CN108474417A - 用于干润滑销接头的密封系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于机器的销连接件300，该销连接件包括结构构件302、轴承壳体306、自润滑轴承310以及销314，该结构构件限定销接纳孔304，该轴承壳体限定轴承接纳孔308，该自润滑轴承限定销接纳孔312，且该销设置在轴承310和结构构件302的孔304、312中。销连接件300可进一步包括密封组件100，该密封组件设置在轴承壳体306的轴承接纳孔308中，且该密封组件100包括微孔闭孔泡沫构件106和第一刚性构件102、104。
Description
技术领域
本发明总体涉及一种用于机械装置的销接头。更具体地，本发明涉及一种用于诸如建筑设备、挖掘设备的机械装置的销接头的密封系统。
背景技术
用于机械装置的销接头通常分成两个分类，即动态接头和静态接头。在动态接头中，结构构件相对于彼此移动，而在静态接头中，结构构件并不移动。当存在动态接头时，它们前后移动，以产生振荡运动。在某些情况下，这会产生摩擦和磨损，而摩擦和磨损会限制销接头的寿命。因此，技术人员已开发出方案，以限制此种摩擦并延长销接头的寿命。
已开发自润滑轴承来消除对销接头中湿润滑剂的需求，然而并不存在可用于保护这些轴承的可靠密封系统。还开发了润滑脂唇形密封件，该润滑脂唇形密封件包括钢罐或骨架，该钢罐或骨架支承单个聚氨酯唇部，以保护销-轴承接口。然而，这些密封件在缺少润滑剂的情形下并不适合于性能和长寿命。这会导致销接头故障以及机器发生计划外停机。
因此，会期望开发更佳的密封系统，该密封系统与用于机械装置的动态销接头中的自润滑轴承一起使用。
发明内容
提供一种密封组件，该密封组件可包括闭孔泡沫构件和止推垫圈，该止推垫圈从泡沫构件延伸并且包括刚性材料。
提供密封组件，该密封组件可包括外部刚性构件、内部刚性构件以及闭孔泡沫构件，该闭孔泡沫构件置于内部和外部刚性构件之间。
提供用于机器的销连接件，该销连接件包括结构构件、轴承壳体、自润滑轴承以及销，该结构构件限定销接纳孔，该轴承壳体限定轴承接纳孔，该自润滑轴承限定销接纳孔，且该销设置在轴承和结构构件的孔中。销连接件可进一步包括密封组件，该密封组件设置在轴承壳体的轴承接纳孔中，且该密封组件包括微孔闭孔泡沫构件和第一刚性构件。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的密封组件的正视图，该密封组件包括夹持泡沫构件的内部和外部刚性构件。
图2是图1所示密封组件沿着其剖线2-2剖取的剖视图。
图3是根据本发明的另一个实施例的密封组件的正视图，该密封组件包括泡沫构件和从泡沫构件延伸的刚性构件。
图4是图3所示密封组件沿着其剖线4-4剖取的剖视图。
图5是图4所示密封组件的替代构造，示出设有搁架。
图6是图4所示密封组件的替代构造，示出设置有搁架和包括平坦自由端部的突部。
图7是图4所示密封组件的替代构造，示出设置有搁架和包括尖形自由端部的突部。
图8是用于机器的销连接件的剖视图，该机器使用图1和图2所示的密封组件。
图9是用于机器的销连接件的剖视图，该机器使用图3和图4所示的密封组件。
具体实施方式
现聚焦于图1，说明根据本发明的一个实施例的密封组件100，该密封组件包括外部刚性构件102、内部刚性构件104以及泡沫构件106，该泡沫构件径向地定位在内部和外部刚性构件104、102之间或者以其他方式置于它们之间。泡沫构件106可由任何类型的诸如微孔聚氨酯弹性体的闭孔泡沫制成。刚性构件102、104可包括纤维增强PTFE或诸如尼龙的其他刚性材料。在使用中，例如之后会更清楚说明的是，泡沫构件106压缩在第一和第二刚性构件102、104之间，但仍能够相对于这些刚性构件移动。也就是说，泡沫构件106无需粘结于内部和外部刚性构件102、104。
可用于刚性构件104、102的刚性材料的其他示例包括玻璃填充PTFE、未填充PTFE、润滑尼龙(PA)、POM(聚甲醛)、PEEK、PAI、PPS、PI、PPA、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、钢、青铜、A-DLC涂层钢、硼铝镁涂层钢、氮化铬涂层钢、刚性聚氨酯、油浸粉末金属等等。在一些情形中，材料也可以是自润滑材料，但并非必须如此。可使用任何合适的刚性材料，其便于产生合适的密封件。
