CN115899268A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封装置。该密封装置包括环状的弹性密封体，弹性密封体具有分别朝向径向内侧延伸的第一唇和第二唇，在第一唇与第二唇的轴向之间形成环形的中间腔，第二唇具有通气槽，通气槽形成在第二唇的用于接触被密封件的表面上，从而将中间腔与第二唇的轴向另一侧连通。其中，第二唇具有形成在通气槽中的凸起肋，凸起肋从通气槽的底面凸起。本发明的密封装置具有改进的密封性能。

Description

密封装置

技术领域

本发明涉及密封技术领域。具体地，本发明涉及一种透气的密封装置。

背景技术

传统的密封装置通常由刚性骨架和弹性密封体组成，弹性密封体可以形成有多个唇片，不同位置的唇片可以具有不同功能，由此可以将密封唇划分为防尘唇和密封唇。防尘唇可以有效阻止污染物侵入防尘唇与密封唇之间的空间，因而具有较好的密封效果。

起初，传统的密封装置未在防尘唇上设置通气槽，这种防尘唇能够较好地防止颗粒污染物侵入被密封的内部空间。但是，由于密封装置与内侧转动部件之间的相对转动以及环境温度的改变，在防尘唇与密封唇之间封闭空间中可能产生真空。这是由于当温度升高时可以将空气挤出，但是在温度回落时外部的空气不能重新进入该封闭空间。在内外压力差的作用下，防尘唇和密封唇将会更紧密地贴合在被密封件的表面上，这会大大加速唇片的磨损并引发泄漏。

CN 202280839 U公开了一种双唇骨架防尘圈，其在密封唇上设有贯通的卸油孔，使得活塞杆运动时滞留在空隙内的高压油可以通过卸油孔从槽口内排出。US 8042814 B2公开了一种密封件，其在密封唇上设有从外部延伸到内腔中的至少一个通气槽。CN201606496 U公开了一种油封，其在防尘唇上设有用于接触被密封件的若干突起，以减小唇口的接触面积并避免产生负压。

在上述现有技术中，虽然不论是孔或槽形式的通气口还是突起都可以平衡内外侧的压力差，减小压力差引发的磨损，但是通气口或突起的存在同时也使得污染物容易侵入密封唇，削弱密封效果；另外，污染物的侵入也会加速密封唇的磨损，进一步提高失效的风险。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够在提高密封效果的同时减少压力差引发的磨损的密封装置。

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。该密封装置包括环状的弹性密封体，弹性密封体具有分别朝向径向内侧延伸的第一唇和第二唇，在第一唇与第二唇的轴向之间形成环形的中间腔，第二唇具有通气槽，通气槽形成在第二唇的用于接触被密封件的表面上，从而将中间腔与第二唇的轴向另一侧连通。其中，第二唇具有形成在通气槽中的凸起肋，凸起肋从通气槽的底面凸起。凸起肋可以阻挡通过通气槽的固体和液体，但不会明显阻挡通过通气槽的气体，因此可以在确保透气作用的前提下提高密封效果。

根据本发明的一个优选实施例，凸起肋可以沿周向连接在通气槽的两个侧壁之间。沿周向延伸的凸起肋可以有效阻挡固体和液体通过通气槽。

根据本发明的另一优选实施例，凸起肋的末端可以相对于根部朝向第二唇的自由端倾斜。因此，凸起肋的倾斜方向与第二唇的倾斜方向相同，从而具有类似于密封唇的密封效果。

根据本发明的另一优选实施例，在经过密封装置的转动轴线的剖面中，凸起肋可以具有末端收窄的齿状轮廓。因此，凸起肋的末端可以具有较高的柔性，从而有利于凸起肋更好地阻挡固体通过通气槽。

根据本发明的另一优选实施例，通气槽可以具有沿轴向分布的多个凸起肋。多个凸起肋可以形成迷宫式密封结构，从而提高密封效果。

根据本发明的另一优选实施例，凸起肋从通气槽的底面凸起的高度可以小于通气槽的深度，从而不突出到通气槽之外。

根据本发明的另一优选实施例，第二唇可以具有沿周向间隔分布的多个通气槽，在每个通气槽中分别形成有凸起肋。因此，密封装置在周向上可以具有均匀的透气效果。

根据本发明的另一优选实施例，弹性密封体可以包括沿轴向分布的多个第二唇，在每个第二唇上的通气槽中可以分别形成有凸起肋。因此，这种密封装置的结构可以适用于具有更多唇片的密封装置。

