CN218863271U - 一种高速高压防尘油封 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油封技术领域，具体涉及一种高速高压防尘油封，该油封包括有外金属骨架，外金属骨架包括有向其径向内侧弯折的上包边和下包边，上包边和下包边之间依次设有上金属垫片、上PTFE唇片、下金属垫片和下PTFE唇片，该油封还包括有上密封垫片和防尘唇，上密封垫片被配置在上PTFE唇片的上方，对所述上PTFE唇片进行密封，防尘唇被配置在下PTFE唇片的下方，上PTFE唇片和下PTFE唇片的唇口朝向相同，且和防尘唇的唇口朝向相反。本实用新型提供的一种高速高压防尘油封，适用于高速高压的工作场景，具有较好的防尘效果，并且还具有结构紧凑、工艺简化、稳定性高、使用寿命高等优点。

Description

一种高速高压防尘油封

技术领域

本实用新型涉及油封技术领域，具体涉及一种高速高压防尘油封。

背景技术

油封是一般通用机械的旋转轴润滑密封系统中不可缺少的重要原件，常用于各种机械的轴承处，其功能在于把油腔和外界隔离，对内封油，防止机械内部油、水或化学药液的泄漏；对外封尘，防止外部的尘埃、砂土等侵入而损坏机械元件。

图1示出了现有技术中常见的一种油封(TC型)的剖面示意图，该油封包括有金属骨架001、橡胶主唇002、橡胶尘唇003和自紧弹簧004，其中，金属骨架001作为支撑体具有加强效果，橡胶主唇002和橡胶尘唇003包覆金属骨架001设置，橡胶主唇002用于对内封油，且通过自紧弹簧004收紧，橡胶尘唇003则用于对外防尘。该油封结构存在以下问题：1、橡胶主唇002作为密封唇，当压力过大时，容易压匮，造成漏油，耐压仅为0.3Mpa；2、橡胶主唇002受压后，会产生一个较大的抱轴力，在主轴高速旋转时，产生较大的摩擦，摩擦生热，产生较高的温度，如果温度超出橡胶本身的耐热范围，则会直接失效，即便在橡胶的可承受范围内，也会加速老化，缩短使用寿命；3、在高速高压下，橡胶材料本身容易磨损，而且，由于橡胶中常常会为了增加强度而添加纤维，在本身磨损的同时也会加速轴的磨损，使整个产品的使用寿命降低。

图2示出了现有技术中的另外一种油封(KA3J型)的剖面示意图，该油封包括有外骨架01、上金属骨架02、上PTFE唇片03、下金属骨架04和下PTFE唇片05，其中，上PTFE唇片03设置在上金属骨架02和下金属骨架04之间，下PTFE唇片05设置在下金属骨架04和外骨架01的内侧下端面之间，上PTFE唇片03和下PTFE唇片05的唇口朝向同一侧(压力侧)，相较于图1所示的油封结构，该油封由于唇片采用了PTFE(聚四氟乙烯)材料，使得唇片具有耐高温、耐磨损、低摩擦系数等特点，但是该油封仍然存在以下问题：1、上PTFE唇片03和下PTFE唇片05均用于封油，没有防尘唇，防尘效果差，容易有灰尘等异物侵入；2、在高压高速的工作场景下，容易导致高压油从上金属骨架02和上PTFE唇片03之间渗漏，也就是说该油封仅适用于润滑油、润滑脂等粘性大的流体的密封，而不适用于高速高压的液压油的密封。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中的油封存在防尘效果差以及不适用于高速高压场景下的液压油的密封的技术问题，提出了一种高速高压防尘油封，防尘效果好，且可适用于高速高压场景下的液压油的密封。

本实用新型的技术方案：

一种高速高压防尘油封，包括有外金属骨架，所述外金属骨架包括有向其径向内侧弯折的上包边和下包边，所述上包边和下包边之间依次设有上金属垫片、上PTFE唇片、下金属垫片和下PTFE唇片，所述高速高压防尘油封还包括：

