CN206054738U - 聚四氟乙烯复合油封 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种聚四氟乙烯复合油封，其包括油封唇部，所述油封唇部由主唇和副唇组成，所述主唇和副唇内表面全部涂敷一聚四氟乙烯膜层。本实用新型的聚四氟乙烯复合油封，油封唇部内侧全部复合聚四氟乙烯，复合的聚四氟乙烯膜层薄，均匀，与橡胶附着力强，随橡胶弹性非常好，弹簧迫紧的随动性强，摩擦系数低，抱轴摩擦在轴上形成PTFE包层后，形成唇口PTFE膜与轴表面对PTFE膜的摩擦工作原理，大幅增加油封的使用寿命。

Description

聚四氟乙烯复合油封

技术领域

本实用新型涉及一种油封，具体地说，涉及一种聚四氟乙烯复合油封。属于密封技术领域。

背景技术

油封是用来封油的机械元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。油封的密封是靠挠性密封元件(皮革、橡胶、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯或聚酰亚胺等)与旋转轴之间的过盈配合形成的。

目前，根据所用材质以及所用场合的不同，油封的结构分为单体和组合两种形式，单体油封的结构极为简单，通常呈圆形。组合式油封的结构相对比较复杂，是由骨架与唇口材料自由组合而成的，组合式油封通常被用来满足特殊的密封需要。按运动分类有旋转用和往复用油封；按紧箍分类为无弹簧型和有弹簧型；按结构分类有金属深骨架、外金属骨架、内金属骨架、开口型；按唇型分类有单唇型、双唇型、复合唇型、特殊型(回流油封)。

作为油封最重要的主唇口部位，其作用是在唇口处按压轴表面，起到密封流体的作用。本行业技术人员一直致力于结构及其材质的研究，现材料多采用牛皮、NBR、HNBR、ACM、AEM、FKM、FPM、MVQ、SBR、EPDM、毛毡、PTFE及PTFE+橡胶+毛毡组合等。

早期使用的牛皮唇口较好，因材质限制，无法大规模长期工业化生产；后来为了弥补轴加工技术不足，圆跳动和粗糙度高的缺陷，大范围使用迫紧式橡胶唇口，橡胶唇口的工作原理是：在微观世界里，橡胶唇口为大量的橡胶凸点形成，这些凸点高高低低的贴附在轴的金属毛刺之间，靠自身弹性，抱紧轴表面，形成封油功能，但是，在轴的高速圆跳动旋转摩擦下，橡胶唇在弹簧迫紧的帮助下，不仅随轴而动，还抱紧轴面封油，但橡胶凸点会不断被磨损丢失，最终导致封不住油。该种油封多采用的结构是骨架/壳体、骨架/壳体内侧包覆有唇口结构(主唇和副唇)，以及设于唇口结构内的弹簧。此橡胶唇口弹性好，随动性好，但耐温性、耐候性、耐酸碱性差，摩擦系数大，易高温老化，怕划伤成为橡胶唇口缺陷。

目前，为了将橡胶和聚四氟乙烯(PTFE)的优点结合起来，又发明了橡胶主唇上复合PTFE片层的主唇结构。比如，ZL200910083995.1专利公开了一种内燃机用油封，如图1所示，油封唇部包括主唇1和副唇3，与轴表面相接触的主唇1复合有聚四氟乙烯层6形成复合唇。主唇1为斜楔形状，由橡胶材料制成。聚四氟乙烯层为一种PTFE片，是在油封加热硫化时复合而成的。油封安装到轴后，复合唇按压轴表面，起到密封流体的作用。

但是，这种复合唇在工作过程中还有如下不足：1、成型困难，PTFE车削到30um以下时变形量很大，影响后期合成；2、30um以上的PTFE片硬度较高，有随动性但相对差；3、这种PTFE的唇口结构是半唇PTFE结构，在大气一侧的PTFE层在工作时，油侧还是依靠橡胶在工作，会存在半唇磨损的问题，而且也没有兼顾到副唇橡胶的磨损；4、PTFE在橡胶唇基础上，在模具中形成的回油线结构性偏差较大，容易影响最佳的回油效果。

