CN103542096A

CN103542096A - 具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封

Info

Publication number: CN103542096A
Application number: CN201210235795.5A
Authority: CN
Inventors: 汪峰; 唐信
Original assignee: Universal Seiko Jiangsu Co; Wanxiang Group Corp; Zhejiang Wanxiang Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Universal Seiko Jiangsu Co; Wanxiang Group Corp; Zhejiang Wanxiang Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: CN103542096B

Abstract

本发明公开一种具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，包括内、外圈，内圈设内圈骨架和内圈辅助骨架，内圈骨架为左侧面设橡胶层的L形结构，橡胶层有N极和S极的磁性橡胶条，N、S极间隔分布；内圈辅助骨架为反L形结构，其下底面与内圈骨架的L形结构上底面紧配；外圈骨架为“7”字形结构，其下端部设y形结构橡胶密封圈，y形结构叉口中间粘在外圈骨架下端部，y形结构底部为抵在内圈辅助骨架底部上面的主唇口，y形结构左叉部为副唇口一，y形结构右叉部为副唇口二；y形与内、外圈之间成2个腔；内、外圈组合成集成式油封。本发明有三道密封功能,提供磁性脉冲信号,简约结构、用途广、密封效果好。

Description

具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封

技术领域

[0001] 本发明属于密封技术领域，具体涉及一种接触型动密封圈。

背景技术

密封的功用就是阻止泄漏或防止外界杂质侵入机器设备内部,起密封作用的密封件,也简称为密封,它的性能好坏是评价机械产品质量的一个重要指标。密封种类中，专门应用于轴承处的对内封油、对外封尘的一类称为油封，现有技术油封的密封作用基本是利用弹性体受机械力作用变形对密封面挤压以起到隔离作用，其作用原理相对单一；其次，现有技术油封的功能也相对单一，目前市场上尚无复合多功能的油封。

例如中国专利申请号201110264716.9，名称为“一种YO型密封圈”的发明专利申请，公开一种YO型密封圈,包括O型密封结构,在O型密封结构的一侧设有一旋转90°的Y字型密封结构,O型密封结构与Y字型密封结构两者形成一个整体。该发明采用O型密封结构与Y字型密封结构两者形成一个整体，其作用原理都是单一的利用橡胶受机械力作用起到隔离作用，其功能也就是单一的普通油封；再者该Y字型密封结构是依靠Y字型的叉口自弹力达到密封效果的，这种自弹力缺乏补偿机制，如果由于各相关密封件的制造精度偏差过大或相关零件尺寸选配欠恰当，使得这种自弹力达不到紧密贴合的要求，则密封件也就失效了。

又如中国专利申请号ZL 91210005.2，名称为“家用吸油烟机油烟止回密封盖”的实用新型专利，公开一种置于家用吸油烟机吸烟口处的油烟止回密封盖。其结构特点是:沿油烟止回密封盖盖体一侧内,镶有环状的磁性橡胶密封圈。利用磁性橡胶密封圈可以严密的将烟道回风隔离在管道内,使之不能外泄到厨房空气中去。这种密封盖利用环状的磁性橡胶密封圈的磁性吸附在油烟机上以封堵进排气管口，这是一种整体式的磁性环，其具有磁性功能仅仅是为了吸附，而且这种密封圈是在停机时人工贴上排气管口，在开机时还得取下，颇为麻烦。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，克服现有技术的油封应用密封原理单一、层次少、效果较差、弹性件缺乏补偿、功能单一集成度低的缺陷，提供一种兼用多种密封原理、弹性件具有预顶压补偿的多功能多层次集成式油封。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：一种具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，包括内圈和外圈，其特征是,内圈设有内圈骨架和内圈辅助骨架，内圈骨架为L形结构，L形结构的左侧面设有橡胶层，橡胶层中设有栅式结构的磁性橡胶条，磁性橡胶条包括磁性N极和S极，而且磁性N极和S极间隔分布；内圈辅助骨架为反L形结构，反L形结构的下底面与内圈骨架的L形结构的上底面过盈配合；外圈骨架为 “7”字形结构，外圈骨架的下端部设有橡胶密封圈，橡胶密封圈呈y形结构，y形结构的叉口中间部位粘附在外圈骨架的下端部，y形结构的底部为抵压在内圈辅助骨架底部上表面的主唇口，y形结构的左叉部为抵压在内圈骨架L形结构的右侧面的副唇口一，y形结构的右叉部为抵压在内圈辅助骨架的反L形结构的左侧面的副唇口二；y形与内、外圈之间形成2个腔；内圈和外圈组合构成集成式油封。

装配使用时，内圈骨架的下底面，即内圈的内周面与设备的转轴紧密压配，内圈骨架的左侧面与转轴的轴肩抵压密封；外圈骨架的顶面，即外圈的外周面与设备的轴承座内孔紧密压配。

