汽车密封系统及密封装置的制作方法

本发明实施例涉及密封技术领域，尤其涉及一种汽车密封系统及密封装置。

背景技术：

轴封是防止泵轴与壳体处泄漏而设置的密封装置。常用的轴封型式有填料密封、机械密封和动力密封。轴封应用场景非常广泛，比如，用于汽车密封系统以及其他工业。

机械密封是利用两个平面互相摩擦运行的原理，达到密封的目的。旋转密封面安装于轴上，而固定密封面安装于密封壳体内。由于一个密封面是运动的，而另一个密封面是静止不动的，因此将这类密封称之为动态密封。

机械密封是流体机械和动力机械中的重要部件，对整个机械的正常运转至关重要。然而，密封装置泄漏仍然是一个严峻的问题，泄漏会造成工艺介质、润滑剂等资源浪费，并影响工作的安全性，污染周围环境，增加停工时间和生产成本，降低生产效率。

因此，如何提高密封装置的密封性能，成为亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例解决的技术问题是提供一种汽车密封系统及密封装置，以提高密封装置的密封性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种密封装置，包括：

主密封唇，其外环面上开设有环形凹槽；

限位部，连接于所述环形凹槽的侧壁，且与所述环形凹槽配合形成弹簧容纳腔，所述限位部开设有弹簧安装口；

弹簧，设置于所述弹簧容纳腔内，并由所述限位部限制所述弹簧在所述密封装置径向方向上的位移。

可选地，在所述密封装置的径向截面上，所述弹簧容纳腔的形状为圆形或圆弧形，所述弹簧安装口为周向开口，所述弹簧安装口所对应的圆心角小于或等于90°。

可选地，所述限位部呈环状结构。

可选地，所述限位部与所述主密封唇一体成型。

可选地，所述限位部连接于所述环形凹槽的内端面侧壁或者外端面侧壁。

可选地，所述密封装置的支撑部与所述主密封唇相连接。

可选地，所述支撑部与所述主密封唇通过腰部相连接。

可选地，所述密封装置还包括防尘密封唇，所述防尘密封唇呈环状结构，所述防尘密封唇连接于所述腰部的内表面上。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种汽车密封系统，包括壳体和上述的密封装置，所述密封装置的支撑部与所述壳体接触。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的密封装置，包括：主密封唇，其外环面上开设有环形凹槽；限位部，连接于所述环形凹槽的侧壁，且与所述环形凹槽配合形成弹簧容纳腔，所述限位部开设有弹簧安装口；弹簧，设置于所述弹簧容纳腔内，并由所述限位部限制所述弹簧在所述密封装置径向方向上的位移。由于限位部开设有弹簧安装口，且主密封唇具有弹性，从而能够保证弹簧顺利安装到弹簧容纳腔内，并且所述环形凹槽的侧壁上连接有限位部，可以限制弹簧在密封装置径向方向上的位移，特别在密封装置高速旋转过程中，限位部能够包围住弹簧以限制弹簧在离心力的作用下朝远离主密封唇方向的移动。可见，本发明实施例所提供的密封装置，可以在不影响弹簧对主密封唇的作用力的前提下，能够限制弹簧在高速旋转下因离心力的作用而产生的位移，并且可以防止由于弹簧连接部的质量与其他部分质量的不同而承受不同离心力所产生的变形，进一步地，也能够防止弹簧线圈绕其中心旋转而切割环形凹槽，从而，可以降低因弹簧变形对主唇部密封性能的破坏，提高弹簧的稳定性，尤其是在高速旋转过程中的稳定性，提高了密封装置的密封性能，延长了密封装置的使用寿命。

可选方案中，所述限位部呈环状结构。这样，弹簧在圆周方向上均能够得到限位部的包围，不但能够避免弹簧在高速旋转过程中因离心力沿远离主密封唇方向上产生变形，保证弹簧的稳定性，而且可以直接将弹簧放置于弹簧容纳腔内而无需考虑弹簧连接处放置于什么位置，从而更易于弹簧的安装。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是一种密封装置的剖视图；

