CN104358880A - 一种旋转运动油封 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转运动油封，是由弹性密封体、支撑骨架、密封主唇口、防尘唇和弹簧组成，所述的防尘唇形成环形密封面，在环形密封面上设有凸起或者凹下的条形纹或者环形密封面上设有多个凸起或凹坑，这些凸起或凹坑在防尘唇环形密封面上形成纵横沟槽，同时可以在防尘唇上粘贴PTFE唇片以降低摩擦系数，本发明具有防尘性能好、减少防尘唇口与密封轴之间的干摩擦状态、提高防尘唇的耐干磨及耐磨性能、使用寿命长的特点。

Description

一种旋转运动油封

技术领域

本发明属于油封技术领域，尤其是涉及一种旋转运动油封。

背景技术

近年来，随着汽车工业的发展，汽车对油封密封性能的要求也越来越高。纵观市场上发生泄漏的油封，其中大部分不是主密封唇失效引起的，而是因为防尘失效导致灰尘颗粒直接进入主唇口，灰尘颗粒直接垫起主密封唇口，或者造成主密封唇口的快速磨损，从而造成密封失效。在油封的设计上防尘唇口多为橡胶硫化形成，防尘能力取决于油封防尘唇与密封轴之间的过盈量的大小。如果防尘唇口与密封轴之间有过盈量，由于防尘唇口与轴之间是干摩擦状态，容易造成防尘唇橡胶的快速磨损、撕裂，从而造成防尘失效；如果防尘唇口与密封轴之间为间隙配合，细小的灰尘颗粒就会直接进入油封的防尘唇，进而进入主密封唇，从而造成密封失效。

因此，在设计油封时，在确保主唇口密封性能的前提下，一定要充分考虑油封的防尘能力。保证油封防尘能力的首要条件是：防尘唇口与密封轴之间必须有合适的过盈量，也就是说防尘唇口与密封轴之间必须是接触配合。这就面临着两个问题需要解决：①提高防尘唇口的耐干磨性能。②把防尘唇口与密封轴之间的干摩擦状态改变为有润滑的摩擦状态。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种旋转运动油封，其能在保证优良的防尘性能的同时，减少防尘唇口与密封轴之间的干摩擦状态；或者采用耐干磨性能更好的PTFE材料做防尘唇的摩擦面，充分利用PTFE材料的自润滑性能，提高防尘唇的耐干磨及耐磨性能，从而提高油封的防尘性能，提高油封乃至所用密封设备的使用寿命。

本发明的目的是这样实现的，一种旋转运动油封，是由弹性密封体、支撑骨架、密封主唇口、防尘唇和弹簧组成，其特征是所述的防尘唇形成环形密封面，在环形密封面上设有凸起或者凹下的条形纹或者环形密封面上设有多个凸起或凹坑，这些凸起或凹坑在防尘唇环形密封面上形成纵横沟槽，条形纹和凸起、凹坑可同时设置也可择一设置。

为了进一步实现本发明的目的，可以是所述的条形纹为环形纹或者螺旋纹。

为了进一步实现本发明的目的，可以是所述的环形纹或者螺旋纹形状为三角形、矩形、半圆形形或斜菱形。

为了进一步实现本发明的目的，可以是所述的的凸起或凹坑的形状为半球形、四方体形、圆台形或多棱台形。

为了进一步实现本发明的目的，可以是所述的凸起的高度或凹坑的深度为0.02～0.3毫米。

为了进一步实现本发明的目的，可以是相邻的凸起或相邻的凹坑之间的所述环形密封面呈平面、下凹弧形或凸起弧形。

为了进一步实现本发明的目的，可以是防尘唇与密封轴之间的接触面设有PTFE片。

为了进一步实现本发明的目的，可以是防尘唇的延伸方向为朝向主唇口一侧或者朝向与主唇口方向相反的空气侧。

本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：一方面由于在所述防尘唇形成的环形密封面上设有凸起的或者凹下的条纹，或者设有多个凸起或凹坑，这些凸起或凹坑在防尘唇环形密封面上形成纵横沟槽，条形纹和凸起、凹坑可以同时设置也可以根据需要选择其中的一种设置，这不仅减小了密封面与旋转运动的轴之间的接触面积，而且还可以在防尘唇的条纹上涂润滑油或锂基脂，降低密封体防尘唇与旋转运动的轴之间摩擦系数，在保持油封对旋转运动的轴之间过盈量不变的前提下，消除了油封与旋转运动的轴之间干摩擦状态，提高了防尘效果及所用设备的使用寿命。采用PTFE材料作为防尘唇与密封轴之间的接触面，充分利用PTFE材料耐高温且自摩擦系数低的特征，能够在设计上使防尘唇与旋转运动的轴之间设计有一定的过盈量，可以有效的阻挡微细粉尘进入到油封的主密封唇口部位，提高了防尘效果及所用设备的使用寿命。