根据本发明的另一优选实施例，相邻的两个第二唇上的通气槽可以沿周向错开分布。相邻的第二唇上的通气槽不对齐，从而具有迷宫式密封的作用，可以进一步提高密封效果。

根据本发明的另一优选实施例，第一唇是在轴向上靠近密封侧的密封唇，第二唇是在轴向上靠近外部侧的防尘唇。防尘唇主要用于阻挡外部的污染物进入密封侧，密封唇主要用于防止内部的润滑剂泄漏，通气槽形成在防尘唇上以便调节防尘唇和密封唇之间的封闭空间相对于外部的压力差。

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示出根据本发明的一个示例性实施例的密封装置的示意图；

图2示出图1的密封装置的通气槽的剖视细节图；

图3示出图1的密封装置的通气槽的立体细节图；和

图4示出根据本发明的另一示例性实施例的密封装置的示意图。

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，提供了一种用于动态密封的密封装置。该密封装置可以安装在两个能够相对转动的转动部件之间的环形空间中，例如可以安装在轴承的外圈与内圈之间。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的密封装置的示意图。如图1所示，轴承的外圈40安装在内圈50的径向外侧，密封装置安装在外圈40与内圈50之间，以便对其进行动态密封。

密封装置整体为环形，包括环形的骨架10和环形的弹性密封体20。骨架10通常由金属等刚性材料制成，用于抵接并固定(例如通过过盈配合)在外圈40的内侧上。

弹性密封体20通常由橡胶等弹性材料制成，其外周侧与骨架10的轴向一端固定连接，同时内周侧向内朝着内圈50延伸而形成第一唇21和第二唇22。第一唇21和第二唇22各自在整体上均为环形结构，并且二者在轴向上间隔排布。第二唇22是朝向径向内侧延伸的片状结构，第二唇22的自由端相对于根部朝向远离第一唇21的方向倾斜，使得自由端的内侧表面能够抵接内圈50。当安装在外圈40与内圈50之间时，第一唇21和第二唇22分别接触径向内侧的内圈50，从而形成接触式密封。第一唇21的径向外侧安装有周向延伸的弹簧30，用于为第一唇21提供预紧力，从而在安装时将第一唇21压紧在内圈50的接触面上。替代地，第一唇21也可以形成为类似于第二唇22的片状结构。在轴向上靠近第一唇21的一侧为密封侧I，其中通常贮存有用于润滑的油脂等液体；相反地，在轴向上靠近第二唇22的一侧为外部侧O，其连通外部环境。因此在本实施例中，第一唇21为密封唇，而第二唇22为防尘唇。第一唇21与第二唇22的轴向之间的空间形成中间腔，在安装时，中间腔的径向内侧边界由内圈50限定，从而形成一个封闭的环状空间。

在第二唇22上形成有一个或多个通气槽23。通气槽23形成在第二唇22的用于与内圈50接触的表面上。通气槽23将被第二唇22隔开的轴向两侧——即外部侧O与中间腔连通。通气槽23可以沿着第二唇22的侧表面延伸并且贯通到第二唇22的自由端。通气槽23可以具有矩形或梯形等形状。当在第二唇22上形成有多个通气槽23时，这些通气槽23可以沿周向间隔分布、特别是沿周向均匀地间隔分布。每个通气槽23都可以具有相同的形状和尺寸。

图2和图3分别示出了该密封装置的通气槽23的剖视和立体细节图。如图所示，在每个通气槽23中形成有一个或多个凸起肋24。每个凸起肋23从通气槽23的底面凸起。凸起肋23从底面凸起的高度小于通气槽23的深度，从而不会突出到通气槽23之外。因此，当第二唇22的侧表面抵接在内圈50上时，凸起肋23的末端与内圈50之间可以存在一定的间隙。

