中小直径铁塑组合超耐磨高强度浮动油封环及其制造方法与流程

文档序号:16847914发布日期:2019-02-12 22:28阅读:281来源:国知局
中小直径铁塑组合超耐磨高强度浮动油封环及其制造方法与流程

本发明涉及机械领域,特别是涉及一种中小直径铁塑组合超耐磨高强度浮动油封环及其制造方法。



背景技术:

浮动油封金属环质量核心点在于工作面亮带的密封性能的优劣,体现在耐磨损工作寿命的长短。而按铁环规格大小,其工作面亮带3-5mm宽度是受限点。亮带过宽则两环贴合面吸附力过大,紧贴的太死,润滑油渗不进去,易造成两铁环抱死而发生胶圈打滑旋转,胶圈旋转磨损极快,立即漏油;同时浮动油封一只铁环工作面亮带磨损量达2mm后,这一对摩擦副就失去4mm的高度。这要靠胶圈的回弹力量来填补。一般情况是4mm以上靠胶圈回弹是补偿不了的。这时就算胶圈没有老化,没有失去应有的回弹力,但也应是力不从心了。更何况铁环越耐磨则胶圈越长久工作,老化僵硬逾厉害,根本无回弹力去弥补因铁环磨损而造成的松弛空隙。两铁环工作亮带面贴合不紧,或贴合面松开,间隙扩大,就出现渗油以致漏油,造成密封失效,必须停机更换。铁环与胶圈组成两级密封,任何一方失效,发生漏油,就需更换。胶圈、铁环等寿命是最经济、科学的优化选择。由此得知:全金属浮封铁环耐磨层厚度不超过3mm,是足以够用,也是经济合适的。耐磨层再厚就是多余浪费。若是用超耐磨的材料,磨损2mm所需时间更长,橡胶圈也更是经不住超长时间工作而造成的老化、僵硬失效。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种中小直径铁塑组合超耐磨高强度浮动油封环及其制造方法,巧妙地应用了喷涂技术,将超耐磨材料喷涂到铁皮环端面。解决了耐磨损的质量难题,从而使铁皮环与塑料环能巧妙地组合替代传统金属浮封环。

本发明的技术方案:

一种中小直径铁塑组合超耐磨高强度浮动油封环,其特征在于:包括塑料环体,所述塑料环体上安装有铁皮环,所述塑料环体的上表面靠近工作面的部分开设有用于安装铁皮环的安装槽,所述塑料环体的工作面由上到下依次设置有第一连接面、第二连接面以及第三连接面,所述第三连接面的底部开设有由工作面向塑料环体内部延伸的插槽,所述插槽的下方开设于方便润滑油进入的进油斜面,所述铁皮环包括安放在安装槽内的上包边,所述铁皮环对应塑料环体的工作面依次设置有第一支撑部、第一斜坡连接部、第二支撑部、第二斜坡连接部以及插入到插槽内的插销,所述上包边的下端与第一支撑部的上端相连,第一支撑部的下端通过第一斜坡连接部连接第二支撑部的上端,第二支撑部的下端通过第二斜坡连接部连接插销的外端,所述第一支撑部的外表面喷涂有耐磨材料层形成第一亮带环面,所述第二支撑部的外表面喷涂有耐磨材料层形成第二亮带环面。当第一亮带环面耐磨层被磨损殆尽后,两环的第二亮带环面被推出成为工作面,顺利自然过渡接替封油工作。

所述第一亮带环面和第二亮带环面的厚度为0.3-0.4mm。此超耐磨层厚度虽薄,却可以一抵百。

所述铁皮环的铁皮厚度为1mm-1.5mm。

所述第一亮带环面和第二亮带环面的高度差为0.4mm-0.5mm。

所述塑料环体与铁皮环的接触部位之间填充密封胶使得两者连接紧密。

一种中小直径铁塑组合超耐磨高强度浮动油封环的制造方法,包括以下具体步骤,

步骤一.将长条铁皮进行加热并对第一支撑部和第二支撑部表面进行滚糙加工;

步骤二.将加热好并经过滚糙加工的铁皮趁热进行扁平面折圆加工并将端口进行焊接形成扁平铁皮环(形同平垫圈);

步骤三.将糙面用做工作亮带外端面,运用冲压工艺,将扁平铁皮环,冲压成型,折出上包边、第一支撑部、第一斜坡连接部、第二支撑部、第二斜坡连接部以及插销,特别保证两个工作亮带环面的平面度,椭圆度达到质量标准值;

步骤四.在铁皮环的第一支撑部和第二支撑部的清洁表面喷涂耐磨材料层形成第一亮带耐磨环面和第二亮带耐磨环面;

