CN110219894A - 密封装置及轴承组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封装置及轴承组件。该密封装置包括环形的弹性密封体和与弹性密封体连接的环形密封唇，当密封装置安装在第一工件与第二工件之间时，弹性密封体与第一工件相对固定并且密封唇向第二工件延伸，其中，密封装置包括固定在密封唇上的环形吸水膨胀部，当密封装置安装在第一工件与第二工件之间时，吸水膨胀部位于密封唇的朝向第二工件的一侧上，密封唇与第二工件之间存在间隙，在吸水膨胀部未吸收水分的情况下，吸水膨胀部与第二工件之间存在间隙，并且在吸水膨胀部吸收水分的情况下，吸水膨胀部至少向第二工件的方向膨胀。本发明的密封装置及轴承组件能够提供高速转动部件的防水密封效果。

Description

密封装置及轴承组件

技术领域

本发明涉及密封技术领域。具体地，本发明涉及一种用于动态密封的密封装置及包括该密封装置的轴承组件。

背景技术

在轴承等存在相对转动的部件中，经常需要设置用于动态密封的密封装置。此类密封装置一般包括骨架和弹性密封体，弹性密封体上形成有密封唇。在很多情况下，为了获得良好的密封效果，密封唇通常会抵接在被密封的表面(例如轴承的内圈或固定在内圈上的防尘盖)上，从而形成接触式密封面。但在高速深沟球轴承(deep groove ball bearing，DGBB)等具体应用中，由于制造弹性密封体的橡胶材料无法承受这种高速运动下的滑动摩擦，因此转而将密封唇设计为非接触式密封。

例如，CN 108361275A公开了一种高速深沟球轴承，其密封圈的外径嵌入轴承外圈的密封槽内形成过盈配合，而内径与轴承内圈间隙或者过渡配合。这种密封圈与轴承外圈相对固定，与轴承内圈相对转动，在潮湿环境下即使短时间地工作，水分都有可能通过密封圈与内圈之间的间隙侵入轴承内部损坏轴承，进而降低轴承的使用寿命。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够为高速转动的部件提供防水密封效果的密封装置及轴承组件。

上述技术问题通过根据本发明的一种密封装置而得到解决。该密封装置用于在能够相对转动的第一工件与第二工件之间进行动态密封，该密封装置包括环形的弹性密封体和与弹性密封体连接的环形密封唇，当该密封装置安装在第一工件与第二工件之间时，弹性密封体与第一工件相对固定并且密封唇向第二工件延伸，其中，该密封装置还包括固定在密封唇上的环形吸水膨胀部，当该密封装置安装在第一工件与第二工件之间时，吸水膨胀部位于密封唇的朝向第二工件的一侧上，密封唇与第二工件之间存在间隙，在吸水膨胀部未吸收水分的情况下，吸水膨胀部与第二工件之间存在间隙，而在吸水膨胀部吸收水分的情况下，吸水膨胀部至少向第二工件的方向膨胀。在间隙配合的密封唇上设置吸水膨胀部，可以在外部水分侵入时迅速地将其吸收，并且吸水膨胀部的体积基于吸水量的多少而膨胀，使得密封唇与被密封表面之间的间隙减小，从而防止水分进入工件内部。

根据本发明的一个优选实施例，当该密封装置安装在第一工件与第二工件之间时，吸水膨胀部在达到预定吸水率后膨胀至接触第二工件。由于吸水膨胀部的材料的吸水能力有限，因此在吸水膨胀到一定程度后接触第二工件而形成接触式密封，可以确保防水密封效果。在这种情况下，吸水膨胀部优选由耐磨材料制成，以防止吸水膨胀部接触第二工件时受到磨损。

根据本发明的另一优选实施例，吸水膨胀的吸水膨胀部在干燥环境下能够脱水恢复到未膨胀状态。这种可恢复性使得当外界水分侵入风险消失后，密封唇与被密封面之间的间隙能够恢复到原始大小，确保低摩擦，同时也使得吸水膨胀部可以重复吸水。

根据本发明的另一优选实施例，这种密封装置尤其适用于深沟球轴承，因此第一工件可以是深沟球轴承的外圈，而第二工件可以是深沟球轴承的内圈。

根据本发明的另一优选实施例，吸水膨胀部通过硫化或胶黏固定在密封唇上。这些固定方式简单有效，且成本低廉。

上述技术问题还通过根据本发明的一种轴承组件而得到解决，该轴承组件包括具有上述特征的密封装置。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1是根据本发明的实施例的密封装置的局部剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的密封装置及轴承组件的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的密封装置安装在深沟球轴承中时的剖视图。如图所示，第一工件5是深沟球轴承的轴承外圈，第二工件6是深沟球轴承的轴承内圈，二者同旋转轴线地布置。密封装置安装在轴承外圈5与轴承内圈6之间。该密封装置包括骨架1、弹性密封体2和密封唇3。骨架1由刚性材料(例如，金属)制成，其通过硫化与弹性密封体2固定在一起，从而为弹性密封体2提供支撑。弹性密封体2由环形的弹性材料(例如，橡胶)制成，其径向外侧与轴承外圈5固定连接，而径向内侧向轴承内圈6延伸形成环形的密封唇3。在安装状态下，密封唇3与轴承内圈6之间为间隙配合，即密封唇3不接触轴承内圈6。

