇唇口对轴就会偏心造成接触密封面无法有效对轴进行密封，因此漏油现象就会经常发生。

同时采用了弹簧辅助线式接触密封唇面对轴产生抱紧力，当其抱紧力减少时线式封油唇唇口对轴表面密封抱紧力失效造成漏油现象发生，但是当其抱紧力有增加时又由于橡胶摩擦系数大（≥0.4）就会产生烧焦线式接触密封唇面或者将轴面磨损成沟槽造成密封失效而漏油，到目前为止，在市场上尚未出现既能弥补安装时造成的偏心量，又能够避免由弹簧辅助抱紧力减少时线式封油唇唇口对轴表面密封抱紧力失效或增加时造成的封油唇唇口焦烧现象的橡胶密封圈。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有弥补安装偏心的宽接触密封唇面和耐磨性优良、润滑性好、低摩擦系数的橡胶密封圈。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，包含弹簧、密封圈骨架、封油唇，该弹簧固定于封油唇口内侧，该密封圈骨架内侧一部分与封油唇一部分粘接，所述的封油唇唇口与轴接触面为宽接触唇面，所述的封油唇的材质是耐磨、润滑、低摩擦系数的橡胶材质。

通过采用上述技术方案，该密封圈封油唇口与轴接触面由线式改为宽接触唇面式，以弥补由于安装密封圈时压偏压斜造成的密封圈封油唇口偏心引发的漏油现象，该橡胶材质封油唇采用了具有耐磨性优良、润滑性好、摩擦系数低（≤0.1）的特殊特性橡胶材质，有效避免由于弹簧辅助封油唇口对轴抱紧力增强后，封油唇口和轴表面摩擦造成的橡胶封油唇口焦烧或橡胶封油唇口将轴表面磨损成沟槽后引发的漏油现象。

本发明进一步设置为：所述的橡胶材质中包含碳成分，碳的含量占总重量的9～12%，所述的碳为选自碳粉、石墨、碳纤维中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，该橡胶材质中含有9～12%的碳，由于碳的分子间只有较小范德华引力，所以它们容易滑动，适合用来作润滑剂，当该橡胶材料中加入总重量的9～12%碳，整体提高了橡胶材质的封油唇的润滑效果，当橡胶材质中碳的含量占总重量的10%时，该橡胶材质的润滑效果最佳；由于碳的分子间容易滑动，且碳的表面粗糙度较低，具有低摩擦系数的特性，在橡胶材质中加入总重量的9～12%碳，可大大降低整体的摩擦系数，使橡胶材质的封油唇具有低摩擦系数的特性，当橡胶材质中碳的含量占总重量的10%时，该橡胶材质的摩擦系数最低；且碳具有较高的熔点，碳的熔点约为3727℃，当该橡胶材料中加入总重量的9～12%碳，提高了橡胶材料的整体熔点，从而使橡胶材质的封油唇具有耐磨的特性，当橡胶材质中碳的含量占总重量的10%时，该橡胶材质的耐磨性最佳。

另一方面，由于碳粉是碳的粉末状成品，具有碳的耐磨、润滑、低摩擦系数等特性，且碳粉极易制取得到，便于利用；石墨中层与层之间相隔340pm，即范德华半径为340pm，距离较大，是以微弱的范德华力结合起来的，它们容易滑动，具有极高的润滑特性，且由于同一平面层上的碳原子间结合很强，极难破坏，所以石墨的溶点也很高，化学性质也稳定，熔点为3850℃，极具耐磨的特性，且石墨的摩擦系数较小，具有低摩擦系数的特性；碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，也具有石墨的耐磨、润滑、低摩擦系数等三大特性，且碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，均具有耐磨、润滑、低摩擦系数等三大特性。

本发明进一步设置为：所述的密封圈可设计有防尘唇，所述的防尘唇一部分粘接于密封圈骨架外侧。

通过采用上述技术方案，因为现有使用中密封圈的基本结构形状比较多，有些结构形状就有防尘唇结构要求的设计，一般出现在有防外界灰尘、杂质进入封油唇处的要求时设计有防尘唇结构。