橡胶密封圈的主唇口抵压在内圈辅助骨架的底部上侧面，由于外圈骨架下端部对橡胶密封圈的顶压包含有过量顶压的作用，所以主唇口相对于内圈辅助骨架的底部上侧面具有一定的补偿裕量，当该主唇口有所磨损时还能自动提供补偿，因之具有一定的顶压补偿功能；内圈骨架的左侧面塑合有栅式结构的磁性橡胶，该栅式结构的磁性橡胶在设备转轴转动时，能够提供磁性脉冲信号，如果在附近备有磁性信号接收元件，例如霍尔传感器，就能输出转轴的转速数据信号，而无需另设转速检测装置，该油封增加磁性传感功能，提高密封圈的多功能集成度，使之具有更广泛更便捷的应用意义。

作为优选，橡胶密封圈的叉口中间部位设有凹槽，凹槽包裹并粘附在外圈骨架的下端部，凹槽的槽口部位还设有延伸的加固包裹边。

作为优选，橡胶密封圈与外圈骨架的下端部塑合连接为一体。

作为优选，所述栅式结构为均布的轮辐状结构,轮辐状结构的磁性橡胶条之间隔有普通无磁性橡胶条。

作为优选，轮辐状结构的磁性橡胶条至少有20条，其中有一半为N极，另一半为S极，N极和S极间隔分布。

作为优选，轮辐状结构的磁性橡胶条有60-96条，其中有一半为N极，另一半为S极，N极和S极间隔分布。

作为优选，在唇口与骨架之间的腔内填注有润滑脂。

作为优选，外圈骨架的下端部为下窄上宽的楔形结构，橡胶密封圈的叉口中间部位设有与所述楔形结构相同楔形角的楔形凹槽，而且楔形结构的窄端宽度略大于楔形凹槽的底部宽度。

本发明的有益效果是：

1、橡胶密封圈设有主唇口、副唇口一及副唇口二共三道密封，密封效果恰到好处；

2、具有顶压补偿功能；

3、设有栅式结构的磁性橡胶，提供磁性脉冲信号，配合磁性信号接收元件输出转轴的转速数据信号；

4、集成功能元件，简约总体结构；

5、体积小、成本低、功能多、用途广。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构断面示意图；

图2是本发明实施例的内圈左侧面橡胶密封层结构示意图；

图3是另一种实施例的结构示意图。

图中，内圈1；内圈骨架11；上底面111；内周面112；橡胶层12；磁性橡胶条13；N极131； S极132；无磁性密封橡胶14；内圈辅助骨架15；下底面151；外圈2；外圈骨架21；下端部211；外周面212；楔形结构213；窄端宽度214；楔形凹槽215；底部宽度216；加固包裹边217；橡胶密封圈3；主唇口31；副唇口一32；副唇口二33。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步描述。

实施例1：如图1所示，一种具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，包括内圈1和外圈2，内圈1设有内圈骨架11和内圈辅助骨架15，内圈骨架11为L形结构，L形结构的左侧面设有橡胶层12，橡胶层12中设有栅式结构的磁性橡胶条13；内圈辅助骨架15为反L形结构，反L形结构的下底面151与内圈骨架11的L形结构的上底面111紧密配合；外圈骨架21为“7”字形结构，外圈骨架21的下端部211设有橡胶密封圈3，橡胶密封圈3呈y形结构，y形结构的叉口中间部位粘附在外圈骨架21的下端部211，y形结构的底部为抵压在内圈辅助骨架15底部上表面的主唇口31，y形结构的左叉部为抵压在内圈骨架11的L形结构的右侧面的副唇口一32，y形结构的右叉部为抵压在内圈辅助骨架15的反L形结构的左侧面的副唇口二33；内圈1和外圈2组合构成集成式油封。

装配使用时，内圈骨架11的下底面，即内圈1的内周面112可与设备的转轴紧密压配，内圈骨架11的左侧面与转轴的轴肩抵压密封；外圈骨架21的顶面，即外圈2的外周面212与设备的轴承座内孔紧密压配。

橡胶密封圈3的主唇口31抵压在内圈辅助骨架21的底部上侧面，由于外圈骨架下端部211对橡胶密封圈3的顶压包含有过量顶压的作用，所以主唇口31相对于内圈辅助骨架21的底部上侧面具有一定的补偿裕量，当该主唇口31有所磨损时还能自动提供补偿，因之具有一定的顶压补偿功能；内圈骨架11的左侧面塑合有栅式结构的磁性橡胶条13，该栅式结构的磁性橡胶条13在设备转轴转动时，能够提供磁性脉冲信号，如果在附近备有磁性信号接收元件，例如霍尔传感器，就能输出转轴的转速数据信号，而无需另设转速检测装置，该油封增加磁性传感功能，提高密封圈的多功能集成度，使之具有更广泛更便捷的应用意义。