上密封垫片，所述上密封垫片被配置在所述上PTFE唇片的上方，对所述上PTFE唇片进行密封；

防尘唇，所述防尘唇被配置在所述下PTFE唇片的下方，所述上PTFE唇片和所述下PTFE唇片的唇口朝向相同，且和所述防尘唇的唇口朝向相反。

进一步地，所述上密封垫片被配置在所述上金属垫片的底部和所述上金属垫片的径向外侧。

进一步地，所述上密封垫片硫化设置在所述上金属垫片上。

进一步地，所述防尘唇硫化设置在所述外金属骨架上。

进一步地，所述高速高压防尘油封还包括有下密封垫片，所述下密封垫片被配置在所述下PTFE唇片的下方，对所述下PTFE唇片进行密封。

进一步地，所述下密封垫片被配置在所述下PTFE唇片和所述外金属骨架的下包边之间，所述下密封垫片硫化设置在所述外金属骨架上。

进一步地，所述防尘唇和所述下密封垫片一体化设置，所述防尘唇包覆所述外金属骨架的下包边的上边，且向其径向外侧延伸形成所述下密封垫片。

进一步地，所述防尘唇包覆所述外金属骨架的下包边的上边和径向内侧边，但不包覆所述外金属骨架的径向外侧。

进一步地，所述上密封垫片、防尘唇和下密封垫片均为氢化丁腈橡胶材质。

进一步地，所述上PTFE唇片的唇口朝向所述外金属骨架的上包边一侧，且不突出于所述上包边的上边；所述防尘唇的唇口朝向所述外金属骨架的下包边一侧，且不突出于所述下包边的下边。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种高速高压防尘油封，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型中的上PTFE唇片和下PTFE唇片均为特殊的PTFE材质，由于具有较好的抗撕裂性、抗压性、耐高温、耐磨损和低摩擦系数等特点，使得该油封可以应用于相对较高的压力和转速的工况下，而且使用寿命较长。并且，本实用新型通过设置上密封垫片进行密封和缓冲，防止流体的泄露，使得该油封可应用于更高压力的工况下，耐压可达20Mpa。

2、本实用新型设置有防尘唇，通过防尘唇防止灰尘、砂土等异物的侵入，增加产品使用寿命。

3、本实用新型将上密封垫片硫化设置在上金属垫片上，将集成有下密封垫片密封功能的防尘唇也硫化设置在外金属骨架上，减少了组装的单品数量，组装更为简单，不易出错，并且在防错的同时，滚压工艺由原先的单件滚压变成组合滚压，简化了工艺，提升了效率，有利于批量生产。

4、本实用新型中上密封垫片和防尘唇均采用优质的氢化丁腈橡胶材质，由于其具有更广的耐温范围，可应用于高压高速高温度的工况；由于其更优越的耐磨性，使得防尘唇的使用寿命增加；由于其优良的耐腐蚀性和较高的抗压缩永久变形能力，使得产品的密封性能得到保证，不会渗油，确保在高速高压工况下的稳定性。

5、本实用新型使得上PTFE唇片和防尘唇成型后在轴向方向上均不突出于外金属骨架的上端面和下端面，减少产品的轴向尺寸，为轻量化提供有效保证。

附图说明

图1为现有技术中的一种油封的剖面示意图；

图2为现有技术中的另外一种油封的剖面示意图；

图3为实施例一的油封的剖面示意图；

图4为实施例一的外金属骨架的剖面示意图

图5为实施例二的油封的剖面结构示意图；

图6为实施例三的油封的剖面结构示意图。

其中，

金属骨架001，橡胶主唇002，橡胶尘唇003，自紧弹簧004；

外骨架01，上金属骨架02，上PTFE唇片03，下金属骨架04，下PTFE唇片05；

外金属骨架1，上包边11，下包边12，支撑部13；上金属垫片2；上PTFE唇片3；下金属垫片4；下PTFE唇片5；上密封垫片6；防尘唇7；下密封垫片8。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型的目的是提供一种高速高压且带防尘功能的油封，本实用新型对现有的油封结构进行改进，一方面，通过设置密封垫片使得油封可以应用于更高压力和转速的工况下；另一方面，通过设置防尘唇可以有效防止异物侵入，提高产品使用寿命。下面通过具体的实施例进行具体说明。

实施例一：

如图3-4所示，本实施例提供一种高速高压防尘油封，该油封包括有外金属骨架1，该外金属骨架1包括有环形的中间支撑部13以及自中间支撑部13的上端向径向内侧弯折的上包边11和自中间支撑部13的下端向径向内侧弯折的下包边12，上包边11的长度短于下包边12，在上包边11和下包边12之间依次设有上金属垫片2、上PTFE唇片3、下金属垫片4和下PTFE唇片5，上PTFE唇片3和下PTFE唇片5的唇口均为锥形，且朝向相同，均朝向上方流体侧(压力侧)，以对液压油等流体进行密封。

此外，该油封还包括有上密封垫片6和防尘唇7，其中，上密封垫片6被配置在上PTFE唇片3的上方，对上PTFE唇片3进行密封，防止液压油等流体从上PTFE唇片3的径向外侧泄露。进一步地，防尘唇7的根部被配置在下PTFE唇片5和外金属骨架1的下包边12之间，防尘唇7的唇口也为锥形，且朝向与上PTFE唇片3、下PTFE唇片5的唇口朝向相反，朝向下方空气侧(背压侧)，以防止外部尘土等异物侵入。