本发明还进一步设置为：所述的封油唇结构为双封油唇结构设计。

通过采用上述技术方案，该结构设计一般出现于旋转轴顺逆旋向要求，或者封油腔内有高压要求等特殊要求使用环境。

本发明还进一步设置为：所述的防尘唇材质可有橡胶材质、无纺布材质、毛毡材质等三种。

通过采用上述技术方案，可根据顾客的特殊要求选配防尘唇的材质，或者使用环境中外界的灰尘、杂质的特殊要求进行选择搭配使用。

本发明还进一步设置为：所述的密封圈唇口处设置有浮动轴。

通过采用上述技术方案，浮动轴结构设计可以有效改变密封油路和减少油腔内对封油唇口的直接压力，以达到封油唇口的耐高压性以及及优良的动密封效果。

本发明还进一步设置为：所述的宽接触唇面的宽度为1.00mm—3.00mm，最优化为宽接触唇面的宽度为2.00mm。

通过采用上述技术方案，采用橡胶材质宽接触唇面的密封圈封油唇口，可以有效弥补由于安装密封圈时压偏、压斜造成的密封圈封油唇口对轴面偏心引发的漏油现象，因为宽接触唇面，宽度一般设计为1.00mm～3.00mm之间，如将宽接触唇面宽度设计为2.00mm时，当安装密封圈出现偏差时，宽接触唇面就会变成有一边约为1.70mm而对称面就会是2.30mm，这样密封面还是有效抱紧于轴面上，而线式密封面就无法做到密封面有效密封抱紧于轴面上。

本发明还进一步设置为：所述的弹簧为扁弹簧，其截面为方形。

通过采用上述技术方案，扁弹簧易于卡设于封油唇口内侧，且不易沿竖直方向移动，保证了扁弹簧的固定效果，结构布局合理，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式结构示意图；

图2为本发明具体实施方式结构爆炸图；

图3为本发明具体实施方式带浮动轴的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中双封油唇结构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1—图2所示，本发明公开了一种旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，包含弹簧2、密封圈骨架1、封油唇3，该弹簧2固定于封油唇口内侧，该密封圈骨架1内侧一部分与封油唇一部分31粘接，在本发明具体实施例中，所述的封油唇3唇口与轴接触面为宽接触唇面，所述的封油唇的材质是耐磨、润滑、低摩擦系数的橡胶材质，该密封圈封油唇口与轴接触面由线式改为宽接触唇面式，以弥补由于安装密封圈时压偏压斜造成的密封圈封油唇口偏心引发的漏油现象，该橡胶材质封油唇采用了具有耐磨性优良、润滑性好、摩擦系数低（≤0.1）的特殊特性橡胶材质，有效避免由于弹簧辅助封油唇口对轴抱紧力增强后，封油唇口和轴表面摩擦造成的橡胶封油唇口焦烧或橡胶封油唇口将轴表面磨损成沟槽后引发的漏油现象。

另一方面，封油唇材质采用耐磨、润滑、低摩擦系数的特殊配方橡胶材质，可以有效进行润滑密封，由于其低摩擦系数（≤0.1）就可以做到耐磨、润滑双重功效，即使弹簧辅助油封封油唇口对轴抱紧力增加（弹簧对轴抱紧力设计要大于国家标准），也能做不烧焦橡胶材质封油唇口和不把轴面磨损成沟槽状态，它们相互配合作用，就能达到非常良好的动密封效果。

在本发明具体实施例中，所述的橡胶材质中包含碳成分，碳的含量占总重量的9～12%，所述的碳为选自碳粉、石墨、碳纤维中的一种或多种；其中，该橡胶材质中含有9～12%的碳，由于碳的分子间只有较小范德华引力，所以它们容易滑动，适合用来作润滑剂，当该橡胶材料中加入总重量的9～12%碳，整体提高了橡胶材质的封油唇的润滑效果，当橡胶材质中碳的含量占总重量的10%时，该橡胶材质的润滑效果最佳；由于碳的分子间容易滑动，且碳的表面粗糙度较低，具有低摩擦系数的特性，在橡胶材质中加入总重量的9～12%碳，可大大降低整体的摩擦系数，使橡胶材质的封油唇具有低摩擦系数的特性，当橡胶材质中碳的含量占总重量的10%时，该橡胶材质的摩擦系数最低；且碳具有较高的熔点，碳的熔点约为3727℃，当该橡胶材料中加入总重量的9～12%碳，提高了橡胶材料的整体熔点，从而使橡胶材质的封油唇具有耐磨的特性，当橡胶材质中碳的含量占总重量的10%时，该橡胶材质的耐磨性最佳。