图2是带有接头的弹簧的示意图；

图3是带有接头的弹簧变形后的示意图；

图4是弹簧切割环形凹槽的示意图；

图5是本发明实施例所提供的一种密封装置的示意图；

图6是本发明实施例所提供的另一种密封装置的示意图。

其中：1-骨架；2-弹簧；3-主密封唇；4-防尘密封唇；5-轴；6-连接处；10-主密封唇；20-限位部；200-弹簧安装口；210-第一端；220-第二端；30-弹簧；40-支撑部；50-腰部；60-防尘密封唇；70-轴；80-壳体。

具体实施方式

由背景技术可知，密封装置的密封性能仍有待提高。现结合一种密封装置，分析其密封性能仍有待提高的原因。

请参考图1-图3，图1是一种密封装置的剖视图；图2是带有接头的弹簧的示意图；图3是带有接头的弹簧变形后的示意图。

如图所示，一种密封装置包括骨架1，弹簧2，主密封唇3，防尘密封唇4，弹簧2设置于主密封唇3的环形凹槽内，用于为密封装置提供径向力以使得主密封唇3与轴5紧密接触。如图2所示，这就要求弹簧2的两端必须相互连接，以使弹簧2构成为闭合结构，从而容易导致连接处6的质量大于弹簧2的其他部位的质量。

然而，密封装置在高速旋转的过程中，如图3所示，由于弹簧2的连接处6的密度和质量大于弹簧其他部位的密度和质量，弹簧2在连接处6所受到的离心力较大，从而在离心力的作用下弹簧2会产生变形，并且弹簧2会与环形凹槽产生相对运动，即弹簧会在环形凹槽内旋转，弹簧与环形凹槽接触的部位会切割环形凹槽，导致环形凹槽破损最终使得密封装置失去密封作用。

具体的，请参考图4，图4为弹簧切割环形凹槽的示意图。图中的弹簧为一个弹簧线圈，位于主密封圈上的弹簧的径向截面示意图。如图所示，带有接头的弹簧2在离心力作用下产生变形，变形的弹簧2’在环形凹槽内转动，以图中箭头方向为转动方向为例，变形的弹簧2’像锯一样不断地切割环形凹槽，最终导致密封失效。

为了提高密封装置的密封性能，本发明实施例提供了一种密封装置，由于限位部开设有弹簧安装口，且主密封唇具有弹性，从而能够保证弹簧顺利安装到弹簧容纳腔内，并且所述环形凹槽的侧壁上连接有限位部，可以限制弹簧在密封装置径向方向上的位移，特别在密封装置高速旋转过程中，限位部能够包围住弹簧以限制弹簧在离心力的作用下朝远离主密封唇方向的移动。可见，本发明实施例所提供的密封装置，可以在不影响弹簧对主密封唇的作用力的前提下，能够限制弹簧在高速旋转下因离心力的作用而产生的位移，并且可以防止由于弹簧连接部的质量与其他部分质量的不同而承受不同离心力所产生的变形，进一步地，也能够防止弹簧线圈绕其中心旋转而切割环形凹槽，从而，可以降低因弹簧变形对主唇部密封性能的破坏，提高弹簧的稳定性，尤其是在高速旋转过程中的稳定性，提高了密封装置的密封性能，延长了密封装置的使用寿命。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，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。

需要说明的是，本发明实施例所提供的密封装置，适用于密封装置转动的情形。所述密封装置可以用于轴封，比如，当主密封唇与连接轴接触，支撑部与壳体接触时，壳体旋转的情形；或者，比如，当主密封唇与壳体接触，支撑部与连接轴接触时，连接轴旋转的情形。在其他实施例中，所述密封装置还可以用于轴承密封。如无特殊说明，以下均以主密封唇与连接轴接触，支撑部与壳体接触，壳体旋转为例，对本发明实施例进行清楚完整的说明。