每个凸起肋23沿周向连接在通气槽23的两个侧壁之间。每个凸起肋24的末端可以相对于根部朝向第二唇22的自由端倾斜。因此，凸起肋24的倾斜方向大致与第二唇22的倾斜方向相同。凸起肋24从而具有类似于唇片的密封作用。在经过密封装置的转动轴线的剖面中，凸起肋24可以具有末端收窄的齿状轮廓。这使得凸起肋24的末端具有较高的柔性，从而能够更好地阻挡颗粒污染物侵入。

当在一个通气槽23中形成有多个凸起肋24时，这些凸起肋24沿轴向分布。优选地，沿轴向分布的这些凸起肋24的凸起高度在从第二唇22的自由端朝向根部的方向上逐一增大。因此，越靠近中间腔的凸起肋24的柔性就越高。

形成在通气槽23中的凸起肋24可以阻挡液体和固体通过通气槽23，同时允许气体通过通气槽23。因此，该密封装置一方面可以避免在使用过程中在外部侧O与中间腔之间形成较大的气压差，另一方面可以阻挡液体和固体污染物，从而防止润滑油脂泄露或污染物侵入。此外，通气槽23中的多个凸起肋24还可以形成迷宫密封结构，从而提高对液体的密封效果。

图4示出了根据本发明的另一实施例的密封装置的示意图。图4与图1的密封装置之间的差别在于，图1中的密封装置仅具有一个第二唇22，而图4中的密封装置可以形成有多个第二唇22(图中示例性地示出为两个第二唇22，根据实际需要也可以设置更多个第二唇22)。图4中的多个第二唇22沿轴向排布，并且每个第二唇22上都形成有一个或多个通气槽23，在这些通气槽23中都形成有上述的凸起肋24。

由于具有凸起肋24的通气槽23可以在确保密封效果的基础上防止内外压力差的产生，因此可以设置多个第二唇22来提高密封效果，而不会加剧第一唇21和第二唇22上的磨损。当密封装置包括多个第二唇22时，相邻的第二唇22上的通气槽23优选地沿周向错开分布。这种设计可以进一步强化迷宫式密封的效果。

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

10   骨架

20   弹性密封体

21   第一唇

22   第二唇

23   通气槽

24   凸起肋

30   弹簧

40   外圈

50   内圈

I    密封侧

O    外部侧

Claims (10)

1.一种密封装置，包括环状的弹性密封体(20)，所述弹性密封体(20)具有分别朝向径向内侧延伸的第一唇(21)和第二唇(22)，在所述第一唇(21)与所述第二唇(22)的轴向之间形成环形的中间腔，所述第二唇(22)具有通气槽(23)，所述通气槽(23)形成在所述第二唇(22)的用于接触被密封件的表面上，从而将所述中间腔与所述第二唇(22)的轴向另一侧连通，

其特征在于，

所述第二唇(22)具有形成在所述通气槽(23)中的凸起肋(24)，所述凸起肋(24)从所述通气槽(23)的底面凸起。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述凸起肋(24)沿周向连接在所述通气槽(23)的两个侧壁之间。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述凸起肋(24)的末端相对于根部朝向所述第二唇(22)的自由端倾斜。

4.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，在经过所述密封装置的转动轴线的剖面中，所述凸起肋(24)具有末端收窄的齿状轮廓。

5.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于，所述通气槽(23)具有沿轴向分布的多个所述凸起肋(24)。

6.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述凸起肋(24)从所述通气槽(23)的底面凸起的高度小于所述通气槽(23)的深度。

7.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第二唇(22)具有沿周向间隔分布的多个所述通气槽(23)，在每个所述通气槽(23)中分别形成有所述凸起肋(24)。

8.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述弹性密封体(2)包括沿轴向分布的多个所述第二唇(22)，在每个所述第二唇(22)上的所述通气槽(23)中分别形成有所述凸起肋(24)。

9.根据权利要求8所述的密封装置，其特征在于，相邻的两个所述第二唇(22)上的所述通气槽(23)沿周向错开分布。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述第一唇(21)是在轴向上靠近密封侧(I)的密封唇，所述第二唇(22)是在轴向上靠近外部侧(O)的防尘唇。

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