油封的制作方法

本实用新型涉及密封元件技术领域，特别是涉及一种油封。

背景技术：

在工业生产设备中，油封是一种被广泛使用的密封元件之一。油封能够将润滑油隔离封闭在预定空间内，避免润滑油从预定空间泄露出去。通常情况下，旋转部件穿过油封的密封唇。油封的密封唇的内周表面与旋转部件的外周表面相接触，以形成密封面。密封唇与旋转部件之间为滑动摩擦。正常情况下，油封的密封唇与旋转部件之间保持良好的密封状态。由于现有技术中的油封的密封唇的刚度相同，当旋转部件出现振动时，振动的旋转部件施加到密封唇上的不同位置的应力会有所不同，因此振动的旋转部件会影响密封唇的密封性能。例如，振动的旋转部件的外周表面和密封唇之间会形成间隙而导致密封失效，进而使得润滑油发生泄漏，或者，颗粒物进入该间隙而对密封唇或旋转部件的外周表面造成磨损。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种油封，具有良好的密封性能和抗振性能，能够与振动状态下的轴件的外周表面保持接触密封，避免油封与轴件的外周表面之间出现间隙而导致密封失效。

一方面，根据本实用新型实施例提出了一种油封，套设于轴件使用，包括：环形密封体，包括于环形密封体的径向相对且相连的内环密封部和外环支承部，环形密封体通过内环密封部与轴件的外周表面接触密封；内环密封部具有沿环形密封体的周向分布的两个以上的密封接触部分，相邻两个密封接触部分径向变形力不同。

根据本实用新型实施例的一个方面，内环密封部包括环形本体和从环形本体上朝向环形密封体的中心轴线延伸形成的环形密封唇，内环密封部通过环形密封唇与轴件的外周表面接触密封，密封接触部分设置于环形密封唇。

根据本实用新型实施例的一个方面，相邻两个密封接触部分朝向环形密封体的中心轴线的表面至环形密封体的中心轴线的径向尺寸不同。

根据本实用新型实施例的一个方面，内环密封部还包括环形槽，环形槽设置于内环密封部背向中心轴线的外周表面上，环形槽的底部设置有凸部和凹部，凸部和凹部沿中心轴线的周向分布，每个密封接触部分与凸部或与凹部相对应地设置，内环密封部还包括套设在环形槽内的环形弹性件。

根据本实用新型实施例的一个方面，内环密封部还包括环形槽，环形槽设置于内环密封部背向中心轴线的外周表面上，内环密封部还包括套设在环形槽内的环形弹性件，环形弹性件包括两个以上的压紧部，两个以上的压紧部沿环形弹性件的周向分布，压紧部的数量和位置与密封接触部分的数量和位置一一对应，且相邻两个压紧部的径向压紧力不同。

根据本实用新型实施例的一个方面，压紧部为螺旋弹簧，相邻两个压紧部的螺距不同。

根据本实用新型实施例的一个方面，压紧部为螺旋弹簧，相邻两个压紧部的外径不同。

根据本实用新型实施例的一个方面，压紧部为螺旋弹簧，螺旋弹簧用弹簧钢丝绕制成，相邻两个压紧部的弹簧钢丝的直径不同。

根据本实用新型实施例的一个方面，内环密封部的相邻两个密封接触部分的刚度不同。

根据本实用新型实施例的一个方面，环形密封体包括两个以上的拼接块，相邻两个拼接块的刚度不同，两个以上的拼接块围绕环形密封体的中心轴线周向分布，一个拼接块上对应地设置有一个密封接触部分。

根据本实用新型实施例提供的油封，其包括能够与轴件相套设的环形密封体。环形密封体包括与轴件直接接触的内环密封部。内环密封部具有沿环形密封体的周向分布的两个以上的密封接触部分，相邻两个的密封接触部分径向变形力不同。相邻两个的密封接触部分分别能够对轴件施加大小不同的径向作用力。内环密封部与轴件的整个外周表面各个位置之间的相互径向作用力保持大小一致，从而避免内环密封部与轴件的外周表面之间出现间隙而导致润滑油发生泄漏或者外部杂物进入润滑油中的情况，提升密封性能。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型实施例的油封的整体结构正视示意图。