因此，需要对现有油封结构进行改进，以提高密封性能和工作寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种聚四氟乙烯复合油封，油封唇部内侧全部复合聚四氟乙烯膜层，二者附着力强，摩擦系数低，大幅增加油封的使用寿命。

为了实现本实用新型目的，本实用新型提供一种聚四氟乙烯复合油封，包括油封唇部，所述油封唇部由主唇和副唇组成，所述主唇和副唇内表面全部涂敷一聚四氟乙烯膜层。

其中，所述聚四氟乙烯膜层采用喷涂方式复合于所述主唇和副唇内表面。

所述聚四氟乙烯膜层的厚度为3um-20um。

所述主唇为楔形形状。

所述副唇为斜楔形形状。

所述主唇表面上还设有回油纹。

所述回油纹为单向、双向、波浪、回旋或交叉的形式。

所述油封唇部还内设有弹簧槽，所述弹簧槽内设有弹簧。可提高唇口向轴的压紧力和随动性。所述弹簧可采用碳钢、不锈钢或塑料等材质。当然，也可以选择没有弹簧槽和弹簧的正反向自润滑唇口。

所述聚四氟乙烯复合油封，还包括法兰和骨架，所述法兰、骨架内侧直接或间接包覆所述油封唇部。

本实用新型的聚四氟乙烯复合油封，油封唇部内侧全部复合聚四氟乙烯，复合的聚四氟乙烯膜层薄，均匀，与橡胶附着力强，随橡胶弹性非常好，弹簧迫紧的随动性强，摩擦系数低，抱轴摩擦在轴上形成PTFE包层后，形成唇口PTFE膜与轴表面对PTFE膜的摩擦工作原理，大幅增加油封的使用寿命。

附图说明

图1为现有油封唇部复合聚四氟乙烯的结构示意图；

图2为本实用新型所述聚四氟乙烯复合油封的结构示意图；

图3为本实用新型所述聚四氟乙烯复合油封与复合聚四氟乙烯膜的轴工作示意图；

图4为本实用新型所述聚四氟乙烯复合油封的另一种结构示意图。

图中所示：

1、主唇 2、聚四氟乙烯膜层 3、副唇

4、弹簧 5、密封轴 6、聚四氟乙烯层

7、与密封轴复合的聚四氟乙烯膜层 8、回油纹

具体实施方式

下面用实施例进一步描述本实用新型，有利于对本实用新型及其优点、效果更好的了解，但所述实施例仅用于说明本实用新型而不是限制本实用新型。

如图2、3所示，本实用新型聚四氟乙烯复合油封，包括油封唇部，所述油封唇部由主唇1和副唇3组成，主唇1和副唇3内表面全部喷涂一聚四氟乙烯膜层2。

所述聚四氟乙烯膜层2的厚度为3um-20um之间调整，比如厚度为8um、10um、15um等等。

所述主唇1楔形形状。可以为弹簧迫紧式，也可以采用自润滑橡胶正反喇叭口式(此种可以省略弹簧)。

所述副唇3为斜楔形形状。优选采用斜楔形形状结构包含抱轴一侧有螺旋回油线等线形结构。

副唇3封尘杂的结构防止尘杂进入主唇工作区域，污染密封介质，划伤主唇造成泄漏，副唇功能自然必不可少。

油封主唇1与密封轴5抱紧，起到动态封油的作用。回油纹起到将微外泄起到在主唇1与密封轴5之间润滑作用的密封介质回流的作用。油封副唇3与密封轴5接触，起到动态封尘杂的作用。

