CN211975874U - 一种组合密封圈及密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种组合密封圈及密封结构，组合密封圈包括内层保持架以及多个外层密封环，内层保持架包括内支撑柱、外支撑柱以及两端部对称设置的凸缘，凸缘的楔面与内层保持架轴线形成夹角；外层密封环包括密封轴筒，密封轴筒内壁开设有环槽，环槽一侧设置有唇口；楔面与唇口的出口内壁面形成一定夹角。密封结构包括密封轴、密封体以及组合密封圈。本实用新型将凸缘的楔面与唇口的出口内壁面设计为具有夹角，在唇口承受正/负压时，凸缘的楔面可以有效限制唇口的变形量，避免唇口因正/负压与轴之间过大的摩擦，进而产生更多的热量，内层保持架与轴间隙配合能减少唇口的偏磨，保持良好的密封性能，延长组合密封圈使用寿命。

Description

一种组合密封圈及密封结构

技术领域

本实用新型涉及密封结构技术领域，具体是一种组合密封圈及密封结构。

背景技术

密封圈是一种用以密封作用的配件。常被应用于轴承或做往复运动的轴与轴套之间的密封，用于防止润滑油漏油以及外部灰尘、杂质、泥浆、水汽、空气或细菌等侵入，长时间在恶劣的环境中使用容易造成磨损松弛、发热变性，使密封效果变差甚至失去密封，而维修和更换密封圈工序复杂，不易操作。为了进一步提高密封性能，组合密封圈应运而生。

目前市场上的组合密封圈在使用时，组合密封圈与需密封的部件接触面积大，产生的热量较多，导致组合密封圈容易受热变形，从而降低密封效果、缩短使用寿命。因此，有必要设计一种新型的组合密封圈及密封结构。

实用新型内容

本实用新型针对所要解决的技术问题，提供一种新型的组合密封圈及密封结构，能够有效控制动密封状况下的发热量，同时保持良好的密封性能，延长密封圈使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种组合密封圈，包括内层保持架以及多个套设在所述内层保持架外侧的外层密封环，相邻两外层密封环相互抵靠且背向安装，其中，

所述内层保持架包括内支撑柱，所述内支撑柱轴向上两端分别具有沿内支撑柱径向向外延伸的外支撑柱、两端部分别伸出外支撑柱形成凸缘，凸缘外侧呈楔面，楔面随径向外延向外支撑柱端面处倾斜，所述内支撑柱与外支撑柱同轴且两者中心开设有贯穿的轴孔，所述凸缘的楔面与所述内支撑柱的中心轴线形成夹角；

所述外层密封环包括密封轴筒，所述密封轴筒内壁开设有与所述外支撑柱配合的环槽，所述密封轴筒内壁在靠近环槽的端面处形成有在径向上向中心悬伸的唇口，所述唇口在环槽外端形成圆台状容纳空间，凸缘位于所述圆台状容纳空间内，且楔面与唇口的出口内壁面形成夹角。

进一步的，所述凸缘的楔面与内支撑柱的中心轴线形成的夹角为20～75°。

进一步的，所述唇口与凸缘的楔面之间形成的夹角为0～45°。

进一步的，所述外层密封环的数量大于或等于2。

进一步的，所述内层保持架采用金属或非金属硬质耐磨材料制作而成，所述外层密封环采用硅橡胶或聚四氟乙烯材料制作而成。

本实用新型还提供一种密封结构，包括密封轴、密封体以及如前面所述的组合密封圈，其中，

所述组合密封圈中的内层保持架通过贯穿的轴孔与所述密封轴间隙配合；所述组合密封圈中的外层密封环通过唇口与所述密封轴过盈配合；所述组合密封圈中的外层密封环的外沿与所述密封体的内壁过盈配合。

进一步的，所述唇口与密封轴之间的夹角小于所述凸缘的楔面与密封轴之间的夹角。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：

一、本实用新型提供的组合密封圈将凸缘的楔面与唇口的出口内壁面设计为具有夹角，在唇口承受正/负压时，凸缘的楔面可以有效限制唇口的变形量，避免唇口因正/负压与密封轴之间过大的摩擦，进而产生更多的热量；因此，使用本实用新型能够有效控制动密封状况下的发热量，同时保持良好的密封性能，延长组合密封圈使用寿命，适用于密封要求高、低密封发热量要求的应用场合。