图2是本实用新型实施例的油封与轴件的配合受力状态示意图。

图3是本实用新型实施例的油封的整体结构侧视示意图。

图4是图1中A-A剖视结构示意图。

图5是图3中B-B剖视结构的第一种示意图。

图6是图3中B-B剖视结构的第二种示意图。

图7是图3中B-B剖视结构的第三种示意图。

图8是图3中B-B剖视结构的第四种示意图。

图9是图3中B-B剖视结构的第五种示意图。

图10是本实用新型一实施例的环形密封体的结构示意图。

图11是本实用新型另一实施例的环形密封体的结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1示意性地显示了本实用新型实施例的油封1正视结构。本实用新型实施例提供的油封1能够用于隔离润滑油，避免润滑油从预定的填充空间内泄漏出去或外部的杂物进入到润滑油中。尤其是能够针对设备中作旋转运动的轴件实施动密封，避免设备中的润滑油在轴件位置发生泄漏。

本实用新型实施例的油封1，能够套设于轴件99使用。本实施例的油封1包括环形密封体2。环形密封体2包括沿自身的径向相对且相连的外环支承部21和内环密封部22。环形密封体2通过内环密封部22与轴件99的外周表面接触密封。

本实用新型实施例的内环密封部22具有沿环形密封体2的周向分布的两个以上的密封接触部分22a，相邻两个密封接触部分22a的径向变形力不同。密封接触部分22a设置于内环密封部22的内周侧。本实用新型实施例的两个以上的密封接触部分22a中的相邻两个密封接触部分22a的周向延伸尺寸可以相等，也可以不相等。当本实用新型实施例的密封接触部分22a的数量四个以上时，间隔的两个密封接触部分22a的径向变形力可以相同，也可以不相同。这里，间隔的两个密封接触部分22a之间可以具有至少一个密封接触部分22a。本实用新型实施例的油封1，密封接触部分22a的数量和位置可以根据轴件99施加至内环密封部22上的应力不同的区域个数和位置来一一对应地设置。图1中相邻两个密封接触部分22a之间的虚线界线仅是为了便于描述而添加的辅助线，并不是真实的结构纹理。本实施例的油封1通过内环密封部22和轴件99套接，通过外环支承部21支承在外部构件(例如设备的壳体)上实现定位。优选地，本实施例的环形密封体2整体呈圆形环状结构。内环密封部22与外环支承部21同轴设置。

图2示意性地显示了本实用新型实施例的油封1与轴件99的配合受力状态。轴件99在旋转过程中会出现振动，从而轴件99在外周方向上施加到油封1的内环密封部22上不同位置的径向作用力会有所不同。轴件99的一些位置与内环密封部22之间的径向作用力大，另一些位置与内环密封部22之间的径向作用力小。

针对上述情况，本实用新型实施例的油封1套设于轴件99上后，内环密封部22的各个径向变形力不同的密封接触部分22a分别能够对轴件99施加大小不同的径向作用力。图2中相邻两个密封接触部分22a之间的虚线界线仅是为了便于描述而添加的辅助线，并不是真实的结构纹理。如图2所示，相邻两个密封接触部分22a分别与轴件99之间的径向作用力Fr大小不同。

在轴件99旋转状态，振动的轴件99施加到内环密封部22上的径向作用力大/小的区域，则对应地，在轴件99静止状态，内环密封部22对轴件99上的该区域施加的径向作用力小/大。这样，在轴件99出现振动情况下，本实施例的油封1仍然能够保证内环密封部22与轴件99的整个外周表面各个位置之间的相互径向作用力保持大小一致，从而避免内环密封部22与轴件99的外周表面之间出现间隙而导致润滑油发生泄漏或者外部杂物进入润滑油中的情况，提升密封性能。

图3示意性地显示了本实用新型实施例的油封1的侧视结构。图4示意性地显示了本实用新型实施例的油封1的纵向剖视结构。如图3、图4所示，本实用新型实施例的环形密封体2包括中心轴线10。在一个实施例中，本实用新型实施例的内环密封部22包括环形本体221以及从环形本体221上朝向环形密封体2的中心轴线10延伸形成的环形密封唇222。本实施例的环形本体221沿环形密封体的中心轴线10的轴向延伸。环形密封唇222设置于环形本体221的自由端部上。内环密封部22通过环形密封唇222与轴件99的外周表面接触密封。

