專利名稱：油封結(jié)構(gòu)及其成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械裝置的動密封領(lǐng)域，特別地，涉及一種油封結(jié)構(gòu)以及該油封結(jié)構(gòu)的成型方法。
背景技術(shù)：
機(jī)械裝置的動密封有機(jī)械密封、磁性密封、唇形油封和毛氈密封。其中，唇形油封因為其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、安裝方便、重量輕和使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于機(jī)械傳動裝置中?，F(xiàn)有的機(jī)械裝置的唇形油封多采用鋼制骨架，然后整體注塑成型。這種整體注塑成型的油封結(jié)構(gòu)具有明顯的缺陷在安裝、拆卸唇形油封時，需要專門布置密封支座，增加了系統(tǒng)重量、零件數(shù)量和成本。另一方面，現(xiàn)有的唇形油封結(jié)構(gòu)多是單層結(jié)構(gòu)，即只有一層橡膠環(huán)與轉(zhuǎn)動軸緊密接觸，而沒有設(shè)置必要的防塵結(jié)構(gòu)，其缺陷在于灰塵很容易隨著黃油直接進(jìn)入軸承內(nèi)部，造成軸承被損傷、腐蝕等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，裝卸方便的油封結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有油封結(jié)構(gòu)重量過大、零件數(shù)量過多、防塵效果過差的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種油封結(jié)構(gòu)，包括骨架；包裹在骨架外表面上的橡膠外皮；壓合固定在骨架內(nèi)壁上的主密封件和副密封件。其中骨架優(yōu)選用鋁合金加工制成，也可以用不銹鋼、鈦合金或者其它機(jī)械強(qiáng)度大、質(zhì)地輕的材料加工制成。進(jìn)一步地，骨架內(nèi)壁上設(shè)置有凸起，凸起上設(shè)有兩個分別壓合固定主密封件和副密封件的環(huán)形凹槽。進(jìn)一步地，主密封件和副密封件的材料為聚四氟乙烯。進(jìn)一步地，橡膠外皮的材料為氟橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚四氟乙烯或者聚氨酯。進(jìn)一步地，主密封件和副密封件的工作面上間隔設(shè)置多道同心圓凹槽。進(jìn)一步地，骨架的內(nèi)徑表面設(shè)置為螺紋結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，主密封件和副密封件各自具有沿軸向延伸的伸出凸頭，主密封件的伸出凸頭和副密封件的伸出凸頭彼此相對并相抵接。進(jìn)一步地，主密封件和副密封件之間還設(shè)置有一密封圈。進(jìn)一步地，橡膠外皮的內(nèi)表面與骨架的外表面上設(shè)置有相對應(yīng)的凸條、凹槽或者螺紋結(jié)構(gòu)。一種油封結(jié)構(gòu)的成型方法，成型步驟為第一步，將主密封件和副密封件根據(jù)需要尺寸加工成環(huán)狀片；第二步，將環(huán)狀片通過定型模具在溫度為20(TC 300°C、壓強(qiáng)為 1. 2MPa 1. SMI^a條件下定型為喇叭口狀密封件；第三步，將定型好的主密封件和副密封件裝配到環(huán)形凹槽內(nèi)。一種油封結(jié)構(gòu)的成型方法，具體步驟為第一步，將主密封件和副密封件根據(jù)需要尺寸加工成環(huán)狀片；第二步，將環(huán)狀片裝配壓合在骨架內(nèi)壁上的環(huán)形凹槽內(nèi)；第三步，用碾壓的方法將環(huán)狀片成型為喇叭口狀密封件。進(jìn)一步地，在主密封件和副密封件的工作面上加工同心圓凹槽的方法為用尖銳的刀具在主、副密封件的工作面上刻出間隔均勻的同心圓凹槽，同心圓凹槽規(guī)格為間距
0.5mm 0. 8mm、槽深 0. Imm 0. 15mm、槽寬 0. 2mm 0. 3mm ；或者，將主、副密封件放入專用模具中，在溫度為200°C 300°C、壓強(qiáng)為1. 2ΜΙ^
