本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種超耐磨浮動(dòng)油封環(huán)及其生產(chǎn)加工方法。

背景技術(shù)：

浮動(dòng)密封是動(dòng)密封的一種，在多煤粉、泥沙、水氣等惡劣工作環(huán)境中有較好的密封效果，是一種緊湊型的機(jī)械密封，一般用于刮板輸送機(jī)機(jī)頭 ( 尾 ) 鏈輪組件、掘進(jìn)機(jī)裝載機(jī)構(gòu)、連續(xù)采煤機(jī)左、右截割滾筒和減速器，盾構(gòu)機(jī)，履帶式推土機(jī)，挖掘機(jī)，雙輪銑等結(jié)構(gòu)中。浮動(dòng)油封的結(jié)構(gòu)一般是由一對(duì)耐磨的金屬環(huán) ( 浮封環(huán) ) 和一對(duì)橡膠圈組成，裝配在專(zhuān)用密封腔體 ( 浮封座 ) 內(nèi)使用。一動(dòng)一靜的浮封環(huán)在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相接觸的端面形成垂直于軸線的密封面，橡膠圈在與浮封座形成的密封腔內(nèi)受壓縮產(chǎn)生彈性變形，密封端面在橡膠圈的彈性力作用下，產(chǎn)生一定的端面壓力，此時(shí)，在密封端面上行成并保持一層極薄的基本完整的油膜，使兩密封端面之間處于邊界摩擦或半流體摩擦工況，當(dāng)密封端面隨著浮封環(huán)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，油膜既能潤(rùn)滑鐵環(huán)封油摩擦面或亮帶面，起到密封作用，更使浮封環(huán)的工作壽命大大延長(zhǎng)。

現(xiàn)有浮動(dòng)密封式是靠?jī)山饘俑》猸h(huán)貼合面進(jìn)行密封的，金屬浮封環(huán)不耐磨損，浮封環(huán)貼合面經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的磨損后，會(huì)造成密封工作亮帶面不平，貼合密封面會(huì)出現(xiàn)部分間隙增大，封油面貼不平，潤(rùn)滑油會(huì)因箱體內(nèi)部壓力差而流到外界，產(chǎn)生滲、漏油等密封失效現(xiàn)象，進(jìn)行更換、維修都非常困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明專(zhuān)利針對(duì)上述問(wèn)題提供一種超耐磨浮動(dòng)油封環(huán)及其生產(chǎn)加工方法，采用階梯狀的里外上下兩層圈封油亮帶工作面的發(fā)明，改變了以往浮封環(huán)只有一個(gè)封油工作面的設(shè)計(jì)，使浮封環(huán)有了兩次工作壽命，由此直接成倍提高產(chǎn)品質(zhì)量。 同時(shí)應(yīng)用在對(duì)工作面亮帶表面淬火和對(duì)工作面亮帶圈噴涂超耐磨金屬粉末，這兩種不同的加工方法的浮封環(huán)上，均明顯提升各自耐磨損壽命一倍以上。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種超耐磨浮動(dòng)油封環(huán)，包括油封環(huán)本體以及在油封環(huán)本體上開(kāi)設(shè)的用于容納O型橡膠密封圈的開(kāi)槽，在油封環(huán)本體的第一工作面上設(shè)置第一圈金屬耐磨層，在第一圈金屬耐磨層的下部開(kāi)設(shè)第一斜坡面，第一斜坡面與第一工作面的夾角為a，在第一斜坡面的下方設(shè)置第二工作面，第二工作面上設(shè)置第二圈金屬耐磨層，第二圈金屬耐磨層的下方開(kāi)設(shè)第二斜坡面，第二斜坡面與第二工作面的夾角為b，第一斜坡面上端連接第一圈金屬耐磨層下端，第一斜坡面下端連接第二圈金屬耐磨層上端，第二圈金屬耐磨層下端連接第二斜坡面，第二斜坡面下端延伸至油封環(huán)本體的下表面。

所述第一斜坡面與第一工作面的夾角a為44°—46°，所述第二斜坡面與第二工作面的夾角b為4°—6°。

所述第二圈金屬耐磨層較第一金屬耐磨層的工作面低1-1.5mm。

所述油封環(huán)本體采用GCr15軸承鋼加工而成。

所述第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層采用表面淬火而成，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層厚度為1-2.5mm。

所述第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層采用耐磨金屬粉末噴涂而成，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層厚度為0.3-0.4mm。

