CN87214170U - 可更换唇口的橡胶油封 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于橡胶油封的新设计。

现有技术中的橡胶油封均为整体式结构，在密封性能失效时，需要整体更换。本实用新型的目的，是提供一种能更换唇口的橡胶油封。这种油封由基体与唇环两部分组合而成，在油封的密封性能失效时，只要简单地更换损坏了的唇环，就能重新达到密封目的。本实用新型与现有技术相比，更换方便，密封性能良好，既能节约维修保养时间，又能节约大量制造油封骨架所需的原材料及能源，经济效益显著。

Description

可更换唇口的橡胶油封

本实用新型属于橡胶油封的新设计。

现有技术中的橡胶油封均为整体式结构。橡胶油封在使用一段时间后，都不可避免地要出现密封性能失效，失效的位置又都是在密封唇口，而其余部位则还是原好无损的。这时使用现有技术的整体式油封，则需要整个全部更换，为此白白浪费了许多制造橡胶油封骨架所必须的钢材、胶料以及制品硫化过程时所消耗的能源，且装卸比较困难。

本实用新型的目的，是提供一种能更换唇口的橡胶油封。这种油封由基体1与唇环2两部份组合而成，在油封的密封性能失效时，只需更换损坏了的唇环就能重新达到密封的目的，基体部位则可原封不动。这种油封更换方便，既能节省机械维修保养时间，又能节省钢材、胶料、能源，经济效益显著。

图1是本实用新型可更换唇口的橡胶油封截面示意图。图2是本实用新型可更换唇环的局部放大图。

本实用新型由基体1和唇环2两部份组成。基体部位1与现有技术的普通油封没有多大区别，具有橡胶制的环状结构，它由金属骨架、腰部，唇口及弹簧四部分组成。外径的尺寸按油封座的内径尺寸制造，而唇口直径则比现有技术的普通油封唇口相应加大。唇环的外圆套在基体的唇口上，外唇部位外形尺寸则按基体的唇口部位角度及去除弹簧后的直径尺寸设计，而工作部位则由现有技术的唇口环形接触带改为一组单向或双向的螺旋线。为了便于安装，旋转轴的引导部份角度相应地比标准稍有增大。

由于密封环的接合面是根据基体接合面的成型角度设计的，当基体与唇环两部份安装在一起还未开始工作时，这两部份是处于自由状态，而当它们作为一个整体安装在机器需要密封的部位时，由于旋转轴对唇环径向压力的作用以及轴与唇环摩擦而产生热量，使得两个接合面之间的空气完全排出紧密接触，相互间便产生了吸附力，从而使整个接合面完全吻合起到密封作用。旋转轴与唇环由于旋转摩擦的作用而产生旋转摩擦力矩，这种力矩的大小除与半径有关外，还与摩擦系数有关，但是由于唇环的外唇与基体的接触是橡胶与橡胶的接触，其摩擦系数远比唇环的工作面与金属旋转轴旋转接触的摩擦系数大得多，从而确定了唇环的外唇与基体的摩擦力矩比唇环的工作密封面与金属旋转轴的摩擦力矩大，不会导致外唇与基体的相对运动。

但是这种油封的结构毕竟是由两个单体组合而成，唇环与基体所能承受的旋转摩擦力矩总是有一定限度，这就要求设计者考虑尽可能减小唇环的内唇与旋转轴间的过盈量，也就是尽量减小旋转摩擦力矩。从现有技术的橡胶油封唇口形状来看，它与旋转轴之间是一条环形接触带，按国外有关资料介绍，唇口与旋转轴间的过盈量不能少于0.7～0.8mm，所以它们所产生的摩擦力矩较大。本实用新型橡胶油封的唇环工作面采用螺旋形唇口设计，它不需要这么大的过盈量，起密封作用的是几条单向或双向的螺旋线，它象螺杆泵的作用一样，能把外泄的油液倒吸回油腔内。从台架试验证明，其过盈量只要控制在0.42～0.52mm范围内，线速度在10M／S，其油温仅升至75℃而不会泄漏。据有关资料报导，在这种线速度条件下，按现有技术制造的普通橡胶油封，其油温可高达85～95℃。但实践证明：按现有技术将密封工作面设计成一条环形接触带的唇环也是可行的，只是效果就稍差些了。

