CN110735861A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封装置。该密封装置包括用于安装在第一转动件上的环形的弹性密封体，弹性密封体包括多个密封唇，用于分别与第二转动件或第二转动件上的固定部件形成密封配合，在弹性密封体与第二转动件或第二转动件上的固定部件之间形成连通外部侧与液体密封侧的密封路径，在密封路径上最靠近外部侧的第一密封唇具有形成在朝向外部侧的一侧上的导流槽，导流槽能够存储污物，在第一密封唇不受负载的情况下，第一密封唇与第二转动件或第二转动件上的固定部件形成间隙配合，并且在导流槽存储污物的情况下，第一密封唇能够弹性变形，使得间隙随着导流槽中存储污物的增加而减小。本发明的密封装置摩擦小且密封效果良好。

Description

密封装置

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。

背景技术

在轴承等存在相对转动的机械部件中，通常需要安装密封装置来防止润滑油的泄漏。例如在车辆的轮毂中，通常使用盒式密封装置来密封轴承。此类密封装置通常包括骨架、弹性密封体和防尘盖等部件。其中，骨架安装在一个轴承圈上，弹性密封体通过硫化等方式固定在骨架上，防尘盖安装在另一个轴承圈上，弹性密封体上形成有一个或多个向着防尘盖或另一个轴承圈延伸的密封唇，通过接触或非接触的密封配合来防止内部润滑油泄漏或者外部污染物侵入。

例如，CN 109562639A公开了一种车轮轴承的密封装置，其中，该密封组件的骨架(外圈抛油环)固定在轴承外圈上，防尘盖(轮毂抛油环)固定在轮毂上，弹性材质制成的密封部件固定在骨架上，并具有多个向着防尘盖和轮毂延伸的密封唇。位于径向最外侧的密封唇具有平坦的表面，横截面轮廓厚且短。这种构造的密封唇与轮毂端面之间存在较大的空隙，主要用于遮挡外界的颗粒状污染物，其刚度较大，不易发生变形，因此对液体的密封效果不佳。但如果将该密封唇设计为接触式密封配合，则将在密封唇与轮毂端面之间产生较大的摩擦力，使得密封唇快速磨损和老化，从而引起密封装置的失效。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种摩擦小且密封效果良好的密封装置。

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。该密封装置用于安装在能够相对转动的第一转动件与第二转动件之间进行动态密封，该密封装置包括用于安装在第一转动件上的环形的弹性密封体，弹性密封体包括主体部和从主体部延伸形成的多个密封唇，多个密封唇用于分别与第二转动件或第二转动件上的固定部件形成密封配合，并且在弹性密封体与第二转动件或第二转动件上的固定部件之间形成连通外部侧与液体密封侧的密封路径，其中，这些密封唇中在密封路径上最靠近外部侧的第一密封唇具有形成在朝向外部侧的一侧上的导流槽，导流槽能够存储污物，当密封装置安装在第一转动件与第二转动件之间时，在第一密封唇不受负载的情况下，第一密封唇与第二转动件或第二转动件上的固定部件形成间隙配合，并且在导流槽存储污物的情况下，第一密封唇能够弹性变形，使得间隙随着导流槽中存储污物的增加而减小，直至第一密封唇与第二转动件或第二转动件上的固定部件接触。这使得第一密封唇可以根据污物的量自动调节与第二转动件的配合间隙的大小，在污物较少时可以保持间隙配合以降低摩擦，而在污物较多时可以形成接触配合以提高密封效果。这在不缩短密封装置的使用寿命的情况下大大提高了密封的可靠性。

根据本发明的一个优选实施例，该导流槽可以为沿第一密封唇的径向外侧周向延伸的环形凹槽。这种结构的导流槽结构简单，制造方便，并且能够使密封唇的结构在周向上保持均匀对称。优选地，该密封装置可以具有沿轴向间隔布置的多个环形导流槽，从而增大导流槽存储污物的能力。进一步优选地，在采用环形导流槽的情况下，当将该密封装置安装在第一转动件与第二转动件之间时，该密封装置的转动轴线方向水平放置。这使得收集在上方的导流槽区域中的污物可以沿着环形的导流槽向下方流动，进而脱离密封件，因此起到了引流污物的作用。

根据本发明的另一优选实施例，第一密封唇的与主体部连接的部分可以具有比末端部分更大的厚度，导流槽形成在第一密封唇的厚度更大的部分上。这种构造为在第一密封唇上形成导流槽提供了足够的结构空间。