二、本实用新型提供的密封结构采用了本实用新型所述的组合密封圈，内层保持架与密封轴间隙配合不仅利于密封轴的安装导向而且能减少唇口的偏磨，延长组合密封圈的使用寿命；本实用新型可根据密封工况和承压状况，调整唇口的过盈量、唇口与凸缘的楔面之间的夹角以达到密封要求，使用灵活，适应性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型所述组合密封圈的立体结构图；

图2是图1的全剖视图；

图3是内层保持架的立体架构图；

图4是图3的全剖视图；

图5是外层密封环的立体架构图；

图6是图5的全剖视图；

图7是本实用新型所述密封结构的立体结构图；

图8是图7的全剖视图；

1、内层保持架；2、外层密封环；3、密封轴；4、密封体；11、内支撑柱；12、外支撑柱；13、凸缘；21、密封轴筒；22、环槽；23、唇口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例一

如附图1-图2所示的一种组合密封圈，包括一个内层保持架1以及两个套设在所述内层保持架1外侧的外层密封环2，两个外层密封环2相互抵靠且背向安装，实现双向密封，防止润滑油漏油以及外部灰尘、杂质和泥浆等侵入，可适用于做往复运动的轴与轴套之间的密封。

更具体的，如图3-图4所示，所述内层保持架1包括内支撑柱11，所述内支撑柱11为空心圆筒状，其轴向上两端分别具有沿内支撑柱11径向向外延伸的外支撑柱12、两端部分别伸出外支撑柱12形成凸缘13，凸缘13外侧呈楔面，楔面随径向外延向外支撑柱12端面处倾斜，所述内支撑柱11与外支撑柱12同轴且两者中心开设有贯穿的轴孔，所述凸缘13的楔面与所述内支撑柱11的中心轴线形成夹角；为了提高本实施例的整体工作强度，所述内层保持架1采用金属材料如不锈钢、铸铁等制作，也可采用非金属硬质耐磨材料如聚氨酯、聚乙烯、碳化硅陶瓷、氧化铝陶瓷等制作，在本实施例中进一步优选为金属。

更具体的，如图5-图6所示，所述外层密封环2包括密封轴筒21，所述密封轴筒21同样为空心圆筒状，其内壁开设有与所述外支撑柱12配合的环槽22，所述外支撑柱12伸入到环槽22内并具有一定间隙，所述密封轴筒21内壁在靠近环槽22的端面处形成有在径向上向中心悬伸的唇口23，所述唇口23在环槽22外端形成圆台状容纳空间，凸缘13位于所述圆台状容纳空间内，且凸缘13的楔面与唇口23的出口内壁面形成夹角，此时两个外层密封环2以唇口23向外张开的方向相互抵靠，所述凸缘13的楔面与唇口23接触的各面紧密贴合，完成密封。为了提高本实施例的密封性，所述外层密封环2采用具有弹性变形的性能硅橡胶材料或聚四氟乙烯制作而成。

作为优选，所述凸缘13的楔面与内支撑柱11的中心轴线形成的夹角为20～75°，可根据应用场景和承压状况选择并定制该夹角大小，具体值在此不作限定。

作为优选，所述唇口23与凸缘13的楔面形成的夹角为0～45°；将所述唇口23与凸缘13的楔面之间设计为具有一定夹角，在所述唇口23承受正/负压时，所述凸缘13的楔面可以有效限制唇口23的变形量，避免唇口23因正/负压与密封轴之间过大的摩擦，进而产生更多的热量，从而易导致外层密封环2受热变形影响本实施例的使用寿命。

本实用新型所述组合密封圈的具体使用过程是：

首先，对本实用新型进行组装：将两个可弹性变形的外层密封环2通过外支撑柱12与环槽22的配合安装于内层保持架1的外侧，此时外层密封环2与内层保持架1接触的各面紧密贴合，两个外层密封环2相互抵靠且背向安装，如图2所示，至此完成本实用新型的安装。

具体使用时，只需将型号匹配的轴穿过本实用新型所述组合密封圈即可，此时，内层保持架1与该轴间隙配合，外层密封环2的唇口23紧密贴合该轴，所述唇口23与凸缘13的楔面之间形成0～45°夹角。内层保持架与轴间隙配合不仅利于密封轴的安装导向而且能减少唇口的偏磨，延长组合密封圈的使用寿命。唇口23与凸缘13的楔面之间的夹角设计使得在所述唇口23承受正/负压时，所述凸缘13的楔面可以有效限制唇口23的变形量，避免唇口因正/负压与该轴之间过大的摩擦，进而产生更多的热量。可根据密封工况和承压状况，选择和调整唇口23的过盈量、唇口23与凸缘13的楔面之间的夹角以达到密封要求。