图5至图9示意性地显示了本实用新型实施例的油封1剖视结构。本实用新型实施例的环形密封唇222包括两个以上的密封接触部分22a。两个以上的密封接触部分22a围绕环形密封体2的中心轴线10周向分布。相邻两个密封接触部分22a的径向变形力不同。本实用新型实施例的油封1能够通过各个密封接触部分22a对轴件99在周向方向上施加径向作用力。本实施例的相邻两个密封接触部分22a作用于轴件的径向作用力不同。在轴件99旋转过程中发生振动时，环形密封唇222的每个密封接触部分22a仍然能够与轴件99的外周表面保持接触密封。

可以理解地，本实用新型实施例的两个以上的密封接触部分22a中间隔分布的两个密封接触部分22a的径向变形力可以相同。可以理解的是，当本实用新型实施例的密封接触部分22a的数量为四个以上时，间隔的两个密封接触部分22a的径向变形力可以相同，也可以不相同。这里，间隔的两个密封接触部分22a之间可以具有至少一个密封接触部分22a。本实用新型实施例的油封1，密封接触部分22a的数量和位置可以根据轴件99施加至内环密封部22上的应力不同的区域个数和位置来一一对应地设置。

在一个实施例中，如图5所示，环形密封唇222的相邻两个密封接触部分22a各自朝向环形密封体2的中心轴线10的表面至环形密封体2的中心轴线10的径向尺寸不同。相邻两个密封接触部分22a对应的内周表面的曲率不同。各个密封接触部分22a对应的内周表面依次拼接形成环形密封唇222的整个内周表面。

由于相邻两个密封接触部分22a朝向环形密封体2的中心轴线10的表面至环形密封体2的中心轴线10的径向尺寸不同，因此当轴件99插入环形密封唇222内时，轴件99的外周表面会径向挤压每个密封接触部分22a，并使得相邻两个密封接触部分22a的径向变形量不同，从而相邻两个密封接触部分22a对轴件99施加的径向作用力不同。

在一个实施例中，如图6所示，内环密封部22还包括环形槽223以及套设在环形槽223内的环形弹性件224。本实施例的环形弹性件224在周向方向上的任意位置的径向弹性力相同。环形弹性件224可以是环形螺旋弹簧，也可以是环形弹片。本实施例的环形槽223设置于内环密封部22背向环形密封体2的中心轴线10的外周表面上。本实施例的环形槽223的底部不是光滑平整的，而是设置有凸部223a和凹部223b。凸部223a和凹部223b围绕环形密封体2的中心轴线10周向分布。本实施例环形密封唇222的每个密封接触部分22a与环形槽223的凸部223a或者与环形槽223的凹部223b相对应地设置。

进一步地，相邻两个密封接触部分22a中的一者与环形槽223的凸部223a对应地设置，另一者与环形槽223的凹部223b对应地设置。

进一步地，本实施例的环形槽223的凸部223a和凹部223b个数分别为多个。多个凸部223a和多个凹部223b根据密封接触部分22a作用于轴件99上不同位置的径向作用力来分布。在一个实施例中，两个凸部223a之间可以设置有两个以上的凹部223b，或者，两个凹部223b之间可以设置有两个以上的凸部223a。

由于环形弹性件224本身在周向方向上的任意位置的径向弹性力相同，因此将环形弹性件224套设到具有凸部223a和凹部223b的环形槽223内时，环形弹性件224施加到凸部223a和凹部223b上的压应力大小不同，进而使得对应于凸部223a或凹部223b的密封接触部分22a的径向变形力不同。与凸部223a相对应的密封接触部分22a的径向变形量大于与凹部223b对应的密封接触部分22a的径向变形量。当本实施例的油封1套设到轴件99上时，环形密封唇222与轴件99的外周表面接触密封，且相邻两个密封接触部分22a各自施加到轴件99上的径向作用力大小不同。在轴件99出现振动的情况下，仍然能够保证环形密封唇222与轴件99的外周表面处于完全接触密封状态，不会在环形密封唇222和轴件99的外周表面之间出现间隙，提升了抗振性能。