步骤五.对铁皮环的第一亮带环面和第二亮带环面进行研磨和抛光加工;

步骤六.根据制作好的铁皮环进行塑料环体模具制作,将改性pps塑料浇注到塑料环体模具内注塑形成塑料环体;

步骤七.将铁皮环与塑料环体的接触面涂覆密封胶,插销插入到插槽内,从而将铁皮环与塑料环体紧密连接完成浮动油封环的制造。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:①运用喷涂新工艺,选用超耐磨新材料制造的铁塑浮封环质量高,耐磨损,性能强;②铁塑结合材料成本低,虽然超耐磨损金属粉末价格较贵,但薄薄一层0.3-0.4mm厚度,以0730为例,喷涂一对耗粉仅10克左右,具有巨大市场竞争力;③新材料,节能环保,工艺科学独特,生产效率高;符合国家节能环保的产业支持政策,与社会和谐发展。

附图说明

图1为本发明的浮动油封环示意图

图2为本发明的塑料环体结构示意图;

图3为本发明铁皮环亮带未喷涂耐磨层的结构示意图;

图4为本发明铁皮环已喷涂耐磨材料后的亮带结构示意图;

图5为本发明一对浮封环贴合使用状态示意图。

图中标号分别表示:1—塑料环体,2—铁皮环,11—安装槽,12—第一连接面,13—第二连接面,14—第三连接面,15—插槽,20—上包边,21—第一支撑部,22—第一斜坡连接部,23—第二支撑部,24—第二斜坡连接部,25—插销,26—第一亮带,27—第二亮带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5,本发明提供一种技术方案:

一种中小直径铁塑组合超耐磨高强度浮动油封环,包括塑料环体1,所述塑料环体1上安装有铁皮环2,所述塑料环体1的上表面靠近工作面的部分开设有用于安装铁皮环2的安装槽11,所述塑料环体1的工作面由上到下依次设置有第一连接面12、第二连接面13以及第三连接面14,所述第三连接面14的底部开设有由工作面向塑料环体1内部延伸的插槽15,所述插槽15的下方开设于方便润滑油进入的进油斜面16,所述铁皮环2包括安放在安装槽11内的上包边20,所述铁皮环2对应塑料环体1的工作面依次设置有第一支撑部21、第一斜坡连接部22、第二支撑部23、第二斜坡连接部24以及插入到插槽15内的插销25,所述上包边20的下端与第一支撑部21的上端相连,第一支撑部21的下端通过第一斜坡连接部22连接第二支撑部23的上端,第二支撑部23的下端通过第二斜坡连接部24连接插销25的外端,所述第一支撑部21的外表面喷涂有耐磨材料层形成第一亮带环面26,所述第二支撑部23的外表面喷涂有耐磨材料层形成第二亮带环面27。

所述第一亮带环面26和第二亮带环面27外端面表面耐磨材料层的厚度为0.3-0.4mm。

所述铁皮环2的铁皮厚度为1mm-1.5mm。

所述第一亮带环面26和第二亮带环面27外端面平面的高度差为0.3mm-0.5mm。

所述塑料环体1与铁皮环2的接触部位之间填充密封胶使得两者连接紧密。

一种中小直径铁塑组合超耐磨高强度浮动油封环的制造方法,包括以下具体步骤,

步骤一.将直长条铁皮条进行加热并对第一支撑部21和第二支撑部23进行滚糙加工;

步骤二.将加热好并经过滚糙加工的铁皮进行扁平面折圆加工并将端口进行焊接形成扁平铁皮环2;(形如平垫片环)

步骤三.选用模型冲压工艺将扁平环铁皮冲压出包边20、第一支撑部21、第一斜坡连接部22、第二支撑部23、第二斜坡连接部24以及插销25;

步骤四.在铁皮环2的第一支撑部21和第二支撑部23的表面喷涂耐磨材料层形成第一亮带环面26和第二亮带环面27;

步骤五.对铁皮环2的第一亮带环面26和第二亮带环面27进行研磨和抛光加工;

步骤六.根据制作好的铁皮环2进行塑料环体模具制作,将改性pps塑料浇注到塑料环体模具内注塑形成塑料环体1;

步骤七.将铁皮环2与塑料环体1的接触面涂覆密封胶,插销25插入到插槽15内,从而将铁皮环2与塑料环体1紧密连接完成浮动油封环的制造。

铁皮环解决了浮封环所必须具有的密封亮带面,之所以必须是金属环,是因为等离子弧喷涂及火焰喷涂的超耐磨损金属粉末或非金属材料必须粘附到清洁的钢铁金属表面。同时,作为浮封环工作密封端面需承受轴向一定的压力。铁皮环需具备一定“钢”性强度。本发明在铁皮环大端面平面上双亮带等多重褶皱的拐角设计,能有效增强薄铁皮的抗轴向、径向受压变形力的作用。加之铁皮环大端背面还有塑料环衬托顶抵,使铁塑组合浮封铁皮环的钢性强度无忧。可以完全替代全金属环功能。若此涂层材料为非金属,若可直接与塑料体粘贴,融合一体成为工作端面,则可省去铁皮环。