根据本发明的另一优选实施例，盖密封装置还可以包括用于安装在第二转动件上的防尘盖，多个密封唇中的一些可以与防尘盖形成密封配合，从而构成盒式密封结构。其中优选地，当该密封装置安装在第一转动件与第二转动件之间时，第一密封唇可以用于与第二转动件形成密封配合，而防尘盖在密封路径上位于第一密封唇的靠近液体密封侧的一侧，也就是说防尘盖在密封路径上位于被第一密封唇密封的内部空间中。进一步优选地，这些密封唇中除第一密封唇以外的其他密封唇均与防尘盖形成密封配合，从而确保液体密封侧的液体不会泄漏到外部侧。

根据本发明的另一优选实施例，该密封装置可以用于车轮轴承。在这种情况下，第一转动件可以是轴承外圈，第二转动件可以是轴承内圈或者是车轮的轮毂。

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安装状态示意图；

图2是根据本发明的实施例的密封装置的剖面图；和

图3是根据本发明的另一实施例的密封装置的剖面图。

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。

根据本发明的实施例，提供了一种密封装置，其尤其适用于例如车轮轴承。图1使出了根据本发明的实施例的密封装置的安装状态示意图。如图1所示，该密封装置安装在车轮轴承上，车轮轴承包括第一转动件1、第二转动件2以及可转动地安装在二者之间的多个滚子3，其中第一转动件1是独立的轴承外圈，而第二转动件2是与车轮的轮毂一体形成的轴承内圈，即轴承外圈通过滚子3直接安装在车轮的轮毂上。

密封装置安装在图1的虚线圆圈所示的位置处，图2中示出了该位置的局部放大图。如图2所示，该密封装置包括骨架4、弹性密封体5和防尘盖6，三者在整体上均为环形结构。骨架4可以由例如金属等刚性材料制成，并通过压装等方法安装到轴承外圈1的径向内侧，从而以过盈配合的方式固定在第一转动件1上，并可以随着第一转动件1一起转动。类似于骨架4，防尘盖6也可以由例如金属等刚性材料制成，并通过过盈配合的方式固定在第二转动件2(轮毂)上。在图中所示的实施例中，防尘盖6的轴向横截面形成为向轴向一侧的骨架4开口的大致C形结构。第二转动件2(轮毂)安装密封装置的部分的横截面大致为L形，使得防尘盖6的至少左侧部段和下侧部段能够紧贴在第二转动件2上。弹性密封体5可以由例如橡胶等弹性材料制成，并通过硫化等方式固定在骨架4上。弹性密封体5具有用于固定在骨架4上的主体部51以及从主体部51延伸的多个密封唇，每个密封唇均具有环形的片状结构。在本实施例中示出了四个密封唇52、53、54、55，这种数量仅是示意性的，本领域技术人员将会理解，可以根据实际需要而存在更多或更少数量的密封唇，本发明对此不做限制。这些密封唇中的第一密封唇52在防尘盖6的径向外侧大致沿轴向延伸，并且与第二转动件2的竖直表面形成间隙式密封配合，即在第一密封唇52的末端与第二转动件2的表面之间存在一定的间隙。其他三个密封唇，即第二密封唇53、第三密封唇54和第四密封唇55分别向着防尘盖6延伸，并且各自与防尘盖6接触，从而形成三个接触式密封面。

如图2所示，液体密封侧I是密封装置所密封的内部区域，其中可以存储有润滑油等液体，而外部侧O是轴承外部的区域，其中可能存在尘土、碎屑和泥水等污物。在本文中，将润滑油从液体密封侧I通过密封装置的各个密封唇泄漏到外部侧O所经由的路径或者污物从外部侧O通过密封装置的各个密封唇侵入到液体密封侧I所经由的路径称为密封路径，也就是说，密封路径是连通外部侧O与液体密封侧I的路径。图2中的箭头方向示出了润滑油从液体密封侧I泄漏到外部侧O所经由的密封路径。如图所示，在这些密封唇中，第一密封唇52最靠近外部侧O，而第四密封唇55最靠近液体密封侧I，因此，第一密封唇52的主要作用是防止来自外部侧O的污物侵入液体密封侧I。在第一密封唇52上形成有两个导流槽56，这两个导流槽56分别在第一密封唇52朝向外部侧O的一侧上环形地延伸，并且二者沿轴向间隔布置。第一密封唇52的形成有导流槽56的部分比末端部分更靠近弹性密封体5的主体部51，并且可以具有比其端部更大的厚度。