条形纹为环形纹或者螺旋纹，润滑油或锂基脂在环形纹储存并直接润滑防尘唇与旋转运动的轴或腔体，同时也有利于润滑油或润滑脂的长期保存，从而提高了油封的使用寿命。另外，在旋转运动中，环形纹能降低防尘唇与轴或腔体之间的接触面积，降低摩擦力的同时，减少橡胶磨耗。本发明与普通油封相比其与轴的配合处可以设计成过盈配合，使之具有更可靠地防尘能力。油封使用寿命延长20%～40%。

采用螺旋纹既能储存润滑脂和润滑油，又能利用其泵吸作用，把灰尘更好的排除在外，从而提高了防尘效果。

环形纹或螺旋纹形状为三角形、矩形、半圆形或斜菱形，通过采用不同结构的条纹可以更好地适应不同的工况，以在保证防尘性能的前提下降低摩擦力。通过调整条纹的形状，可以调整油封的防尘性能或适应在不同工作状态下的防尘性能；条纹距离为均匀分布或无规则分布，均匀分布或无规则分布可以选择采用，无规则分布更能确保储油沟槽的形成，从而使油封的防尘效果更好，延长油封的使用寿命。

环形密封面上设有多个凸起或凹坑，这些凸起或凹坑在防尘唇环形带上形成了纵横沟槽，使润滑油或润滑脂在这些沟槽中储存并能获得迷宫式防尘效果，同时也有利于润滑油的长期保存，从而提高了油封的使用寿命；另外，在旋转运动中，凹凸面环形带能降低防尘唇与轴或腔体之间的接触面积，降低摩擦力的同时，减少橡胶磨耗。本发明与普通油封相比其与轴或者腔体的配合处可以设计成过盈配合，使之具有更可靠地防尘能力，油封使用寿命延长20%～40%。

凸起或凹坑的形状为半球形、四方体形、圆台形或多棱台形，采用不同结构的凸起或凹坑可以更好地适应不同的工况，以在保证防尘性能的前提下降低摩擦力：通过调整凹、凸结构的形状、密度以及凸起或凹坑之间的间距，可以调整油封的防尘性能或适应在不同工作状态下的防尘性能；凸起或凹坑在上述防尘唇环形带上均匀分布或无规则分布。均匀分布或无规则分布可以选择采用，无规则分布更能确保迷宫式储油沟槽的形成，从而使油封的防尘效果更好，延长油封的使用寿命。

凸起的高度或凹坑的深度为0.02～0.3毫米，在该数值范围内，可以根据油封防尘唇直径的大小、厚度、要求油膜厚度以及其它工况要求来适当选择所述凸起的高度或凹坑的深度。

相邻的凸起或相邻的上述凹坑之间的所述环形防尘面呈平面、下凹弧形或凸起弧形，通过这种设置，特别是当相邻凸起或相邻凹坑之间的所述密封面呈下凹弧形或凸起弧形时，更有利于形成不同层次的凹凸层面，使之能更好的在防尘唇环形面的凸起与旋转运动的轴之间形成润滑油膜，从而提高了油封的防尘性能及油封的使用寿命。

防尘唇与密封轴之间的接触面设有PTFE片，充分利用PTFE材料的自润滑性能，提高防尘唇的耐干磨及耐磨性能，从而提高油封的防尘性能，提高油封乃至所用密封设备的使用寿命；防尘唇可为朝向主唇口一侧或者朝向与主唇口方向相反的空气侧，根据不同的安装工况确定其防尘唇的朝向，使之能更好的适应不同厂家、不同工况的密封需求。

在上述技术方案的基础上，本发明可以采用多道防尘唇，每道防尘唇各自形成的环形密封面上分别设有环形纹、螺旋纹或凹凸面环带。通过这种设置，可以根据不同结构的密封体设置多道环形纹、螺旋纹或凹凸面环带，以达到更好的防尘效果。

