CN108730522B - 一种大型浮封副的浮动密封环及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大型浮封副的浮动密封环，包括相对设置的环体，环体相对的端面上开设环形的定位槽，定位槽内设置多个耐磨块，耐磨块的顶面与环体的端面相平齐，耐磨块由耐磨材质制成。使用本发明的大型浮封副的浮动密封环时，成对的环体之间的定位槽相对设置，两组耐磨块形成摩擦副，提高了浮动油封的耐磨损能力，省去了传统浮动油封必须用热处理强化工作面的工序，简化了生产工艺；本发明还提供一种大型浮封副的浮动密封环的制造方法，降低了大型浮封副的浮动密封环的生产难度和制造成本。

Description

一种大型浮封副的浮动密封环及制造方法

技术领域

本发明涉及密封件技术领域，特别是涉及一种大型浮封副的浮动密封环及制造方法。

背景技术

浮动密封环具有薄壁、截面尺寸小、中心孔尺寸大的结构特征，在现有的、常规的生产过程中，无论采用什么牌号的铁合金材料、毛坯制备方法，都必须进行热处理工序才能使浮动密封环的密封面达到一定的硬度，才能发挥金属材料的耐磨性，既然有热处理工序，就容易生产浮动密封环的径向椭圆变形和轴向平面翘曲变形，并且，中心孔直径尺寸越大变形量越大；同时，有变形必须有扑救措施：需增加整形工序，并且即便是通过整形工序也不能避免每个变形的毛坯能达到尺寸精度要求。同时，还增加了检验工序的工作量和废品率，提高了生产成本。

因此，如何改善现有技术中，大型浮封副的浮动密封环在热处理工序容易产生的变形现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型浮封副的浮动密封环及制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，省略大型浮封副的浮动密封环的热处理步骤，降低大型浮封副的浮动密封环的生产难度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种大型浮封副的浮动密封环，包括一对相对设置的环体，两个所述环体相对的端面上均开设环形的定位槽，所述定位槽与所述环体同轴设置，所述定位槽内设置多个耐磨块，所述耐磨块的顶面与所述环体的端面相平齐，所述耐磨块由耐磨材质制成。

优选地，两个所述环体相对的端面上还开设储油槽，所述储油槽的中心线的直径较所述定位槽的中心线的直径大，所述储油槽与所述环体同轴设置。

优选地，所述储油槽的数量为多个，多个所述储油槽同轴设置。

优选地，所述耐磨块为圆柱形，所述耐磨块的轴线与所述环体的轴线相平行，所述耐磨块的侧壁与所述定位槽的侧壁相抵接，相邻的所述耐磨块相抵接。

优选地，所述耐磨块为长方体，所述耐磨块的斜对角的两侧棱与所述定位槽的侧壁抵接，相邻的所述耐磨块之间相互抵接。

优选地，所述耐磨块工程陶瓷、硬质合金、纳米合金、高速钢或白口铸铁预制而成。

优选地，所述定位槽的宽度占所述环体的端面宽度的比例为20％-50％。

本发明还提供一种大型浮封副的浮动密封环的制造方法，包括如下步骤：

步骤一、制备耐磨块；

步骤二、将耐磨块拼接成环形，并放置在环体的定位槽中定位，或放置在模具型腔内镶嵌件预定位置上定位；

步骤三、熔注环体的制作材料进入模具型腔，固化形成环体的同时并与耐磨块固定结合，使耐磨块作为镶件，成为环体的组成部分。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的大型浮封副的浮动密封环，包括相对设置的环体，环体相对的端面上开设环形的定位槽，定位槽内设置多个耐磨块，耐磨块的顶面与环体的端面相平齐，耐磨块由耐磨材质制成。使用本发明的大型浮封副的浮动密封环时，成对的环体之间的定位槽相对设置，两个环体相对的端面形成密封面，两组耐磨块形成摩擦副，提高了浮动油封的耐磨损能力，省去了传统浮动油封必须用热处理强化工作面的工序，简化了生产工艺；本发明还提供一种大型浮封副的浮动密封环的制造方法，降低了大型浮封副的浮动密封环的生产难度和制造成本。

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为本发明的大型浮封副的浮动密封环的结构示意图；

图2为本发明的大型浮封副的浮动密封环的环体和耐磨块的结构示意图；

图3为本发明的大型浮封副的浮动密封环的环体的剖切示意图；

图4为本发明的大型浮封副的浮动密封环的环体和另一种形状的耐磨块的结构示意图；

其中，1 为环体，2 为耐磨块，3 为定位槽，4 为储油槽，D_i 为环体的内径，D_a 为环体的外径，W 为定位槽的宽度。

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做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。

本发明的目的是提供一种大型浮封副的浮动密封环及制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，省略浮动油封的整体式密封端面的热处理强化工序；避免大型浮封副的浮动密封环整体式密封端面因结构尺寸因素和热处理强化工序所产生的宏量变形，降低总体的废品率、生产难度和生产成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-4，其中，图1为本发明的大型浮封副的浮动密封环的结构示意图，图2为本发明的大型浮封副的浮动密封环的环体和耐磨块的结构示意图，图3为本发明的大型浮封副的浮动密封环的环体的剖切示意图，图4为本发明的大型浮封副的浮动密封环的环体和另一种形状的耐磨块的结构示意图。

本发明提供一种大型浮封副的浮动密封环，包括一对相对设置的环体1，两个环体1的相对的端面上均开设环形的定位槽3，定位槽3和环体1同轴设置，定位槽3内设置多个耐磨块2，耐磨块2的顶面与环体1的端面相平齐，耐磨块2由耐磨材质制成。使用本发明的大型浮封副的浮动密封环时，成对的环体1之间的定位槽3相对设置，两组耐磨块2形成摩擦副，省去了传统浮动油封必须用热处理强化工作面的工序，简化了生产工艺。