在一个实施例中，如图7至图9所示，内环密封部22还包括环形槽223以及套设在环形槽223内的环形弹性件224。本实施例的环形槽223设置于内环密封部22背向环形密封体2的中心轴线10的外周表面上。本实施例的环形槽223的底部为光滑表面。在环形槽223的纵剖面中，环形槽223的底部的轮廓线为圆形。

本实施例的环形弹性件224包括两个以上的压紧部224a。两个以上的压紧部224a沿环形弹性件224的周向分布。环形弹性件224的压紧部224a与密封接触部分22a的数量和位置一一相对应地设置。在径向方向上，压紧部224a与密封接触部分22a两者一一对应设置。相邻两个压紧部224a的径向压紧力不同。本实用新型实施例的两个以上的压紧部224a中间隔分布的两个压紧部224a的径向变形力可以相同。本实施例的环形弹性件224与环形槽223相配合后，环形弹性件224的相邻两个压紧部224a作用于环形槽223的底部的径向作用力大小不同，进而可以使得对应设置的密封接触部分22a径向变形量不同。

将本实施例的油封1的环形密封唇222套设到轴件99上时，轴件99会挤压环形密封唇222的内周表面，进而使得环形弹性件224径向扩张变大。这样，由于环形弹性件224的相邻两个压紧部224a于环形槽223的光滑底部的径向作用力大小不同，因此使得与压紧部224a对应的密封接触部分22a的径向变形力不同，从而密封接触部分22a施加到轴件99上的径向作用力大小不同。在轴件99出现振动的情况下，本实施例的油封1仍然能够保证与轴件99的外周表面处于完全接触密封状态，不会在环形密封唇222和轴件99的外周表面之间出现间隙，提升了抗振性能。

如图7所示，本实施例的压紧部224a可以是螺旋弹簧，从而两个以上的压紧部224a拼接成的环形弹性件224整体上为环形的螺旋弹簧。相邻两个压紧部224a的螺距不同，也即相邻两个压紧部224a中的一者对应的螺旋弹簧相对于另一者对应的螺旋弹簧更加紧密或稀疏，从而当环形弹性件224受力发生径向扩张且各个位置的径向变形量相同时，相邻两个压紧部224a的径向压紧力不同。螺距小的一者的径向弹性力大于螺距大的径向弹性力。这样，当环形弹性件224套设到环形槽223内时，环形弹性件224的相邻两个压紧部224a作用于环形槽223的光滑底部的径向作用力大小不同。

如图8所示，本实施例的压紧部224a可以是螺旋弹簧，从而两个以上的压紧部224a拼接成的环形弹性件224整体上为环形的螺旋弹簧。相邻两个压紧部224a对应的螺旋弹簧的整体外径不同，也即相邻两个压紧部224a中的一者对应的螺旋弹簧比另一者对应的螺旋弹簧较粗或较细，从而当环形弹性件224受力发生径向扩张且各个位置的径向变形量相同时，相邻两个压紧部224a的径向压紧力不同。相邻两个压紧部224a中外径较大的一者的径向压紧力大于外径较小的一者。这样，当环形弹性件224套设到环形槽223内时，环形弹性件224的相邻两个压紧部224a作用于环形槽223的光滑底部的径向作用力大小不同。

如图9所示，本实施例的压紧部224a可以是螺旋弹簧，从而两个以上的压紧部224a拼接成的环形弹性件224整体上为环形的螺旋弹簧。各个压紧部224a对应的螺旋弹簧均由弹簧钢丝绕制成。相邻两个压紧部224a对应的螺旋弹簧的弹簧钢丝的直径不同，也即相邻两个压紧部224a中的一者对应的螺旋弹簧的弹簧钢丝的直径比另一者对应的螺旋弹簧的弹簧钢丝的直径较大或较小。这样，当环形弹性件224受力发生径向扩张且各个位置的径向变形量相同时，相邻两个压紧部224a的径向压紧力不同。相邻两个压紧部224a中的一者的对应的螺旋弹簧的弹簧钢丝的直径较大的径向压紧力大于弹簧钢丝的直径较小的一者。这样，当环形弹性件224套设到环形槽223内时，环形弹性件224的相邻两个压紧部224a作用于环形槽223的光滑底部的径向作用力大小不同。