1.8MPa條件下壓制出同心圓凹槽，同心圓凹槽規(guī)格為間距0. 5mm 0. 8mm、槽深0. Imm 0. 15mm、槽寬 0. 2mm 0. 3mm。本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明的油封結(jié)構(gòu)優(yōu)選采用鋁合金作骨架，且將主副密封件壓合嵌固在骨架內(nèi)壁面上，無需另外設(shè)置密封支座，從而結(jié)構(gòu)簡單、重量大大減輕，裝卸更加方便。2、本發(fā)明設(shè)置有副密封件，其進(jìn)一步保證了密封效果，即使主密封件發(fā)生故障或者破損，短時間內(nèi)，副密封件能夠起到補(bǔ)充密封的作用，給發(fā)現(xiàn)并處理故障提供了時間余地；另一方面，副密封件能夠很好的防止灰塵進(jìn)入軸承內(nèi)部而造成軸承卡死等現(xiàn)象。3、本發(fā)明油封結(jié)構(gòu)的主、副密封件采用聚四氟乙烯作材料，使得主、副密封件的摩擦系數(shù)低，耐高溫、耐各種介質(zhì)性能優(yōu)異；且密封件的貯存壽命長，大大提高了油封的使用壽命ο除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的油封結(jié)構(gòu)沿徑向的剖切示意圖，圖中該油封結(jié)構(gòu)的骨架半圓形環(huán)在該剖切位置的投影線省略；圖2是圖1中A部位的放大示意圖；圖3是本發(fā)明實施例的主、副密封件加工成環(huán)狀片時的示意圖；圖4是本發(fā)明實施例的主、副密封件的加工定型模具示意圖；圖5是本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的油封結(jié)構(gòu)沿徑向的剖切示意圖，圖中該油封結(jié)構(gòu)的骨架半圓形環(huán)在該剖切位置的投影線省略，以及主、副密封件的半圓形環(huán)在該剖切位置的投影線省略；圖6是本發(fā)明另一更優(yōu)選實施例的油封結(jié)構(gòu)沿徑向的剖切示意圖，圖中該油封結(jié)構(gòu)的骨架半圓形環(huán)在該剖切位置的投影線省略。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1，一種油封結(jié)構(gòu)，包括骨架2、包裹在骨架2外表面上的橡膠外皮1及壓合固定在骨架2內(nèi)壁上的主密封件3和副密封件4。
該骨架2呈圓環(huán)柱體，其內(nèi)壁上設(shè)有凸起21，該凸起21上設(shè)有兩個分別壓合固定主密封件3和副密封件4的環(huán)形凹槽22。該骨架2優(yōu)選用鋁合金加工制成。作為另外的實施例，該骨架2也可以用不銹鋼、鈦合金或者其它機(jī)械強(qiáng)度大、質(zhì)地輕的材料加工制成。該橡膠外皮1呈環(huán)帶狀，該橡膠外皮1與骨架2外徑緊密貼合。該橡膠外皮1外表面為稍微粗糙表面，或者設(shè)計為凹槽結(jié)構(gòu)，或者設(shè)計為螺紋結(jié)構(gòu)，以與被接觸的外徑管體緊密接觸并可防止漏油，還可以起到一定的緩沖作用。本發(fā)明的橡膠外皮1采用氟橡膠作為制作材料，另外，根據(jù)性能需求不同，可以選擇丁腈橡膠、硅橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚四氟乙烯或者聚氨酯等彈性材料制作橡膠外皮1。請結(jié)合參照圖2，該主密封件3呈喇叭口狀，其包括喇叭口處的外翻邊31及由外翻邊31傾斜延伸的密封邊32。該密封邊32圍成喇叭口狀。該密封邊32的外周緣間隔設(shè)置多道回油線。在本實施方式中，回油線為多道同心圓凹槽33，即多道同心圓凹槽33的中心軸線為該主密封件的中心軸線。該副密封件4和主密封件3的結(jié)構(gòu)相同。因此，該副密封件4也包括外翻邊41和密封邊42，且密封邊42上也設(shè)有凹槽(圖未示)。外翻邊31、41壓合固定在骨架2內(nèi)壁上的凸起21的環(huán)形凹槽22內(nèi)。其中，主密封件3的密封邊32比副密封件4的密封邊42長。 本發(fā)明的主密封件3和副密封件4均采用聚四氟乙烯作為制作材料，根據(jù)不同的耐溫、耐壓需求，可以選擇其它的四氟乙烯共聚物，或者摩擦系數(shù)較低、彈性良好的其它材料。參加圖3和圖4，密封結(jié)構(gòu)的成型方法為首先，將主密封件3和副密封件4根據(jù)需要尺寸加工成環(huán)狀片；其次，將環(huán)狀片通過定型模具在200°C 300°C的溫度條件和 1. 