所述油封唇部还内设有弹簧槽，所述弹簧槽内设有弹簧4。可提高唇口向轴的压紧力和随动性。所述弹簧可采用碳钢、不锈钢或塑料等材质。

所述聚四氟乙烯复合油封，还包括法兰和骨架，所述法兰、骨架内侧直接或间接包覆所述油封唇部(图中未示出)。所述法兰可以为铝法兰、塑胶法兰、冲压法兰，所述骨架为冲压骨架等。

主唇1、副唇3的材料可以是NBR(丁腈橡胶)、ACM(丙烯酸酯橡胶)、FKM(氟橡胶)、MVQ(甲基乙烯基硅橡胶)、EPDM(三元乙丙橡胶)等。根据油封所密封的介质不同、环境不同、条件不同，所使用的材质也可以进行适当调整，以保证密封的有效性、可靠性。

聚四氟乙烯膜层2可以采用聚四氟乙烯(PTFE)活化微粉(比如CN103923240A公开的方法)、也可以是没有活化的PTFE微粉。

本实用新型聚四氟乙烯复合油封的加工成型方法为：在橡胶油封一次加硫成型后(主唇1及副唇3)，在主、副唇内侧喷涂PTFE，形成聚四氟乙烯膜层2。

喷涂成膜后，附着力不是很强，可以通过油封二次加硫的烘烤过程，将PTFE微粉在唇口表面继续烧结成为附着薄膜，即获得具有聚四氟乙烯膜层2的油封唇部结构。

如果在与本实用新型聚四氟乙烯复合油封接触的密封轴5上使用，可以先在密封轴5上也喷涂一层与密封轴复合的聚四氟乙烯膜层7，这样使用寿命将会更长，如图3所示。

图4为本实用新型所述聚四氟乙烯复合油封的另一种结构示意图。如图4所示，本实用新型的聚四氟乙烯复合油封包括油封唇部，所述油封唇部由主唇1和副唇3组成，主唇1表面上还设有回油纹8。主唇1、回油纹8和副唇3内表面全部喷涂一聚四氟乙烯膜层2。

回油纹8可以采用单向、双向、波浪、回旋或交叉的形式。

本实用新型的聚四氟乙烯复合油封较ZL200910083995.1的半唇PTFE结构，兼顾了副唇的磨损，喷涂形成的聚四氟乙烯膜层与橡胶附着力更强，随橡胶弹性也好，导致复合油封耐磨性，密封性均有大幅提高，使用寿命也有不少提升。

本实用新型的聚四氟乙烯复合油封，成膜薄，均匀，与橡胶附着力强，随橡胶弹性非常好，弹簧迫紧的随动性强，摩擦系数低，抱轴摩擦在轴上形成PTFE包层后，形成唇口PTFE膜与轴表PTFE膜的摩擦工作原理，大幅增加油封的使用寿命。

尽管对本实用新型已作了详细的说明并引证了一些具体实例，但对本领域技术人员来说，只要不离开本实用新型的精神和范围，作各种变化或修正是显然的。

Claims (6)

1.一种聚四氟乙烯复合油封，其特征在于，包括油封唇部，所述油封唇部由主唇和副唇组成，所述主唇为楔形形状，所述副唇为斜楔形形状，所述主唇和副唇内表面全部涂敷一聚四氟乙烯膜层；所述聚四氟乙烯膜层采用喷涂方式复合于所述主唇和副唇内表面；所述聚四氟乙烯膜层的厚度为3um-20um。

2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯复合油封，其特征在于，所述主唇表面上还设有回油纹。

3.根据权利要求2所述的聚四氟乙烯复合油封，其特征在于，所述回油纹为单向、双向、波浪、回旋或交叉的形式。

4.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯复合油封，其特征在于，所述油封唇部还内设有弹簧槽，所述弹簧槽内设有弹簧。

5.根据权利要求4所述的聚四氟乙烯复合油封，其特征在于，所述弹簧采用碳钢、不锈钢或塑料材质。

6.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯复合油封，其特征在于，还包括法兰和骨架，所述法兰、骨架内侧直接或间接包覆所述油封唇部。