本发明旋转运动油封可以是发动机油封、变速箱油封、车桥油封。

本发明的弹性密封体的材质为聚氨酯或橡胶，其中橡胶可以是丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶或氟橡胶。根据用途，要求成本不同，可选用合适的密封材料。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本发明的另一种结构示意图。

图4为本发明的又一种结构示意图。

图5为本发明的再一种结构示意图。

具体实施方式

实施例1，一种旋转运动油封，参照图1、图2，是在支撑骨架1外包裹有弹性密封体11，弹性密封体11靠近旋转轴侧形成有密封主唇口2和防尘唇，密封主唇口2的外侧设有弹簧3，防尘唇形成环形密封面，环形密封面上设有凸起或者凹下的条形纹12，本实施例防尘唇为三道，分别为第一道防尘唇4、第二道防尘唇5、第三道防尘唇6，每道防尘唇形成一个环形密封面，分别为第一道环形密封面7、第二道环形密封面8和第三道环形密封面9，三道防尘唇环形密封面上设有凸起的条纹12为环形纹，环形纹均匀分布，环形纹的高度为0.3mm。

实施例2，一种旋转运动油封，参照图3，是在实施例1的基础上，防尘唇环形密封面上设有多个凸起或凹坑13，这些凸起或凹坑13在防尘唇环形密封面上形成纵横沟槽，所述凸起或凹坑13的形状可以为半球形、四方体形、圆台形或多棱台形，相邻的凸起之间或相邻的凹坑13之间的密封面可以呈平面、下凹弧形或凸起弧形，本实施例防尘唇分别为第一道防尘唇4、第二道防尘唇5、第三道防尘唇6，每道防尘唇形成一个环形密封面，分别为第一道环形密封面7、第二道环形密封面8和第三道环形密封面9，第一道防尘唇环形密封面7上设有多个三角形凸起13，第二道防尘唇环形密封面8上设有多个圆台形凸起13，第三道防尘唇环形密封面9上设有多个多棱台形凸起13，所述凸起13在环形密封面上无规则分布，所述凸起13的高度为0.02毫米，其他与实施例1完全相同。

实施例3，一种旋转运动油封，参照图4，是在实施例2的基础上，本实施例第一道防尘唇环形密封面7、第二道防尘唇环形密封面8、第三道防尘唇环形密封面9，第一道防尘唇环形密封面7上设有粗糙的点状凸起13，第二道防尘唇环形密封面8上设有多个方形网格线凸起13，第三道防尘唇环形密封面9上设有多个菱形网格线凸起13，所述凸起13在环形密封面上无规则分布，所述凸起13的高度为0.07毫米，其他与实施例2完全相同。

实施例4，一种旋转运动油封，参照图5，是在实施例1的基础上，在第一道防尘唇4、第二道防尘唇5与密封轴之间的接触面设有PTFE片10，在第一道环形密封面7上不设条纹12，第二道环形密封面8不设条纹12，第三道环形密封面9上设有的条纹12为凸起的环形纹，螺旋纹的高度为0.10mm，其他与实施例1完全相同。

上述实施例披露本发明的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

Claims (8)

1.一种旋转运动油封，是由弹性密封体、支撑骨架、密封主唇口、防尘唇和弹簧组成，其特征是所述的防尘唇形成环形密封面，在环形密封面上设有凸起或者凹下的条形纹或者环形密封面上设有多个凸起或凹坑，这些凸起或凹坑在防尘唇环形密封面上形成纵横沟槽，条形纹和凸起、凹坑可同时设置也可择一设置。

2.根据权利要求1所述的一种旋转运动油封，其特征是所述的条形纹为环形纹或者螺旋纹。

3.根据权利要求2所述的一种旋转运动油封，其特征是所述的环形纹或者螺旋纹形状为三角形、矩形、半圆形形或斜菱形。

4.根据权利要求1所述的一种旋转运动油封，其特征在于所述的的凸起或凹坑的形状为半球形、四方体形、圆台形或多棱台形。

5.根据权利要求1所述的一种旋转运动油封，其特征是所述的凸起的高度或凹坑的深度为0.02～0.3毫米。

6.根据权利要求1所述的一种旋转运动油封，其特征是相邻的凸起或相邻的凹坑之间的所述环形密封面呈平面、下凹弧形或凸起弧形。

7.根据权利要求1所述的一种旋转运动油封，其特征是防尘唇与密封轴之间的接触面设有PTFE片。

8.根据权利要求1所述的一种旋转运动油封，其特征是防尘唇的延伸方向为朝向主唇口一侧或者朝向与主唇口方向相反的空气侧。