现转向图2，泡沫构件106限定第一凹部108并且进一步限定第二凹部110，该第一凹部构造成接纳第一刚性构件102，且该第二凹部构造成接纳第二刚性构件104。在该实施例中，整个组件绕通过半径方向R的径向平面(参见图1)以及沿着密封组件100的纵向轴线A相对于该组件对中并且垂直于该轴线的径向平面AP(参见图2)是对称的。通常，密封组件100具有大致环形形状，该大致环形形状通过使得图2所示横截面绕纵向轴线A旋转而形成。诸如那些并不对称的构造的其他构造也是可能的。
如图2中所示，这些凹部108、110与内部和外部刚性构件102、104的内表面112互补地成形，并且在沿着纵向轴线A的方向上提供底切部，从而一旦经组装就防止泡沫构件106和刚性构件102、104彼此分开。示出弧形接口，但其他接口也是可能的，例如之后在这里相对于其他实施例讨论的那些接口。刚性构件102、104的每个的弧形内表面112终止在圆柱形外表面114中，该圆柱形外表面与销接头或销连接件的结构部件匹配，例如这里之后会描述的是。这些表面的形状可按期望或需要而改变。泡沫构件106沿着纵向轴线A相对于刚性构件102、104略微凹入，以有助于保护泡沫构件106免受在销连接件中频繁发生的结构构件和轴承的移动的影响。
在图3中示出根据本发明另一实施例的密封组件200。密封组件200限定径向方向和纵向轴线。密封组件200包括泡沫构件202和止推垫圈204，该止推垫圈沿径向方向从泡沫构件202延伸，且泡沫构件沿着径向方向至少部分地定位在止推垫圈和纵向轴线之间。止推垫圈204也可被认为是刚性构件，因为其可包括诸如玻璃纤维和环氧树脂复合材料的刚性材料。
可用于止推垫圈204的刚性材料的其他示例包括玻璃填充PTFE、未填充PTFE、润滑尼龙(PA)、POM(聚甲醛)、PEEK、PAI、PPS、PI、PPA、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、钢、青铜、A-DLC涂层钢、硼铝镁涂层钢、氮化铬涂层钢、刚性聚氨酯、油浸粉末金属等等。在一些情形中，材料也可以是自润滑材料，但并非必须如此。可使用任何合适的刚性材料，其便于产生合适的密封件。
现转向图4，泡沫构件202限定第一凹部206，该第一凹部构造成接纳止推垫圈204。在该实施例中，整个组件200绕通过半径方向R的径向平面(参见图3)以及沿着密封组件200的纵向轴线A相对于组件200对中的径向平面AP(参见图4)是对称的。通常，密封组件200具有大致环形形状，该大致环形形状通过使得图4所示横截面绕纵向轴线A旋转而形成。诸如那些并不对称的构造的其他构造也是可能的。对于该实施例，凹部206是矩形成形的，并且可通过将泡沫构件202包覆模制在止推垫圈204上而形成。或者，两个部件可粘结在一起。如果部件手动地组装，这可能并非如此。
现查看图5至7，能在剖视图中观察到类似于图3或4中公开的那些的密封组件200’、200”、200”’的各种其他构造。对于这些实施例，泡沫构件202’、202”、202”’
缺少用于接纳止推垫圈的凹部，而是替代地包括压缩部分208’、208”、208”’和连接部分210’、210”、210”’。压缩部分208’、208”、208”’适合于压缩在结构构件和轴承之间，而连接部分210’、210”、210”’从压缩部分208’、208”、208”’延伸并且提供与止推垫圈204’、204”、204”’的粘结接口212’、212”、212”’。对于图5至7中示出的实施例，在泡沫构件和止推垫圈之间并不存在粘结。
在图5中，该接口212’是圆柱形表面。在图6中，该接口212”包括突部214’，该突部从连接部分210”延伸并且具有带有圆柱形自由端部216的矩形形状。在图7中，该接口212”’包括突部214”，该突部从连接部分210”’延伸并且具有尖圆形自由端部218。在粘结接口212”’处，止推垫圈204”’可互补地成形，以与连接部分210”’匹配。当存在突部214’、214”时，止推垫圈204”、204”’可限定凹部220’、220”，该凹部构造成接纳突部214’、214”。
图5至7还示出搁架222’、222”、222”’通过具有连接部分210’、210”、210”’产生，该连接部分从用于泡沫构件202’、202”、202”的压缩部分208’、208”、208”’延伸。于是，沿着密封组件200’、200”、200”’的纵向轴线A侧向地施加的力仅仅由止推垫圈204’、204”、204”’承载，以有助于防止泡沫构件202’、202”、202”’切断。由于搁架222’、222”、222”’沿着纵向轴线A远离压缩部分208’、208”、208”’的轴向末端224’、224”、224”’隔开，这便如此。于是，连接部分并不接触销连接件的结构构件或轴承。当之后在这里参照图9讨论销连接件自身时，这会变得更清楚。