实施例二

如附图1-图6所示的一种组合密封圈，包括一个内层保持架1以及n个套设在所述内层保持架1外侧的外层密封环2，相邻两个外层密封环2相互抵靠且背向安装，其中，n大于或等于3，进一步优选为偶数，对称套接在内层保持架1上，同时内层保持架1上的外支撑柱12数量相应改变，具体使用过程和原理与实施例一相同，实现双向多重密封，具有更好的密封效果和更长的使用寿命以适用更高的要求。

实施例三

如图7-图8所示，本实用新型在实施例一或实施例二的基础上还提供一种密封结构，包括密封轴3、密封体4以及如实施例一或实施例二所述的组合密封圈。

所述组合密封圈中的内层保持架1通过贯穿的轴孔与所述密封轴3间隙配合；所述组合密封圈中的外层密封环2通过唇口23与所述密封轴3过盈配合，形成密封；所述组合密封圈中的外层密封环2的外沿与所述密封体4的内壁过盈配合，形成密封。

作为优选，所述唇口23与密封轴3之间的夹角小于所述凸缘13的楔面与密封轴3之间的夹角，外层密封环2的唇口23的变形量受内层保持架1的凸缘13的楔面限定。

作为优选，所述凸缘13的楔面与内支撑柱11的中心轴线形成的夹角为20～75°，可根据应用场景和承压状况选择并定制该夹角大小，具体值在此不作限定。

作为优选，所述唇口23与凸缘13的楔面之间形成的夹角为0～45°；将所述唇口23与凸缘13的楔面之间设计为具有一定夹角，在所述唇口23承受正/负压时，所述凸缘13的楔面可以有效限制唇口23的变形量，避免唇口23因正/负压与密封轴之间过大的摩擦，进而产生更多的热量，从而易导致外层密封环2受热变形影响本实施例的使用寿命。

本实施例的具体使用过程和原理与实施例一相似，在此不作赘述，区别在于，本实施例中的密封结构包括了密封轴3和密封体4，应用于更具体的场景中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种组合密封圈，其特征在于：包括内层保持架(1)以及多个套设在所述内层保持架(1)外侧的外层密封环(2)，相邻两外层密封环(2)相互抵靠且背向安装，其中，

所述内层保持架(1)包括内支撑柱(11)，所述内支撑柱(11)轴向上两端分别具有沿内支撑柱(11)径向向外延伸的外支撑柱(12)、两端部分别伸出外支撑柱(12)形成凸缘(13)，凸缘(13)外侧呈楔面，楔面随径向外延向外支撑柱(12)端面处倾斜，所述内支撑柱(11)与外支撑柱(12)同轴且两者中心开设有贯穿的轴孔，所述凸缘(13)的楔面与所述内支撑柱(11)的中心轴线形成夹角；

所述外层密封环(2)包括密封轴筒(21)，所述密封轴筒(21)内壁开设有与所述外支撑柱(12)配合的环槽(22)，所述密封轴筒(21)内壁在靠近环槽(22)的端面处形成有在径向上向中心悬伸的唇口(23)，所述唇口(23)在环槽(22)外端形成圆台状容纳空间，凸缘(13)位于所述圆台状容纳空间内，且楔面与唇口(23)的出口内壁面形成夹角。

2.根据权利要求1所述的一种组合密封圈，其特征在于：所述凸缘(13)的楔面与内支撑柱(11)的中心轴线形成的夹角为20～75°。

3.根据权利要求2所述的一种组合密封圈，其特征在于：所述唇口(23)与凸缘(13)的楔面之间形成的夹角为0～45°。

4.根据权利要求3所述的一种组合密封圈，其特征在于：所述外层密封环(2)的数量大于或等于2。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种组合密封圈，其特征在于：所述内层保持架(1)采用金属或非金属硬质耐磨材料制作而成，所述外层密封环(2)采用硅橡胶或聚四氟乙烯材料制作而成。

6.一种密封结构，其特征在于：包括密封轴(3)、密封体(4)以及如权利要求1至5任一项所述的组合密封圈，其中，

所述组合密封圈中的内层保持架(1)通过贯穿的轴孔与所述密封轴(3) 配合；所述组合密封圈中的外层密封环(2)通过唇口(23)与所述密封轴(3)配合；所述组合密封圈中的外层密封环(2)的外沿与所述密封体(4)的内壁配合。

7.根据权利要求6所述的一种密封结构，其特征在于：所述唇口(23)与密封轴(3)之间的夹角小于所述凸缘(13)的楔面与密封轴(3)之间的夹角。

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