具体地，环体1形成摩擦副的端面上还开设储油槽4，储油槽4的中心线的直径较定位槽3的中心线的直径大，储油槽4和环体1同轴设置。储油槽4一方面能够储存磨合阶段泄漏的润滑油，另一方面增加了润滑油的间隙水力摩擦力，减小润滑油泄漏量，起到二次密封的作用。

为加强密封效果，可以将储油槽4的数量设置为多个，多个储油槽4同轴设置，进一步强化密封效果。

更具体地，在本实施方式中，耐磨块2设置为圆柱形，耐磨块2的轴线与环体1的轴线相平行。在两个环体1相对运动的过程中，构成摩擦副的圆柱形耐磨块2如果正好都对齐时，在轴向压力和微观变形作用下，摩擦副的相对旋转运动将会产生振动。为了避免这一情况，在本发明的其他具体实施方式中，将耐磨块2设置为长方体，其外轮廓线或几何中心线与端面的直径线非平行或非垂直设置呈夹角设置状态，即耐磨块2在定位槽3中“斜放”，两个端面上的耐磨块2组成摩擦副，耐磨块2呈交缠连续接触的状态。同时，同一型号的耐磨块2可以调整角度，组成不同宽度的环，以适应不同直径的浮动油封。

其中，耐磨块2由性价比高的氧化铝陶瓷材料制成，机械强度高，耐磨性优于传统产品使用的铁合金。

进一步地，定位槽3的宽度占环体1的端面宽度的比例为20％-50％，定位槽3的位置在环体1的端面上沿直径方向任意移动。在本发明的其他具体实施方式中，定位槽3的宽度占环体1的端面宽度的比例为30％，定位槽3尽量靠近环体1的内圆的中心设置，便于布置储油槽4，在定位槽3的一侧面与环体1的内圆重合时，定位槽3为只有一侧壁的、横截面为L形的槽。

本发明还提供一种大型浮封副的浮动密封环的制造方法，包括如下步骤：

步骤一、制备耐磨块2；

选择形状简单的耐磨块2，便于生产，也可直接外购。

步骤二、将耐磨块2拼接成环形，并放置在浮动密封环的定位槽中定位，或放置在模具型腔内镶嵌件预定位置上定位；

将耐磨块2拼接成一段段弧形，将一段段弧形都放在定位槽3中后最终连接成环形；拼接耐磨块2过程中可制备一个与定位槽3形状相同的槽，提高布置耐磨块2的效率；可用双面胶的一个胶面将耐磨块2粘结成环形，如果环形直径较大，可将耐磨块2粘结成一段段圆弧，便于将耐磨块2转移至模具型腔中，用双面胶的另一个胶面定位。

步骤三、用合适的方法固定定位槽3中的耐磨块2，或熔注浮动密封环1的制作材料进入模具型腔，固化形成浮动密封环1的同时并与耐磨块2固定结合，使耐磨块2作为镶件，成为浮动密封环端面的组成部分。固定方式有多种方案可选择，例如，用粘接剂粘接、铆接、塑料或低熔点金属焊条焊接等。

本发明的大型浮封副的浮动密封环，包括环体1，环体1的端面上开设环形的定位槽3，定位槽3内设置多个耐磨块2，成对的环体1之间的定位槽3相对设置，两个环体1相对的端面形成密封面，两组耐磨块2形成摩擦副，提高了浮动油封的耐磨损能力，在环体1的端面上开设储油槽4，加强了油封密封能力，本发明还提供了一种浮动油封的制造方法，省去了热处理和整形工作，简化了生产工序，降低了生产成本。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种大型浮封副的浮动密封环，其特征在于：包括一对相对设置的环体，两个所述环体相对的端面上均开设环形的定位槽，所述定位槽与所述环体同轴设置，所述定位槽内设置多个耐磨块，所述耐磨块的顶面与所述环体的端面相平齐，所述耐磨块由耐磨材质制成；

两个所述环体相对的端面上还开设储油槽，所述储油槽的中心线的直径较所述定位槽的中心线的直径大，所述储油槽与所述环体同轴设置；

所述耐磨块为圆柱形，所述耐磨块的轴线与所述环体的轴线相平行，所述耐磨块的侧壁与所述定位槽的侧壁相抵接，相邻的所述耐磨块相抵接；或，所述耐磨块为长方体，所述耐磨块的斜对角的两侧棱与所述定位槽的侧壁抵接，相邻的所述耐磨块之间相互抵接。

2.根据权利要求1所述的大型浮封副的浮动密封环，其特征在于：所述储油槽的数量为多个，多个所述储油槽同轴设置。

3.根据权利要求1所述的大型浮封副的浮动密封环，其特征在于：所述耐磨块由工程陶瓷、硬质合金、纳米合金、高速钢或白口铸铁预制而成。

4.根据权利要求1所述的大型浮封副的浮动密封环，其特征在于：所述定位槽的宽度占所述环体的端面宽度的比例为20％-50％。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的大型浮封副的浮动密封环的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备耐磨块；

步骤二、将耐磨块拼接成环形，并放置在环体的定位槽中定位，或放置在模具型腔内镶嵌件预定位置上定位；

步骤三、熔注环体的制作材料进入模具型腔，固化形成环体的同时并与耐磨块固定结合，使耐磨块作为镶件，成为环体的组成部分。