该密封装置还包括环形的吸水膨胀部4，吸水膨胀部4由可以吸收水分并膨胀的材料制成，其通过硫化或胶黏等方式固定在密封唇3的径向内侧。在安装状态下，吸水膨胀部4位于密封唇3与轴承内圈6之间。如果外部环境是干燥的环境，吸水膨胀部4将保持初始状态，在吸水膨胀部4与轴承内圈6之间也存在径向间隙，二者并不接触。如果外部环境变得潮湿，外部的水分通过密封唇3与轴承内圈6之间的间隙时将会被吸水膨胀部4主动吸收，因此无法进入轴承内部。吸水膨胀部4的材料吸收水分后体积变大，至少在向着轴承内圈6的方向上膨胀，使得吸水膨胀部4与轴承内圈6之间的间隙变小。吸水膨胀部4的膨胀程度取决于吸水率，外界水分越多，吸水膨胀部吸收的水分越多，膨胀程度就越大，因此吸水膨胀部4与轴承内圈6之间的间隙就越小。当吸水膨胀部4达到预定的吸水率时，将会膨胀至接触轴承内圈6，从而在吸水膨胀部4与轴承内圈6之间形成接触式密封。这样设计的优点在于，吸水膨胀部4的吸水能力并非无限的，一旦达到吸水率的极值，吸水膨胀部4就无法继续吸收侵入的水分。如果吸水膨胀部4在达到吸水率极值之前接触轴承内圈6，那么即使外界水分继续增多，也可以通过吸水膨胀部4与轴承内圈6之间的接触式密封来防止水分侵入轴承内部，从而确保了密封效果的可靠性。在这种情况下，优选采用具有良好耐磨性能的材料来制造吸水膨胀部4，以避免接触状态下磨损吸水膨胀部4。

优选地，吸水膨胀部4的材料同时还具有在干燥环境下迅速脱水恢复原状的特性，这使得吸水膨胀部4可以在脱离潮湿环境后恢复到未膨胀的状态，从而可以恢复其与轴承内圈6之间的间隙。这既避免了对吸水膨胀部4的磨损，也确保了吸水膨胀部4具有持续可再现的吸水能力。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种轴承组件，该轴承组件包括根据上述实施例的密封装置。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

1 骨架

2 弹性密封体

3 密封唇

4 吸水膨胀部

5 第一工件(轴承外圈)

6 第二工件(轴承内圈)

Claims (7)

1.一种密封装置，用于在能够相对转动的第一工件(5)与第二工件(6)之间进行动态密封，所述密封装置包括环形的弹性密封体(2)和与所述弹性密封体(2)连接的环形密封唇(3)，当所述密封装置安装在所述第一工件(5)与所述第二工件(6)之间时，所述弹性密封体(2)与所述第一工件(5)相对固定并且所述密封唇(3)向所述第二工件(6)延伸，

其特征在于，

所述密封装置包括固定在所述密封唇(3)上的环形吸水膨胀部(4)，当所述密封装置安装在所述第一工件(5)与所述第二工件(6)之间时，所述吸水膨胀部(4)位于所述密封唇(3)的朝向所述第二工件(6)的一侧上，所述密封唇(3)与所述第二工件(6)之间存在间隙，在所述吸水膨胀部(4)未吸收水分的情况下，所述吸水膨胀部(4)与所述第二工件(6)之间存在间隙，并且在所述吸水膨胀部(4)吸收水分的情况下，所述吸水膨胀部(4)至少向所述第二工件(6)的方向膨胀。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，当所述密封装置安装在所述第一工件(5)与所述第二工件(6)之间时，所述吸水膨胀部(4)在达到预定吸水率后膨胀至接触所述第二工件(6)。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述吸水膨胀部(4)由耐磨材料制成。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，吸水膨胀的所述吸水膨胀部(4)在干燥环境下能够脱水恢复到未膨胀状态。

5.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第一工件(5)是深沟球轴承的外圈，所述第二工件(6)是所述深沟球轴承的内圈。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述吸水膨胀部(4)通过硫化或胶黏固定在所述密封唇(3)上。

7.一种轴承组件，其特征在于，所述轴承组件包括根据权利要求1至6中任一项所述的密封装置。