首先，本实施例中的上PTFE唇片3和下PTFE唇片5均为特殊的PTFE材质(如加入矿物纤维和润滑助剂)，由于该材质具有较好的抗撕裂性和抗压性，使得各唇片不易被压匮造成漏油；并且由于该材质还具有耐高温、耐磨损和低摩擦系数等特点，使得该油封可以应用于相对较高的压力和转速的工况下，而且使用寿命较长；此外由于该材质本身不易磨损，无需加入纤维等补强材质，也就不会对轴磨损，对轴起到较好的保护作用，增加轴和产品整体的使用寿命。其次，本实施例还在上PTFE唇片3的上方设置上密封垫片6进行密封，直接缓冲和密封了压力侧的高压油压，使得该油封可应用于更高压力的工况下，耐压可达20Mpa。然后，本实施例还在下PTFE唇片5和外金属骨架1的下端设置防尘唇7，通过防尘唇7防止灰尘、砂土等异物的侵入，增加产品使用寿命。

进一步地，本实施例的高速高压防尘油封还包括有下密封垫片8，下密封垫片8被配置在下PTFE唇片5的下方，对下PTFE唇片5进行密封，防止流体从下PTFE唇片5的径向外侧泄漏。通过设置下密封垫片8可进一步提升密封效果，提升油封在高速高压工况下的稳定性。

本实施例中上密封垫片6、防尘唇7和下密封垫片8均为橡胶材质，且优选为优质的氢化丁腈橡胶材质，由于其更广的耐温范围(-30～120℃)，适用用于高压高速高温度的工况；由于其更优越的耐磨性，使得防尘唇7的使用寿命增加；由于其优良的耐腐蚀性和较高的抗压缩永久变形能力，使得产品的密封性能得到保证，不会渗油，确保在高速高压工况下的稳定性。

如图3所示，本实施例中，上密封垫片6位于上金属垫片2和上PTFE唇片3之间，下密封垫片8位于下PTFE唇片5和外金属骨架1的下包边12之间。但是，在此实施例中，整个油封包括有外金属骨架1、上金属垫片2、上密封垫片6，上PTFE唇片3、下金属垫片4、下PTFE唇片5、下密封垫片8和防尘唇7共八件单品，在组装时，如果防错措施没有做好，容易漏装或者装反，并且由于密封垫片较薄，容易变形，组装困难；此外，上、下密封垫片单独硫化，上、下PTFE唇片单独车削，金属骨架额外酸洗磷化，最终滚边组合，整个产线拉的太长，工艺繁琐，生产效率低。

对此，本实施例将上密封垫片6配置在上金属垫片2和上PTFE唇片3之间，即上金属垫片2的底部，且上密封垫片6直接硫化设置在上金属垫片2上，形成硫化垫片，下密封垫片8被配置在下PTFE唇片5和外金属骨架1的下包边12之间，且下密封垫片8和防尘唇7均硫化设置在外金属骨架1上，这样，本实施例仅包括硫化有下密封垫片8和防尘唇7的外金属骨架1、上金属垫片2和上密封垫片6形成的硫化垫片、上PTFE唇片3、下金属垫片4、下PTFE唇片5共五件单品，减少了组装的子件数量，组装更为简单，不易出错，并且在防错的同时，滚压工艺由原先的单件滚压变成组合滚压，简化了工艺，提升了效率，有利于批量生产；而且上、下密封垫片是分别直接硫化设置在上金属垫片2和外金属骨架1上，减少了组装时的变形扭曲等不良，大大提高了产品的稳定性。当然，在其他实施例中，下密封垫片8也可以设置在下金属垫片4和下PTFE唇片5之间，且直接硫化设置在下金属垫片4上，但是这样会造成产品的轴向长度较长，不利于紧凑化和轻量化设计。

进一步地，该防尘唇7包覆外金属骨架1的下包边12的上边的一部分和下包边12的径向内侧边，但不包覆所述外金属骨架1的径向外侧。如果在外金属骨架1的径向外侧也设置包胶，由于在高速、高压的运转情况下会存在振动，而油封是通过径向外侧的包胶和安装座接触，振动和压力会导致油封顺着压力方向发生轴向位移。因此，本实施例的外金属骨架1的径向外侧没有包胶，外金属骨架1和外侧安装座安装后不会发生轴向位移，在高速、高压和频繁振动的恶劣工况下也能稳定工作，并且金属和金属接触更有利于散热。