油封的密封原理，是基于在油封与轴之间，存在着油封刃口控制的流体动力学油膜，具有流体润滑特性的润滑油膜的存在，油膜的刚度恰好使油膜与空气的接触端，在液体表面张力的作用下，形成一个新月面，防止了工作介质的泄漏，实现了旋转面的密封。该新月面的形成与保持，是油封密封的充分而必要的条件。但这种密封只是相对而言，由于油封本身在旋转中也需要润滑，作为一种动密封，由于受油液中的“极性分子”对金属表面的附着力以及运动部位的拖带作用，工作介质的零泄漏不仅是不可能的，也是不允许的；理想的油膜厚度，称为“临界油膜”，可测出其厚度在2.5微米左右，油膜厚度过大，油封会泄漏；油膜厚度过小，可能发生干摩擦；“ 临界润滑”理论认为，油封唇口与轴之间，流体动力学油膜的形成与保持，是影响油封密封性能的决定性因素。本发明在内圈和外圈之间设有副唇口一、主唇口及副唇口二共有三道密封，假设各道密封泄漏的可能性为十分之一，那么，三道密封泄漏的可能性为千分之一，这应该是恰到好处的泄漏，因为，各个密封唇口在起到密封的作用时，也在运转摩擦发热，所以唇口是必须有微量的油膜进行润滑的，这就是所谓“零泄漏是不允许的”的含义，现在留个千分之一的泄漏可能性正是最佳选择，如果再扩大泄漏量或再减小泄漏的可能性以达到“以防万一”都是不可取的。

橡胶密封圈的叉口中间部位设有凹槽，凹槽包裹在外圈骨架的下端部211，凹槽的槽口部位还设有延伸的加固包裹边217。

橡胶密封圈3与外圈骨架21的下端部211塑合连接为一体。

所述栅式结构为均布的轮辐状结构，轮辐状结构的磁性橡胶条13有80条，其中有一半为N极131，另一半为S极132，N极131和S极132间隔分布，如图2所示。

实施例2：外圈骨架的下端部为下窄上宽的楔形结构213，橡胶密封圈的叉口中间部位设有与所述楔形结构相同楔形角的楔形凹槽215，而且楔形结构的窄端宽度214略大于楔形凹槽的底部宽度216，使得楔形结构的窄端与楔形凹槽的底部之间留有间隙，楔形结构顶压在橡胶密封圈的y形结构的叉口中间部位，能同时对主唇口31、副唇口一32及副唇口二33进行顶压，使主唇口、副唇口一及副唇口二都具有顶压补偿功能。其余结构同实施例1，如图3所示。

本发明可在各种油封中使用，具有顶压补偿密封功能和传递磁性脉冲信号功能，总体结构简约、体积小、成本低、功能多、用途广、密封效果恰到好处的优点，本领域的技术人员如果对上述发明内容作简单的修改或替换，这样的改变不能认为是脱离本发明的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本发明的权利要求的范围之内。

Claims

1. 一种具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，包括内圈和外圈，其特征是,内圈设有内圈骨架和内圈辅助骨架，内圈骨架为L形结构，L形结构的左侧面设有橡胶层，橡胶层中设有栅式结构的磁性橡胶条，磁性橡胶条包括磁性N极和S极，而且磁性N极和S极间隔分布；内圈辅助骨架为反L形结构，反L形结构的下底面与内圈骨架的L形结构的上底面过盈配合；外圈骨架为 “7”字形结构，外圈骨架的下端部设有橡胶密封圈，橡胶密封圈呈y形结构，y形结构的叉口中间部位粘附在外圈骨架的下端部，y形结构的底部为抵压在内圈辅助骨架底部上表面的主唇口，y形结构的左叉部为抵压在内圈骨架L形结构的右侧面的副唇口一，y形结构的右叉部为抵压在内圈辅助骨架的反L形结构的左侧面的副唇口二；y形与内、外圈之间形成2个腔；内圈和外圈组合构成集成式油封。

2.根据权利要求1所述的具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，其特征是，橡胶密封圈的叉口中间部位设有凹槽，凹槽包裹并粘附在外圈骨架的下端部，凹槽的槽口部位还设有延伸的加固包裹边。

3. 根据权利要求1或2所述的具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，其特征是，橡胶密封圈与外圈骨架的下端部塑合连接为一体。

4.根据权利要求1或2所述的具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，其特征是，所述栅式结构为均布的轮辐状结构,轮辐状结构的磁性橡胶条之间隔有普通无磁性橡胶条。

5.根据权利要求4所述的具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，其特征是，轮辐状结构的磁性橡胶条至少有20条，其中有一半为N极，另一半为S极，N极和S极间隔分布。

6.根据权利要求5所述的具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，其特征是，轮辐状结构的磁性橡胶条有60-96条，其中有一半为N极，另一半为S极，N极和S极间隔分布。

7. 根据权利要求1或2所述的具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，其特征是，在唇口与骨架之间的腔内填注有润滑脂。

8.根据权利要求1或2所述的具有三道密封及预顶压和磁性密封传感功能的集成式油封，其特征是，外圈骨架的下端部为下窄上宽的楔形结构，橡胶密封圈的叉口中间部位设有与所述楔形结构相同楔形角的楔形凹槽，而且楔形结构的窄端宽度略大于楔形凹槽的底部宽度。