本实用新型可更换唇口的油封其唇环由于是加在基体的唇口部位上，腰部顶端至唇口的距离比现有技术的油封增大了，腰部所承受旋转轴的径向跳动力也同样增大了，因此，在同等条件下，它的随动性能要比现有技术油封的随动性能好。台架试验证明：3800转速度旋转轴的不同轴度标准是0.08mm。而现有我们有意识地将旋转轴的不同轴度调至0.38mm，结果还是一滴未漏，且停机4小时后也未发现泄漏现象。

下面是本实用新型的一个实施例：

基体部位与现有技术橡胶油封基本相同，其外径的尺寸按油封座的内径尺寸制造，而唇口直径则相应加大了5mm，唇环的外唇部位外形尺寸则按基体唇口部位角度及去除弹簧后的直径尺寸设计，工作部位从现有技术的环形接触带改为三条右旋的螺旋线，其螺旋角β为2°（可至5°），螺纹角α54°（可从30°起），螺距h为0.5mm，螺纹深H为0.5mm（可从0.2mm起）。为了便于安装，旋转轴的引导部份角度相应地比标准增加了10°。该实施例采用邵氏硬度为68度的丁晴胶为原料，唇环的内唇与轴的过盈量为0.48mm，硫化出三个规格为φ45×φ50×4mm的单向回流唇环，并安装在三个规格为φ80×φ50×12mm的油封唇口上进行了台架试验。其试验条件是：线速度V＝10M／S、试验轴与油封外径的不同轴度C＝0.35mm，外园编心量C＝0.05mm、润滑介质温度T＝31℃（室温），按油封常规鉴定性试验进行了240小时，每24小时停机4小时。试验结果是一滴未漏，停机4小时后也未发现泄漏现象。润滑介质温度一直平衡在75±2℃范围。为了考验其寿命指标，到现在已运转了600小时，还未见失效迹象。由于三个试件结果都是一样，可以肯定本实用新型其结构是可行的。

使用本实用新型可更换唇口的橡胶油封，在密封性能失效时，只需更换唇环，而基体部份则可原封不动，更换简单方便，不但能节约大量维修保养时间，还能节约大量制造基体骨架所需要的钢材、胶料及制品硫化时所需要的能源。制造一个整体式橡胶油封需要生产成本一元多，而制造一个唇环只需生产成本几分钱。橡胶油封是大部份机器都必须使用的易损件，因而把现有技术的整体式橡胶油封改为可更换唇口的橡胶油封，具有极其显著的经济效益。

附图说明：图1为可更换唇口的橡胶油封截面示意图

1为基体部

2为可更换的唇环部

图2为可更换的唇环的局部放大图

在本实施例中：

β＝2°－5°        h＝0.5mm

χ＝30°－54°        H＝0.2－0.5mm

图1中的基体我们采用的是J形骨架式橡胶油封，它由金属骨架、腰部、唇口及弹簧四部份组成。由于普通油封有高低速之分，而唇口的成型角度是根据这个要求设计的（一般控制在113°～118°范围内）。腰部高度的设计是考虑油腔受压力的大小而定的（通常情况是在0.5kg／cm²以下）。因此，它的密封效果是与设计时的整体结构及所用胶料的性能有关。而最终的反映是在密封唇口部位，绪如唇口老化，磨损等都是失效的主要原因。

图2是我们用以更换的唇环的局部放大图。其外圆部位是按基体1的唇口成型角度（113°－118°）而设计，内圆是一组左旋或右旋的螺旋线（其具体参数如上所述），并带一条0.2～0.3mm的环形带，用以防止静止时油液沿螺旋线泄漏，唇环厚度是4mm。

工作时，将唇环的外圆套在基体的唇口上，由于以上所述的原因，它们之间是紧密地相互吸附在一起，而唇环的内圆（即螺旋线部位）则与旋转轴作相对运动，起着动态密封的作用。

Claims (4)

1、一种油封，具有橡胶制的环状结构，具有金属骨架、腰部、唇口及弹簧结构，其特征在于由基体1与套在基体唇口上的唇环2两部份组合而成。

2、根据权利要求1所述的橡胶油封，其特征在于套在基体唇口上的唇环的工作部位为一组单向螺旋线。

3、根据权利要求1所述的橡胶油封，其特征在于套在基体唇口上的唇环的工作部位为一组双向螺旋线。

4、根据权利要求1所述的橡胶油封，其特征在于套在基体唇口上的唇环的工作部位为一个环型工作面。

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