此外，如图3，本实施例中上PTFE唇片3的唇口朝向外金属骨架1的上包边11一侧，且不突出于上包边11的上边；防尘唇7的唇口朝向外金属骨架1的下包边12一侧，且不突出于下包边12的下边。也就是说，本实施例在保证各唇口受力后的变形量及疲劳寿命满足工况的前提下，优化产品结构，使得上PTFE唇片3和防尘唇7成型后在轴向方向上均不突出于外金属骨架1的上端面和下端面，减少产品的轴向尺寸，为轻量化提供有效保证。

本实施例在产品成型前，通过工装定位，保证各个部件之间的同轴度控制在0.2mm以内，组装完成后，各PTFE唇片再进行二次成型，使产品尺寸保证在一个较为稳定的范围。并且，在产品包装运输的过程中，会成组套入一个特殊的定型工装，定型工装适配该油封结构设置，且定型工装表面涂覆有保护材料，保证产品存储、运输、转运过程中主唇口的形状和尺寸的稳定性。

由上述内容可知，本实施例提供的一种高速高压防尘油封，适用于高速高压的工作场景，具有较好的防尘效果，并且还具有结构紧凑、工艺简化、稳定性高、使用寿命高等优点。

实施例二：

如图5所示，本实施例提供的一种油封结构和实施例一的区别在于，本实施例中的防尘唇7和下密封垫片一体化设置。具体地，防尘唇7包覆外金属骨架1的下包边的上边，且向其径向外侧延伸形成下密封垫片，也就是说，该防尘唇7上集成设置了下密封垫片，仅设置一个防尘唇7便可同时起到防尘和下密封垫片密封的功能，进一步简化了结构和工艺。

实施例三：

如图6所示，本实施例提供的一种油封结构和实施例二的区别在于，该实施例中，上密封垫片6的截面呈L形，即分别在上金属垫片2的底部和径向外侧硫化设置有密封垫片，如此使得密封效果更好，而且不占用产品的轴向空间。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速高压防尘油封，包括有外金属骨架(1)，所述外金属骨架(1)包括有向其径向内侧弯折的上包边(11)和下包边(12)，所述上包边(11)和下包边(12)之间依次设有上金属垫片(2)、上PTFE唇片(3)、下金属垫片(4)和下PTFE唇片(5)，其特征在于，所述高速高压防尘油封还包括：

上密封垫片(6)，所述上密封垫片(6)被配置在所述上PTFE唇片(3)的上方，对所述上PTFE唇片(3)进行密封；

防尘唇(7)，所述防尘唇(7)被配置在所述下PTFE唇片(5)的下方，所述上PTFE唇片(3)和所述下PTFE唇片(5)的唇口朝向相同，且和所述防尘唇(7)的唇口朝向相反。

2.根据权利要求1所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述上密封垫片(6)被配置在所述上金属垫片(2)的底部和所述上金属垫片(2)的径向外侧。

3.根据权利要求1或2所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述上密封垫片(6)硫化设置在所述上金属垫片(2)上。

4.根据权利要求3所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述防尘唇(7)硫化设置在所述外金属骨架(1)上。

5.根据权利要求4所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述高速高压防尘油封还包括有下密封垫片(8)，所述下密封垫片(8)被配置在所述下PTFE唇片(5)的下方，对所述下PTFE唇片(5)进行密封。

6.根据权利要求5所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述下密封垫片(8)被配置在所述下PTFE唇片(5)和所述外金属骨架(1)的下包边(12)之间，所述下密封垫片(8)硫化设置在所述外金属骨架(1)上。

7.根据权利要求6所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述防尘唇(7)和所述下密封垫片(8)一体化设置，所述防尘唇(7)包覆所述外金属骨架(1)的下包边(12)的上边，且向其径向外侧延伸形成所述下密封垫片(8)。

8.根据权利要求7所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述防尘唇(7)包覆所述外金属骨架(1)的下包边(12)的上边和径向内侧边，但不包覆所述外金属骨架(1)的径向外侧。

9.根据权利要求7所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述上密封垫片(6)、防尘唇(7)和下密封垫片(8)均为氢化丁腈橡胶材质。

10.根据权利要求1所述的高速高压防尘油封，其特征在于，所述上PTFE唇片(3)的唇口朝向所述外金属骨架(1)的上包边(11)一侧，且不突出于所述上包边(11)的上边；所述防尘唇(7)的唇口朝向所述外金属骨架(1)的下包边(12)一侧，且不突出于所述下包边(12)的下边。

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