2MPa 1. SMPa的壓強(qiáng)條件下定型為喇叭口狀密封件；再次，將定型好的主密封件3和副密封件4裝配到環(huán)形凹槽22內(nèi)，再對由于壓合而發(fā)生變形的主密封件3和副密封件4進(jìn)行修整。其中主密封件3和副密封件4定型的溫度優(yōu)選250°C，壓強(qiáng)優(yōu)選1.5MPa。主密封件 3和副密封件4的工作面上的間隔均勻的同心圓凹槽33的加工方法為用尖銳的刀具在主密封件3和副密封件4的工作面上刻出間隔均勻的同心圓凹槽33，同心圓凹槽33規(guī)格為間距0. 5mm 0. 8mm、槽深0. Imm 0. 15mm、槽寬0. 2mm 0. 3mm,該間隔均勻的同心圓凹槽 33構(gòu)成動力回流線。作為另一實施例，密封結(jié)構(gòu)的成型方法還可以為首先，將主密封件3和副密封件 4根據(jù)需要尺寸加工成環(huán)狀片；其次，將環(huán)狀片裝配壓合在骨架2內(nèi)徑上凸起21的環(huán)形凹槽22內(nèi)；最后，用碾壓的方法將環(huán)狀片成型為喇叭口狀密封件。作為另一實施例，主密封件3和副密封件4的工作面上的間隔均勻的同心圓凹槽33的加工方法還可以為將主密封件3和副密封件4放入專用模具中，通過在200°C 300°C的溫度條件和1. 2MPa 1. 8MPa的壓強(qiáng)條件下壓制出同心圓凹槽33，同心圓凹槽33 規(guī)格為間距0.5mm 0. 8mm、槽深0. Imm 0. 15mm、槽寬0. 2mm 0. 3mm。其中同心圓凹槽 33的壓制溫度優(yōu)選250°C，壓強(qiáng)優(yōu)選1. 5MPa。作為另一實施例，主密封件3和副密封件4工作面上的凹槽33的加工還可以在將主密封件3和副密封件4壓制成喇叭口狀的同時壓制而成。參見圖5，在其它實施方式中，骨架2的內(nèi)徑表面設(shè)置為螺紋結(jié)構(gòu)，該螺紋結(jié)構(gòu)設(shè)置在副密封件4的一端的骨架2內(nèi)表面上，對油封的維修拆卸極為有利，可在不損壞產(chǎn)品的情況下將產(chǎn)品順利取出。
參見圖5，在其它實施方式中，在骨架2的凸起21上壓合主密封件3和副密封件4 的兩道環(huán)形凹槽22之間還設(shè)置有一密封圈5，該密封圈的斷面形狀可以為圓形、方形或者橢圓形，優(yōu)選圓形。設(shè)置密封圈5可以加強(qiáng)密封效果，也使得主密封件3和副密封件4在工作時沒有向中間擠壓的空隙，能夠很好的避免主密封件3和副密封件4在與骨架2的結(jié)合位置折斷。請參見圖5，在其它實施方式中，橡膠外皮1內(nèi)表面上與骨架2外表面上沿垂直徑向設(shè)置有相對應(yīng)的凸條和凹槽。圖5所示為橡膠外皮1內(nèi)表面上設(shè)置凸條，骨架2外表面上設(shè)置凹槽，這樣橡膠外皮1與骨架2的結(jié)合更加穩(wěn)定緊密，即使在溫度較高、軸承高速轉(zhuǎn)動時，橡膠外皮1也不會跟骨架2脫離。同樣的原理，也可以在橡膠外皮1內(nèi)表面上設(shè)置凹槽，骨架2外表面上設(shè)置凸條。參見圖6，在其它實施方式中，主密封件3和副密封件4各自具有沿軸向延伸的伸出凸頭6，主密封件3的伸出凸頭6和副密封件4的伸出凸頭6彼此相對并相抵接。兩凸頭6之間可以相互緊接，也可以留有間隙。這樣可以避免主密封件3和副密封件4由于擠壓在與骨架2的結(jié)合位置折斷，也可以起到加強(qiáng)密封的效果。參見圖6，作為另一實施例，橡膠外皮1內(nèi)徑表面與骨架2外徑表面設(shè)置有相對應(yīng)的螺紋結(jié)構(gòu)。這樣橡膠外皮1與骨架2的結(jié)合更加穩(wěn)定緊密，封油效果更好。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種油封結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括 骨架⑵；包裹在所述骨架( 外表面上的橡膠外皮(1)；壓合固定在所述骨架O)內(nèi)壁上的主密封件C3)和副密封件G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述骨架O)內(nèi)壁上設(shè)置有凸起 (21)，所述凸起上設(shè)有兩個分別壓合固定所述主密封件C3)和所述副密封件(4)的環(huán)形凹槽(22) 0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主密封件(3)和所述副密封件 (4)的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述橡膠外皮(1)的材質(zhì)為氟橡膠、 