在导流槽56中未存储污物时，第一密封唇52处于未变形的状态，此时第一密封唇52可以保持与第二转动件2的间隙，第一密封唇52与第二转动件2之间没有接触和摩擦。当外部侧O存在较多污物时，这些污物可以被收集在导流槽56中，特别是存储在导流槽56的位于顶部的区段中，这些污物将会对第一密封唇52产生压力载荷，使得第一密封唇52发生弹性变形而靠近第二转动件2。随着积聚的污物的增加，产生的压力载荷越来越大，第一密封唇52与第二转动件2之间的间隙会越来越小，最终第一密封唇52的端部将抵接在第二转动件2上，形成接触式密封配合。这种设计的优点在于，第一密封唇52可以根据污物的量自动调节与第二转动件2的配合间隙的大小，在污物较少时可以保持间隙配合以降低摩擦，而在污物较多时可以形成接触配合以提高密封效果。这在不缩短密封装置的使用寿命的情况下大大提高了密封的可靠性。此外，由于采用环形的导流槽56，顶部上存储的污物(特别是泥水)可以沿着导流槽56向下流动，从而脱离密封装置，这进一步避免了污物的侵入。

上述实施例中导流槽56的结构也可以进行变化。例如，图3示出了该密封装置的另一实施例，其中仅形成了一个较宽的环形导流槽56。当然，也可以采用其他数量的导流槽56，例如三个、四个或更多。此外，也可以形成其他形状的导流槽56，例如部分环形的导流槽56或者点状的导流槽56。对于导流槽56的形状和数量的各种变化都包含在本发明的范围内。

需要注意的是，在某些车轮轮毂的轴承中，密封装置也可以不设置防尘盖6，弹性密封体5的各个密封唇可以直接与轮毂的表面形成密封配合。因此，在本发明的范围内，防尘盖6并非必要的部件，并且对于防尘盖6的具体结构也无具体限制。此外，也可以将防尘盖6向径向外侧延伸得更长，使得第一密封唇52不与轮毂的表面形成密封配合，而是与防尘盖6的表面形成密封配合，只要第一密封唇52能够通过导流槽56实现密封间隙的调节效果即可。

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 第一转动件

2 第二转动件

3 滚子

4 骨架

5 弹性密封体

51 主体部

52 第一密封唇

53 第二密封唇

54 第三密封唇

55 第四密封唇

56 导流槽

6 防尘盖

I 液体密封侧

O 外部侧

Claims (9)

1.一种密封装置，用于安装在能够相对转动的第一转动件(1)与第二转动件(2)之间进行动态密封，所述密封装置包括用于安装在所述第一转动件(1)上的环形的弹性密封体(5)，所述弹性密封体(5)包括主体部(51)和从所述主体部(51)延伸形成的多个密封唇(52、53、54、55)，所述多个密封唇(52、53、54、55)用于分别与所述第二转动件(2)或所述第二转动件(2)上的固定部件形成密封配合，并且在所述弹性密封体(5)与所述第二转动件(2)或所述第二转动件(2)上的固定部件之间形成连通外部侧(O)与液体密封侧(I)的密封路径，

其特征在于，

所述多个密封唇(52、53、54、55)中在所述密封路径上最靠近所述外部侧(O)的第一密封唇(52)具有形成在朝向所述外部侧(O)的一侧上的导流槽(56)，所述导流槽(56)能够存储污物，当所述密封装置安装在所述第一转动件(1)与所述第二转动件(2)之间时，在所述第一密封唇(52)不受负载的情况下，所述第一密封唇(52)与所述第二转动件(2)或所述第二转动件(2)上的固定部件形成间隙配合，并且在所述导流槽(56)存储污物的情况下，所述第一密封唇(52)能够弹性变形，使得所述间隙随着所述导流槽(56)中存储污物的增加而减小，直至所述第一密封唇(52)与所述第二转动件(2)或所述第二转动件(2)上的固定部件接触。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述导流槽(56)为沿所述第一密封唇(52)的径向外侧周向延伸的环形凹槽。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置具有沿轴向间隔布置的多个所述导流槽(56)。

4.根据权利要求2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转动件(1)与所述第二转动件(2)之间时，所述密封装置的转动轴线方向水平放置。

5.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封唇(52)的与所述主体部(51)连接的部分具有比末端部分更大的厚度，所述导流槽(56)形成在所述第一密封唇(52)的厚度更大的部分上。

6.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置还包括用于安装在所述第二转动件(2)上的防尘盖(6)。

7.根据权利要求6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转动件(1)与所述第二转动件(2)之间时，所述第一密封唇(52)用于与所述第二转动件(2)形成密封配合，所述防尘盖(6)在所述密封路径上位于所述第一密封唇(52)的靠近所述液体密封侧(I)的一侧。

8.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，所述多个密封唇(52、53、54、55)中除所述第一密封唇(52)以外的密封唇(53、54、55)均与所述防尘盖(6)形成密封配合。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置用于车轮轴承。

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