CN110486473A - 一种新型旋转轴唇形密封圈 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型旋转轴唇形密封圈，通过金属骨架对密封橡胶体进行支撑，防止密封橡胶体变形挤出，通过钢丝增加主唇的抗变形能力，降低主唇在受油压时的形变量，增加密封性，通过内毂和橡胶膜，有较好的轴向及径向缓冲性能，能适应旋转轴比较大的不同轴度，通过凹槽和紧缩弹簧的配合，使得主唇与橡胶膜之间紧密贴合，通过主唇与橡胶膜的配合，将原来位于主唇与旋转轴之间的产生油封改变为存在于主唇与橡胶膜之间，故对旋转轴的不圆度、表面粗糙度要求不高，对轴表面的轻微损伤也不敏感，降低了对旋转轴的要求，通过上防尘唇和下防尘唇，形成不规则形状通道，使外界灰尘及水更难进入腔体中，延长了密封圈的使用寿命。

Description

一种新型旋转轴唇形密封圈
技术领域
本发明涉及旋转轴唇形密封圈技术领域，具体领域为一种新型旋转轴唇形密封圈。
背景技术
旋转轴唇形密封圈是通过挠性密封唇与轴的过盈接触来防止轴承润滑油的泄漏，在结构设计上，由于目前大量采用的油封是与旋转轴直接进行过盈配合而实现动密封的，其对旋转轴的偏心度、尺寸偏差、不圆度、表面粗糙度等都有十分严格的要求：
(1)轴的偏心度，偏心度大小直接影响油封唇部接触应力的分布状态，通常要求在0.3mm以内，然而在很多情况下是很难做到的。出现偏心，随着转轴的偏心旋转,唇缘部分形成椭圆密封面唇口与轴之间的油膜厚度增大很容易发生密封介质的泄漏。
(2)轴的尺寸偏差：只有正确地选择轴的尺寸偏差才可能获得性能良好的密封效果。过大的轴会增加唇端的接触载荷，而过小的轴则会使唇端接触面上的密封压力不够。压力过大会促使密封过早失效，而接触压力过小则会引起泄漏。
(3)轴的不圆度：轴的不圆度很可能会使弹性体密封唇按照轴的不规则运动而产生变形或失去弹性，从而引起疲劳破坏。
(4)轴表面粗糙度，一般规定为Ra1.6～3.2μm，表面太光滑，不利于形成和保持油膜，密封圈干磨擦，容易烧伤，引起泄漏；太粗糙，磨擦磨损加剧，同样会造成油封早期失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型旋转轴唇形密封圈，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型旋转轴唇形密封圈，包括内毂、金属骨架、密封橡胶体、紧缩弹簧，所述密封橡胶体滑动套接在内毂的外壁上，所述密封橡胶体由外圈、主唇、上防尘唇和腰部组成，所述腰部的一端与主唇的侧壁上部固定连接，所述腰部的另一端与上防尘唇的侧壁上部固定连接，所述外圈位于腰部的上表面上，所述金属骨架位于外圈的内部，所述主唇的顶部设有凹槽，所述紧缩弹簧固定在凹槽中，所述内毂的右侧端固定连接有下防尘唇，所述上防尘唇和下防尘唇的形状均为异形，所述主唇的底端与内毂的上表面紧密贴合，所述上防尘唇的左右两端分别与下防尘唇的左右两端紧密贴合，所述上防尘唇的下表面与下防尘唇的上表面之间形成通道，所述内毂的表面设有橡胶膜，所述主唇的内部设有钢丝，所述钢丝与主唇一体成型，所述钢丝的形状为正反交替的拱形。
优选的，所述主唇的左侧表面设有回流线，所述回流线为螺纹、波纹或凸块等规则花纹中的一种。
优选的，所述钢丝的直径为0.5mm-1.5mm,所述钢丝的材质为碳素钢或硅锰弹簧钢中的一种。
优选的，所述橡胶膜的厚度为0.2mm-0.7mm,所述橡胶膜的材料为聚异戊二烯天然橡胶或硅橡胶中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种新型旋转轴唇形密封圈，通过金属骨架对密封橡胶体进行支撑，防止密封橡胶体变形和挤出，通过钢丝增加主唇的抗变形能力，降低主唇在受油压时的形变量，增加密封性，通过内毂和橡胶膜，有较好的轴向及径向缓冲性能，能适应旋转轴比较大的不同轴度，通过凹槽和紧缩弹簧的配合，使得主唇与橡胶膜之间紧密贴合，通过主唇与橡胶膜的配合，将原来位于主唇与旋转轴之间的产生油封改变为存在于主唇与橡胶膜之间，故对旋转轴的不圆度、表面粗糙度要求不高，对轴表面的轻微损伤也不敏感，降低了对旋转轴的要求，通过上防尘唇和下防尘唇的对接，使二者之间形成不规则形状通道，使外界灰尘及水更难进入腔体中，延长了密封圈的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的截面结构示意图；
图2为本发明主唇和钢丝的结构示意图。
图中：1-内毂、2-金属骨架、3-密封橡胶体、31-外圈、32-主唇、33-上防尘唇、34-腰部、4-紧缩弹簧、5-凹槽、6-下防尘唇、7-通道、8-橡胶膜、9-钢丝、10-回流线。