一種超耐磨浮動(dòng)油封環(huán)生產(chǎn)加工方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟一，采用GCr15軸承鋼材質(zhì)加工制造浮動(dòng)油封環(huán)本體；

步驟二，對(duì)浮動(dòng)油封環(huán)本體的端面進(jìn)行加工，加工出第一工作面、第一斜坡面、第二工作面以及第二斜坡面；

步驟三，在第一工作面和第二工作面上加工出第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層呈階梯狀，外高內(nèi)低的兩個(gè)平面圈。

所述第一工作面和第一斜坡面夾角為44°—46°，第二工作面和第二斜坡面夾角為4°—6°。

所述步驟三中，第一金屬耐磨層和第二金屬耐磨層的加工方法采用對(duì)工作面進(jìn)行高頻電感應(yīng)加熱，實(shí)行表面淬火，使其工作面亮帶金屬金相優(yōu)化改變，硬度達(dá)HRC58-HRC65，第一金屬耐磨層和第二金屬耐磨層的厚度為1-2.5mm。

所述步驟三中，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層的加工采用火焰噴涂方法，將超耐磨損高硬度金屬粉末，運(yùn)用火焰噴涂到浮封環(huán)端面的第一工作面和第二工作面上形成第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層厚度為0.3-0.4mm。

本發(fā)明的技術(shù)效果：浮動(dòng)油封環(huán)的摩擦接觸面設(shè)置階梯狀的外高內(nèi)低兩層，兩個(gè)平面圓圈金屬耐磨面，使得浮動(dòng)油封環(huán)又增加了一個(gè)工作面，使其工作壽命加倍，工作面設(shè)置兩個(gè)斜坡面，形成的進(jìn)油口能夠保證潤(rùn)滑油能向摩擦貼合環(huán)面的供給，防止油封環(huán)貼合面之間的干磨，增強(qiáng)封油效果和使用壽命，生產(chǎn)加工采用淬火工藝或者火焰噴涂工藝加工金屬耐磨層，能夠有效提高耐磨層的硬度及耐磨損性能，進(jìn)一步增加浮動(dòng)油封環(huán)的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明浮封環(huán)本體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為本發(fā)明使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為本發(fā)明生產(chǎn)加工方法流程示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)分別表示：1—油封環(huán)本體，2—開(kāi)槽，3—第一圈金屬耐磨層，4—第一斜坡面，5—第二圈金屬耐磨層，6—第二斜坡面，7—進(jìn)油口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示：一種超耐磨浮動(dòng)油封環(huán)，包括油封環(huán)本體1以及在油封環(huán)本體1上開(kāi)設(shè)的用于容納O型橡膠密封圈的開(kāi)槽2，在油封環(huán)本體1的第一工作面上設(shè)置第一圈金屬耐磨層3，在第一圈金屬耐磨層3的下部開(kāi)設(shè)第一斜坡面4，第一斜坡面4與第一圈工作面的夾角為a，在第一斜坡面4的下方設(shè)置第二圈工作面，第二圈工作面上設(shè)置第二圈金屬耐磨層5，第二圈金屬耐磨層5的下方開(kāi)設(shè)第二斜坡面6，第二斜坡面6與第二圈工作面的夾角為b，第一斜坡面4上端連接第一圈金屬耐磨層3下端，第一斜坡面4下端連接第二圈金屬耐磨層5上端，第二圈金屬耐磨層5下端連接第二斜坡面6，第二斜坡面6下端延伸至油封環(huán)本體1的下表面。