丁腈橡膠、硅橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚四氟乙烯或者聚氨酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的油封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主密封件(3)和所述副密封件的工作面上間隔設(shè)置有多道同心圓凹槽(33)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的油封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述橡膠外皮(1)的內(nèi)表面與所述骨架O)的外表面上設(shè)置有相對應(yīng)的凸條、凹槽或者螺紋結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的油封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主密封件(3)和所述副密封件(4)之間還設(shè)置有一密封圈(5)；或者所述主密封件( 和所述副密封件(4)各自具有沿軸向延伸的伸出凸頭(6)，所述主密封件(3)的伸出凸頭(6)和所述副密封件(4) 的伸出凸頭(6)彼此相對并相抵接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的油封結(jié)構(gòu)的成型方法，其特征在于，成型步驟為第一步，將所述主密封件(3)和所述副密封件(4)根據(jù)需要尺寸加工成環(huán)狀片； 第二步，將所述環(huán)狀片通過定型模具在溫度為200°C 300°C、壓強(qiáng)為1. 2ΜΙ^ 1. SMPa 條件下定型為喇叭口狀密封件；第三步，將定型好的所述主密封件( 和所述副密封件(4)裝配到所述環(huán)形凹槽02)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的一種油封結(jié)構(gòu)的成型方法，其特征在于，具體步驟為第一步，將所述主密封件(3)和所述副密封件(4)根據(jù)需要尺寸加工成環(huán)狀片； 第二步，將所述環(huán)狀片裝配壓合在所述環(huán)形凹槽0 內(nèi)； 第三步，用碾壓的方法將所述環(huán)狀片成型為喇叭口狀密封件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或者9所述的一種油封結(jié)構(gòu)的成型方法，其特征在于，所述主密封件(3)和所述副密封件的工作面上間隔設(shè)置的多道同心圓凹槽(33)的加工方法為用尖銳的刀具在所述主密封件C3)和所述副密封件(4)的工作面上刻出間隔均勻的同心圓凹槽(33)，同心圓凹槽(33)規(guī)格為間距0. 5mm 0. 8_、槽深0. Imm 0. 15mm、槽寬 0. 2mm 0. 3mm ；或者，將所述主密封件C3)和所述副密封件(4)放入專用模具中，在溫度為200°C 300°C、壓強(qiáng)為1. 2MPa 1. 8MPa條件下壓制出同心圓凹槽(33)，同心圓凹槽(33)規(guī)格為間距 0. 5mm 0. 8mm、槽深 0. Imm 0. 15mm、槽寬 0. 2mm 0. 3mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油封結(jié)構(gòu)及其成型方法，該油封結(jié)構(gòu)包括骨架(2)，包裹在骨架(2)外表面上的橡膠外皮(1)，壓合固定在骨架(2)內(nèi)壁上的主密封件(3)和副密封件(4)，主、副密封件(3，4)的材料選用聚四氟乙烯，橡膠外皮(1)的材料選用氟橡膠。本發(fā)明的油封結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，裝卸方便，解決了現(xiàn)有油封結(jié)構(gòu)重量過大、零件數(shù)量過多、防塵效果過差的技術(shù)問題。
文檔編號F16J15/32GK102230539SQ20111020185
公開日2011年11月2日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者尹美, 王楨, 王永紅, 趙艷云 申請人:中國航空動力機(jī)械研究所