另一方面，由于碳粉是碳的粉末状成品，具有碳的耐磨、润滑、低摩擦系数等特性，且碳粉极易制取得到，便于利用；石墨中层与层之间相隔340pm，即范德华半径为340pm，距离较大，是以微弱的范德华力结合起来的，它们容易滑动，具有极高的润滑特性，且由于同一平面层上的碳原子间结合很强，极难破坏，所以石墨的溶点也很高，化学性质也稳定，熔点为3850℃，极具耐磨的特性，且石墨的摩擦系数较小，具有低摩擦系数的特性；碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，也具有石墨的耐磨、润滑、低摩擦系数等三大特性，且碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，均具有耐磨、润滑、低摩擦系数等三大特性。

在本发明具体实施例中，所述的宽接触唇面的宽度L为1.00mm—3.00mm，最优化为宽接触唇面的宽度L为2.00mm，采用橡胶材质宽接触唇面的密封圈封油唇口，可以有效弥补由于安装密封圈时压偏、压斜造成的密封圈封油唇口对轴面偏心引发的漏油现象，因为宽接触唇面，宽度一般设计为1.00mm～3.00mm之间，如将宽接触唇面宽度设计为2.00mm时，当安装密封圈出现偏差时，宽接触唇面就会变成有一边约为1.70mm而对称面就会是2.30mm，这样密封面还是有效抱紧于轴面上，而线式密封面就无法做到密封面有效密封抱紧于轴面上。

在本发明具体实施例中，所述的密封圈可设计有防尘唇4，所述的防尘唇4一部分粘接于密封圈骨架1外侧，一般出现在有防外界灰尘、杂质进入封油唇处的要求时设计有防尘唇结构，为了可根据顾客的特殊要求选配防尘唇4的材质，所述的防尘唇4材质可有橡胶材质、无纺布材质、毛毡材质等三种，也可使用环境中外界的灰尘、杂质的特殊要求进行选择搭配使用。

在本发明具体实施例中，所述的弹簧2为扁弹簧，其截面为方形，且封油唇口内侧设置有供扁弹簧防止的方形槽31，该方形槽31与扁弹簧的外形相适配，扁弹簧易于卡设于封油唇口内侧，且不易沿竖直方向移动，保证了扁弹簧的固定效果，结构布局合理，易于实现。

在本发明具体实施例中，所述的密封圈唇口处设置有浮动轴5，该浮动轴5中空设置，该中空部分构成轴孔，且浮动轴5的周面上设置有凹槽，该凹槽供防尘唇及封油唇防止，浮动轴结构设计可以有效改变密封油路和减少油腔内对封油唇口的直接压力，以达到封油唇口的耐高压性以及及优良的动密封效果。

如图4所示，本发明的具体实施例中，所述的橡胶材质封油唇结构为双封油唇结构设计，即包括封油唇3及另一封油唇6，该封油唇唇口与轴接触面为宽接触唇面，两宽接触唇面的宽度L与两宽接触唇面之间的距离D相等，该结构设计一般出现于旋转轴顺逆旋向要求，或者封油腔内有高压要求等特殊要求使用环境。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，包含弹簧、密封圈骨架、封油唇，该弹簧固定于封油唇口内侧，该密封圈骨架内侧一部分与封油唇一部分粘接，其特征在于：所述的封油唇唇口与轴接触面为宽接触唇面，所述的封油唇的材质是耐磨、润滑、低摩擦系数的橡胶材质。

2.根据权利要求1所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的橡胶材质中包含碳成分，碳的含量占总重量的9～12%。

3.根据权利要求2所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的碳为选自碳粉、石墨、碳纤维中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2或3所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的密封圈可设计有防尘唇。

5.根据权利要求1或2或3所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的橡胶材质封油唇结构为双封油唇结构设计。

6.根据权利要求4所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的防尘唇材质可有橡胶材质、无纺布材质、毛毡材质等三种。

7.根据权利要求1所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的密封圈唇口处设置有浮动轴。

8.根据权利要求1或2或3任意一项所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的宽接触唇面的宽度为1.00mm—3.00mm。

9.根据权利要求1或2或3任意一项所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的弹簧为扁弹簧，其截面为方形。

10.根据权利要求8所述的旋转轴用宽接触唇面橡胶密封圈，其特征在于：所述的宽接触唇面的宽度为2.00mm。

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