所述第一斜坡面4與第一圈工作面的夾角a為44°—46°，所述第二斜坡面6與第二圈工作面的夾角b為4°—6°。

所述所述第二圈金屬耐磨層5較第一圈金屬耐磨層3的工作面低1-1.5mm。

所述油封環(huán)本體1采用GCr15軸承鋼加工而成。

所述第一圈金屬耐磨層3和第二圈金屬耐磨層5采用表面淬火而成，第一圈金屬耐磨層3和第二圈金屬耐磨層5厚度為1-2.5mm。

所述第一圈金屬耐磨層3和第二圈金屬耐磨層5采用耐磨金屬粉末噴涂而成，第一圈金屬耐磨層3和第二圈金屬耐磨層5厚度為0.3-0.4mm。

如圖2和圖3所示，使用時(shí)一對(duì)油封環(huán)對(duì)應(yīng)設(shè)置，金屬耐磨層形成的油封亮帶圈耐磨損性強(qiáng)，有效提升油封環(huán)耐磨性能和使用壽命，由于兩個(gè)油封環(huán)本體上分別設(shè)置兩個(gè)斜坡面，斜坡面和油封環(huán)本體形成進(jìn)油口7，潤(rùn)滑油能夠順利進(jìn)入到兩耐磨環(huán)之間，保證油封亮帶上的潤(rùn)滑油供應(yīng)，形成良好的封油效果，呈階梯狀的兩個(gè)金屬耐磨圈層，在第一圈金屬耐磨層3磨損掉1-1.5mm的耐磨層以后，浮封環(huán)即將耗盡這外圈亮帶封油面高硬度耐磨層之前，就自然過(guò)渡，落入到第二圈金屬耐磨層5上，第二圈金屬耐磨層5接替封油工作，使得浮動(dòng)油封環(huán)的使用壽命增加一倍。

如圖4所示，超耐磨浮動(dòng)油封環(huán)生產(chǎn)加工方法，包括以下步驟，

步驟一，采用GCr15軸承鋼材質(zhì)加工制造浮動(dòng)油封環(huán)本體；

步驟二，對(duì)浮動(dòng)油封環(huán)本體的端面進(jìn)行加工，加工出第一圈工作面、第一斜坡面、第二圈工作面以及第二斜坡面；

步驟三，在第一圈工作面和第二圈工作面上加工出第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層呈一高一低階梯狀。

實(shí)施例一，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層的加工方法采用對(duì)工作面進(jìn)行高頻電感應(yīng)加熱，實(shí)行表面淬火，使其工作面亮帶圈金屬金相優(yōu)化改變，硬度達(dá)HRC58-HRC65，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層的表面以下金相優(yōu)化層的厚度為1-2.5mm。

實(shí)施例二，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層的加工采用火焰噴涂方法，將超耐磨損高硬度金屬粉末，運(yùn)用火焰噴涂到浮封環(huán)端面的第一圈工作面和第二圈工作面上形成第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層，第一圈金屬耐磨層和第二圈金屬耐磨層厚度為0.3-0.4mm。

本發(fā)明是一種超耐磨浮動(dòng)油封環(huán)及其生產(chǎn)加工方法，將浮動(dòng)油封環(huán)的摩擦接觸面加工成階梯狀的兩層金屬耐磨層，使得浮動(dòng)油封環(huán)的壽命加倍，金屬耐磨層形成的油封亮帶能大大延長(zhǎng)耐磨時(shí)間，提高產(chǎn)品的使用壽命，工作面設(shè)置兩個(gè)斜坡面，形成的進(jìn)油口能夠保證潤(rùn)滑油能向摩擦貼合環(huán)面的供給，防止油封環(huán)貼合面之間的干磨，增強(qiáng)封油效果和使用壽命，生產(chǎn)加工采用淬火工藝或者火焰噴涂工藝加工金屬耐磨層，能夠有效提高耐磨層的硬度，進(jìn)一步增加浮動(dòng)油封環(huán)的使用壽命，呈階梯狀的兩個(gè)金屬耐磨層，在用Gcr15材料淬火工藝加工的浮動(dòng)金屬環(huán)第一圈金屬耐磨層3磨損掉1-1.5mm的耐磨層以后，或噴涂層工藝加工的浮封金屬環(huán)的0.3-0.4mm的超耐磨層以后，浮封環(huán)即將耗盡這外圈亮帶封油面高硬度耐磨層之前，就自然過(guò)渡，落入到第二圈金屬耐磨層亮帶5上，第二圈金屬耐磨層亮帶5接替封油工作，使得浮動(dòng)油封環(huán)的使用壽命增加一倍。同時(shí)免去一次停機(jī)更換浮封環(huán)的工時(shí)及費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)上更劃算。這種兩級(jí)臺(tái)階式雙亮帶的浮動(dòng)油封環(huán)，由于現(xiàn)行浮動(dòng)油封工作面端面大小規(guī)格不同，整個(gè)端面是足以能安排兩個(gè)階梯工作亮帶圈的。亮帶圈的寬度也是可以根據(jù)具體產(chǎn)品所能允許安排雙亮帶寬窄度的,沒(méi)有新增加材料，只增加一點(diǎn)加工成本，就能成倍增加浮封環(huán)的使用壽命；成倍提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高設(shè)備使用效益，使性?xún)r(jià)比更高，既增產(chǎn)又節(jié)約，深受用戶(hù)歡迎，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)。能夠獲得明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。