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。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种新型旋转轴唇形密封圈，包括内毂1、金属骨架2、密封橡胶体3、紧缩弹簧4，所述密封橡胶体3滑动套接在内毂1的外壁上，所述密封橡胶体3由外圈31、主唇32、上防尘唇33和腰部34组成，所述腰部34的一端与主唇32的侧壁上部固定连接，所述腰部34的另一端与上防尘唇33的侧壁上部固定连接，所述外圈31位于腰部34的上表面上，所述金属骨架2位于外圈31的内部，所述主唇32的顶部设有凹槽5，所述紧缩弹簧4固定在凹槽5中，所述内毂1的右侧端固定连接有下防尘唇6，所述上防尘唇33和下防尘唇6的形状均为异形，所述主唇32的底端与内毂1的上表面紧密贴合，所述上防尘唇33的左右两端分别与下防尘唇6的左右两端紧密贴合，所述上防尘唇33的下表面与下防尘唇6的上表面之间形成通道7，通过上防尘唇33和下防尘唇6的对接，使二者之间形成不规则形状通道7，防止外界灰尘和杂质进入密封圈内部，所述内毂1的表面设有橡胶膜8，通过内毂1和橡胶膜8，有较好的轴向及径向缓冲性能，能适应旋转轴比较大的不同轴度，通过主唇32与橡胶膜8的配合，将原来位于主唇32与旋转轴之间的产生油封改变为存在于主唇32与橡胶膜8之间，故对旋转轴的不圆度、表面粗糙度要求不高，对轴表面的轻微损伤也不敏感，降低了对旋转轴的要求，所述主唇32的内部设有钢丝9，所述钢丝9与主唇32一体成型，所述钢丝9的形状为正反交替的拱形，通过钢丝9增加主唇32的抗变形能力，降低主唇32在受油压时的形变量。
具体而言，所述主唇32的左侧表面设有回流线10，所述回流线10为螺纹、波纹或凸块等规则花纹中的一种，通过回流线10使得主唇32获得动压回流效应，能够有效的增加密封效果，回流线10的花纹形状与密封效果无关，只为使加工更加便利，在加工回流线10可根据加工条件选择不同花纹。
工作原理：表面设有橡胶膜8的内毂1套在旋转轴上，将密封橡胶体3套设在内毂1外壁上，密封橡胶体3包括设有金属骨架2的外圈31、内置钢丝9的主唇32、用于连接的腰部34和腰部34右侧端的上防尘唇33，将主唇32的底端与橡胶膜8的表面贴合，将上防尘唇33与内毂1右侧端的下防尘唇6对接。
通过实际测试，测得不同厚度和材质的橡胶膜8与不同直径和材质的钢丝9组装成的新型旋转轴唇形密封圈密封效果如下：
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种新型旋转轴唇形密封圈，包括内毂(1)、金属骨架(2)、密封橡胶体(3)、紧缩弹簧(4)，其特征在于：所述密封橡胶体(3)滑动套接在内毂(1)的外壁上，所述密封橡胶体(3)由外圈(31)、主唇(32)、上防尘唇(33)和腰部(34)组成，所述腰部(34)的一端与主唇(32)的侧壁上部固定连接，所述腰部(34)的另一端与上防尘唇(33)的侧壁上部固定连接，所述外圈(31)位于腰部(34)的上表面上，所述金属骨架(2)位于外圈(31)的内部，所述主唇(32)的顶部设有凹槽(5)，所述紧缩弹簧(4)固定在凹槽(5)中，所述内毂(1)的右侧端固定连接有下防尘唇(6)，所述上防尘唇(33)和下防尘唇(6)的形状均为异形，所述主唇(32)的底端与内毂(1)的上表面紧密贴合，所述上防尘唇(33)的左右两端分别与下防尘唇(6)的左右两端紧密贴合，所述上防尘唇(33)的下表面与下防尘唇(6)的上表面之间形成通道(7)，所述内毂(1)的表面设有橡胶膜(8)，所述主唇(32)的内部设有钢丝(9)，所述钢丝(9)与主唇(32)一体成型，所述钢丝(9)的形状为正反交替的拱形。
2.根据权利要求1所述的一种新型旋转轴唇形密封圈，其特征在于：所述主唇(32)的左侧表面设有回流线(10)，所述回流线(10)为螺纹、波纹或凸块等规则花纹中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种新型旋转轴唇形密封圈，其特征在于：所述钢丝(9)的直径为0.5mm-1.5mm，述钢丝(9)的材质为碳素钢、或硅锰弹簧钢中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种新型旋转轴唇形密封圈，其特征在于：所述橡胶膜(8)的厚度为0.2mm-0.7mm，所述橡胶膜(8)的材料为聚异戊二烯天然橡胶或硅橡胶中的一种。
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