在一个实施例中，图10示意性地显示了本实用新型实施例的环形密封体2的结构。图10中相邻两个密封接触部分22a之间的虚线界线仅是为了便于描述而添加的辅助线，并不是真实的结构纹理。如图10所示，本实用新型实施例的油封1的内环密封部22的相邻两个密封接触部分22a的刚度不同。相邻两个密封接触部分22a围绕环形密封体2的中心轴线10周向分布。内环密封部22的相邻两个密封接触部分22a可以是同一种材料制成，例如，内环密封部22整体上可以使用橡胶或硅胶制成。内环密封部22的相邻两个密封接触部分22a也可以是不同材料制成，例如，相邻两个密封接触部分22a中的一者可以是使用橡胶制成，另一者可以是使用硅胶制成。本实施例的内环密封部22还包括环形槽223以及套设在环形槽223内的径向弹性力相同的环形弹性件224。径向弹性力相同的环形弹性件224用于对各个密封接触部分22a施加径向力。

当油封1套设到轴件99上，轴件99会径向挤压内环密封部22的密封接触部分22a。由于相邻两个密封接触部分22a的刚度不同，因此当作用于相邻两个密封接触部分22a上的径向力相等时，径向变形量相同的相邻两个密封接触部分22a作用于轴件99上的径向作用力会大小不同。在轴件99出现振动的情况下，本实施例的油封1仍然能够保证与轴件99的外周表面处于完全接触密封状态，不会在内环密封部22和轴件99的外周表面之间出现间隙。

在一个实施例中，图11示意性地显示了本实用新型实施例的环形密封体2的结构。如图11所示，环形密封体2的整体包括两个以上的拼接块2a。相邻两个拼接块2a的刚度不同。本实用新型实施例的两个以上的拼接块2a中间隔分布的两个拼接块2a的径向变形力可以相同。

图11中的相邻两个拼接块2a之间的虚线界线仅是为了便于描述而添加的辅助线，并不是真实的结构纹理。两个以上的拼接块2a围绕环形密封体2的中心轴线10周向分布。一个拼接上对应地设置有一个密封接触部分22a。本实施例的各个拼接块2a均为扇形结构。环形密封体2的相邻两个拼接块2a可以是相同材料制成，例如，相邻两个拼接块2a均可以是橡胶或硅胶。环形密封体2的相邻两个拼接块2a也可以是不同材料制成，例如，相邻两个拼接块2a中的一者可以是使用橡胶制成，另一者可以是使用硅胶制成。本实施例的内环密封部22还包括环形槽223以及套设在环形槽223内的径向弹性力相同的环形弹性件224。径向弹性力相同的环形弹性件224用于各个拼接块2a施加径向力。

当本实施例的油封1套设到轴件99上时，内环密封部22上与拼接块2a相对应设置密封接触部分22a与轴件99的外周表面相接触。各个密封接触部分22a的径向变形量相同。但由于与环形密封体2的各个拼接块2a对应设置的各个密封接触部分22a的刚度不同，因此当作用于各个密封接触部分22a上的径向力相等时，径向变形量相同的密封接触部分22a作用于轴件99上的径向作用力会大小不同。这样，在轴件99出现振动的情况下，内环密封部22和轴件99的外周表面之间不会出现间隙，仍然能够保证与轴件99的外周表面处于完全接触密封状态，提升抗振性能。

本实用新型实施例的油封1可以是无骨架类型，也可以是有骨架类型。如图3所示，图3示意性地显示了具有骨架11的油封1结构。该骨架11为环形结构，被环形密封体2外环支承部21完全包覆。骨架11可以加强油封1的径向支承能力，在油封1安装到预定位置后，可以保证油封1的位置稳定性。

本实用新型实施例的油封1具有良好的密封性能和抗振性能。本实用新型实施例的油封1套设到轴件99上时，能够对轴件99的外周表面的各个位置施加大小不同的径向作用力，从而在轴件99出现振动的情况下，仍然能够保证油封1与轴件99的外周表面的各个位置之间保持接触密封状态，从而避免内环密封部22与轴件99的外周表面之间出现间隙而导致润滑油发生泄漏或者外部杂物进入润滑油中的情况。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。