例如在图4至7中所示，泡沫构件202、202’、202”、202”’形成压缩表面这些压缩表面旨在接触销连接件的各个部件。内部压缩表面226、226’、226”、226”’是圆柱形成形的，且左和右压缩表面228、228’、228”、228”’；230、230’、230”、230”’是环形成形的。压缩部分208、208’、208”、208”’还具有圆柱形成形的外部压缩表面232、232’、232”、232”’。针对图4至7的止推垫圈204、204’、204”、204”’包括接口表面234、234’、234”、234”’、径向外表面236、236’、236”、236”’以及左和右止推表面238、238’、238”、238”’；240、240’、240”、240”’，该径向外表面是圆柱形成形的，且该左和右止推表面是环形成形的，用于接触销连接件的各个部件。
工业实用性
密封组件适合于用于诸如那些用于例如用在建筑或挖掘机械装置上的移动悬臂和支杆或履带组件的接头之类的销连接件或接头，而其他类型的机器也可同样受益于这些销连接件。
图8示出用于机器的此种销连接件300。销连接件300包括结构构件302、轴承壳体306、自润滑轴承310、销314以及密封组件100，该结构构件限定销接纳孔304，该轴承壳体限定轴承接纳孔308、该自润滑轴承限定销接纳孔312，该销设置在轴承和结构构件的孔中，且该密封组件设置在轴承壳体306的轴承接纳孔308中。密封组件100包括微孔闭孔泡沫构件106以及第一和第二刚性构件104、102。如图所示，密封组件100类似于由图1和2公开的密封组件，意指泡沫构件106定位在第一和第二刚性构件104、102之间。
更具体地说，第一刚性构件是绕销314压配合的内部构件104，且第二刚性构件102压配合到轴承接纳孔308中并且接触轴承壳体306。压配合可设置在一侧上，以将密封组件100保持就位。替代地，可能在内部刚性构件的内直径和销之间存在滑动配合，同时压配合可存在于外部刚性构件的外直径和轴承壳体之间。当针对内部刚性构件的内直径存在压配合时，假定泡沫构件以及内部和外部刚性构件之间并不存在粘结，在这些各个部件之间可能存在移动。
如图所示，销连接件300绕中间平面M是对称的。因此，在中间平面M的任一侧上发现两个结构构件302、302’以及密封组件100、100’。对于其他实施例来说，这可能并非如此。设有棋板316，该棋板固定地附连于结构构件302’和销314，以有助于防止销的任何移动。棋板316与销的固定附连可使用焊接来实现，而板与结构构件的固定附连可经由紧固件(未示出)来实现。保持销并防止销旋转的其他方法也是可能的。设想其他实施例，其中，在销连接件300的旋转期间，销314存在一定程度移动。在又一些实施例中，密封组件100的刚性构件102、104以及自润滑轴承310可由相同材料制成。
对于该实施例，结构构件302固定，且轴承壳体306能相对于结构构件移动。对于其他实施例来说，情形可能相反。此外，密封组件100、100’沿着纵向轴线A与轴承壳体306的侧壁318相比齐平或凹入，这有助于保护密封组件100、100’免于损坏。抑制碎片、水、污物等进入轴承310的销接纳孔312和轴承壳体306的轴承接纳孔308，这有助于延长销连接件300的寿命，而无需维护。然而，在销连接件300的移动期间，几乎不会防止轴承壳体306和结构构件302相对于彼此摩擦。
为了防止此种情形，可提供例如由图9示出的销连接件400。除了以下不同以外，此种销连接件400类似于刚才参照图8描述的销连接件构造。替代正使用的图1和2所示密封组件，使用例如图3至7中示出的密封组件200。在此种实施例中，泡沫构件202安装在结构构件302和轴承310之间。更具体地说，销314限定纵向轴线A和径向方向R，且泡沫构件202主要径向地压缩，但也可沿着纵向轴线A轴向地压缩在结构构件302和轴承310之间。
此外，设有单个刚性构件，该单个刚性构件用作止推垫圈204，该止推垫圈连接于泡沫构件202并且在轴承壳体306和结构构件302之间延伸。这有助于防止移动构件和静止构件之间的任何接触，而此种接触会导致噪声或擦伤等等。泡沫构件202也径向地压缩在轴承壳体306和销314之间。再次，抑制碎片、水、污物等进入轴承310的销接纳孔312和轴承壳体306的轴承接纳孔308，这有助于延长销连接件400的寿命，而无需维护。更具体地说，碎片无法通过穿过结构构件302的销孔304以及在轴承壳体306和结构构件302之间发现的间隙320而有效地渗入在轴承310周围或内部的区域。在又一些实施例中，密封组件200的止推垫圈204以及自润滑轴承310可由相同材料制成。