改性工程塑料环,选材组分,只要能与浮封环上装配的橡胶密封圈适应工况相同,具有一定的强韧性(强韧度只要能与铸铁环相当即可),且耐高低温(-30℃至+120℃),与装配的橡胶圈耐温相同,就可替代原本钢铁的环体。这种结合既增强了铁皮环的强度,又承担起与胶圈共同实现第二级的密封。(浮封环是两级密封,一级在一对铁环大端面亮带相互对贴形成的密封位;另一级则是套在铁环外圈上的橡胶圈。它是由橡胶圈的内径贴紧浮封铁环的外圆面部位,使润滑油从此部位无缝可钻;胶圈的外圆外径在安装进入座腔室后就因轴向给压而弹性变形紧贴着座腔室的内径壁面,使润滑油也无法从此部位漏洒。橡胶圈的这一级密封,正是利用了橡胶的弹性力夹在内有铁环面,外有座腔壁,这二者之间的夹缝里,两面紧贴,而实现封油功能的。浮封环在被安装之后,胶圈被铁环、座腔二者挤压,变形,产生的弹性回弹力紧紧地两面贴合,两面封油,成为密封功能的重要一级。在实践中,浮动油封设计不是越压死压紧越好,而是要适度贴合。因为胶圈的回弹力传导到铁环端面使2只铁环的工作亮带面紧密贴合,由于是活动状态封油,2只铁环贴合端面亮带上还要有油膜渗入。只有如此才是既能转动,又能封油,这要求橡胶圈的适度弹性给力要恰好。这样铁环亮带贴合面受力适当,既有油膜形成,磨损力小,又能让铁环使用寿命长。否则,压得太紧,油膜形成不了,两只铁环贴合面就干磨,很快就会损坏。当然外部压力太大,座腔内外压不平衡,会造成倒灌,这是特殊工况环境造成,需要针对性设计,给压力参数,则另当别论。而浮动油封之所以被称为“浮动”,就是指橡胶圈被两个座腔挤压,两个铁环被两个橡胶圈挤压贴合在一起。这时铁环一对一贴合成一体,没有什么固定件固定它们,而“悬浮”在中间。而且其中一片座腔、胶圈、铁环的组合还可以随机器旋转活动。凭借两端橡胶圈的弹性,动轮的这边座腔、胶圈、铁环的组合在旋转时,会因橡胶圈弹性变化,铁环而随弹性似的轻微有跳动,一对铁环似乎是“悬浮”的既能旋转运动又能封油。

该新型浮动油封,巧妙地应用了喷涂技术,将超耐磨材料喷涂到铁皮环端面。解决了耐磨损的质量难题,从而使铁皮环与塑料环能巧妙地组合替代传统金属浮封环。这种独创独特的新型铁塑组合浮动油封环较之传统金属浮封环具备四大优势:1.节能环保;2.技术先进,生产效率高;3.数字化、自动化程度高;4.质优价廉,性价比高。所以具有很强的市场竞争力。

节能环保,淘汰旧的耗能污染材料,工艺设备,采用新材料、新技术、新工艺、新设备,数字化程度高,节能环保,效益明显,几乎没有污染排放。紧跟国家新的产业环保政策的指导方向,使传统老旧制造行业,实现升级换代,焕发出新的与社会和谐绿色协调的产业面貌。

质优价廉,精选精用最适合的材料,科学优化先进的加工工艺及设备,数字化,自动化程度高,使生产效率提高,产品质量提高,用工成本降低,直接转化为市场竞争力。

技术先进,产品质量好,生产效率高;由于独特独创的新颖设计,首先选用新技术新材料,解决了产品质量更优;其次解决了材料更廉;三是设计出新设备加工,自动化,数字化程度高,确保了产品质优稳定,效率大大提高,改变了劳动密集且效率低,“工料对半”用工成本高,丧失了市场竞争力的被动局面。

数字化,自动化程度高:相对于原有浮动油封铁环加工工艺、设备来说,新型铁塑组合浮动油封环的加工工艺全靠新型设备完成。而这些新型设备全部都是紧跟现代化、数字化、自动化的步伐设计理念制造出来的。其最突出的优势就是加工的产品质量高且稳定,效率高,产量大,成本低,且节能环保,企业面貌焕然一新,为实现黑灯工厂创造出无限可能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1