虽然这里讨论的大多数实施例是干润滑应用，但提供或具有诸如油的液体润滑剂的系统在某些情形中可与这里讨论的密封组件兼容并且因此在本发明的范围内。此外，可设想的是，来自图3所示密封组件的特征可添加至图1所示的密封组件，例如提供从外部刚性构件102的止推垫圈，以在结构构件和轴承壳体之间提供衬垫。
应意识到的是，前文描述提供对所公开设计和功能的示例。然而，可设想的是，本发明的其他实施方式在细节上可能不同于前文示例。对本发明或其示例的所有参照旨在参照在此点处讨论的特定示例，而并不旨在暗示对本发明范围有更一般地任何限制。关于某些特征的差别和贬低的所有语言旨在指示缺乏对这些特征的偏好，但不是将这些完全排除在本发明的范围之外，除非另有指示。
除非这里另有说明，这里所述的数值的范围仅仅用作分别指代该范围内的每个独立的值的简化方法，并且每个独立的值与它在这里被单独引述一样引用到说明书中。
对本领域技术人员显而易见的是，能对这里讨论的设备和组装方法的实施例作出各种修改和改变，而不会偏离本发明的范围或精神。在考虑了说明书和这里公开的各个实施例的实践下，本发明的其他实施例对于本领域技术人员会是显而易见的。例如，一些等同物可不同于这里已描述的内容而构造和起作用，并且任何方法的某些步骤可省略、以不同于已确切提及的顺序不同的顺序执行或者在一些情形中同时地或者以子步骤来执行。此外，可对各个实施例的某些方面或特征做出改变或修改，以产生又一些实施例，并且可将各个实施例的各方面添加至或替代其他实施例的其他特征或方面，以提供又一些实施例。
因此，本发明包括适用的法律所允许所附权利要求书中列举的主题的所有修改和等同物。此外，上述元件在本发明所有可能变型中的任何组合被本发明所涵盖，除非这里另有指示或者另外与上下文明显矛盾。
Claims (10)
1.一种用于机器的销连接件(300、400)，包括：
结构构件(302)，所述结构构件限定销接纳孔(304)；
轴承壳体(306)，所述轴承壳体限定轴承接纳孔(308)；
自润滑轴承(310)，所述自润滑轴承限定销接纳孔(312)；
销(314)，所述销设置在所述轴承(310)和所述结构构件(302)的所述孔(304、312)中；以及
密封组件(100、200)，所述密封组件设置在所述轴承壳体(306)的所述轴承接纳孔(308)中，且所述密封组件(100、200)包括：
微孔闭孔泡沫构件(106、202)和第一刚性构件(102、104、204)。
2.根据权利要求1所述的销连接件(300、400)，其中，所述泡沫构件(106、202)安装在所述结构构件(302)和所述轴承(310)之间以及所述销(314)和所述轴承壳体(306)之间。
3.根据权利要求2所述的销连接件(300、400)，其中，所述销(314)限定纵向轴线(A)和径向方向(R)，且所述泡沫构件(106、202)径向地压缩在所述轴承壳体(306)和所述销(314)之间。
4.根据权利要求3所述的销连接件(300、400)，其中，所述第一刚性构件包括止推垫圈(204)，所述止推垫圈连接于所述泡沫构件(202)并且在所述轴承壳体(306)和所述结构构件(302)之间延伸。
5.根据权利要求1所述的销连接件(300、400)，其中，所述结构构件(302)是固定的，且所述轴承壳体(306)能够相对于所述结构构件(302)移动。
6.根据权利要求1所述的销连接件(300、400)，进一步包括第二刚性构件(102、104)，且所述泡沫构件(106)定位在所述第一和第二刚性构件(102、104)之间。
7.根据权利要求6所述的销连接件(300、400)，其中，所述第一刚性构件(102、104)是内部构件，所述内部构件绕所述销(314)压配合，且所述第二刚性构件(102、104)压配合到所述轴承接纳孔(308)中。
8.根据权利要求4所述的销连接件(300、400)，其中，所述止推垫圈(204)包括玻璃纤维和环氧树脂复合材料。
9.根据权利要求1所述的销连接件(300、400)，其中，所述刚性构件包括纤维增强PTFE(102、104、204)。
10.根据权利要求6所述的销连接件(300、400)，其中，所述泡沫构件(106)压缩在所述第一和第二刚性构件(102、104)之间。
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