请参考图5，图5是本发明实施例所提供的一种密封装置的示意图。

如图5所示，本发明实施例所提供的密封装置，包括：

主密封唇10，其外环面上开设有环形凹槽；

限位部20，连接于所述环形凹槽的侧壁，且与所述环形凹槽配合形成弹簧容纳腔，所述限位部20开设有弹簧安装口200；

弹簧30，设置于所述弹簧容纳腔内，并由所述限位部20限制所述弹簧30在所述密封装置径向方向上的位移。

如图中所示，在一种具体实施方式中，所述限位部20可以连接于所述环形凹槽的外端面侧壁，具体地，限位部20的第一端210与所述环形凹槽的外端面侧壁固定连接，限位部20的第二端220弯向所述主密封唇10，弹簧安装口200开设于所述限位部20的第二端220。

从而限位部20的第二端220可以弯向所述主密封唇10且与所述主密封唇10之间具有周向开口，且主密封唇具有弹性，因而能够将弹簧30放置于环形凹槽内。

需要说明的是，所述环形凹槽的外端面侧壁，指的是图5中的环形凹槽的右侧侧壁。

在将弹簧30安装到主密封唇10上时，将弹簧30的连接处设置于限位部20所在的区域下方。当密封装置高速旋转时，限位部20的设置，能够限制弹簧30在高速旋转过程中因离心力作用而朝着远离主密封唇10的方向移动，防止弹簧30因连接处的质量大于弹簧30其他部位的质量而在离心作用下产生变形，因而能够防止弹簧30切割主密封唇10的环形凹槽。

本实施例中，如图5所示，在所述密封装置的径向截面上，所述弹簧容纳腔的形状为圆弧形。所述弹簧安装口200为周向开口，所述弹簧安装口200所对应的圆心角小于或等于90°。

具体地，弹簧安装口200所对应的圆心角可以为15°，30°，45°，60°等。当然，弹簧安装口200所对应的圆心角还可以是其他数值，只要周向开口能够满足可以将弹簧30放置到弹簧容纳腔内，且在高速旋转过程中，限位部20能够限制所述弹簧30在所述密封装置径向方向上的位移即可。

当然，在其他实施例中，在所述密封装置的径向截面上，所述弹簧容纳腔的形状也可以为圆形，此时，限位部20的第一端210与环形凹槽的外端面侧壁固定连接，限位部20的第二端220直接弯向所述主密封唇10且与环形凹槽的内端面侧壁相接触但不固定连接，即弹簧安装口200可以认为是一条缝隙，由于主密封唇10具有弹性，弹簧30可以通过该缝隙放置于弹簧容纳腔内。

如图6所示，本发明实施例还提供了另一种密封装置，与上一实施例相同的部分在此不再赘述，与上一实施例不同的部分在于：所述限位部20连接于所述环形凹槽的内端面侧壁。

需要说明的是，所述环形凹槽的内端面侧壁，指的是图5中的环形凹槽的左侧侧壁。

具体地，限位部20的第二端220与所述环形凹槽的内端面侧壁固定连接，限位部20的第一端210弯向所述主密封唇10，弹簧安装口200开设于所述限位部20的第一端210。

此时，在所述密封装置的径向截面上，所述弹簧容纳腔的形状可以为圆弧形，也可以为圆形。所述弹簧安装口200为周向开口，所述弹簧安装口200所对应的圆心角的范围小于等于90°。具体请参照上一实施例，在此不再赘述。

通过将限位部20连接于所述环形凹槽的内端面侧壁或者外端面侧壁，能够使弹簧安装口200尽量远离限位部20的中心位置，从而最大限度的起到限制弹簧30沿密封装置的径向方向移动的作用，防止弹簧30在高转速离心力作用下发生变形。

当然，在其他实施例中，所述限位部20也可以分别连接所述环形凹槽的内端面侧壁和外端面侧壁，此时，弹簧安装口200开设于限位部20上的介于两端部之间的某个位置。只要能够保证弹簧30能够通过周向开口放入弹簧容纳腔内，且在高速旋转过程中，限位部20能够限制弹簧30在所述密封装置径向方向上的位移即可。

可以理解的是，即使弹簧安装口200开设于限位部20的中心位置，只要控制弹簧安装口200的周向开口角度，也能够限制弹簧30沿密封装置的径向方向移动，起到防止弹簧30在高转速离心力作用下发生变形的作用。

本发明实施例所提供的密封装置，由于限位部开设有弹簧安装口，且主密封唇具有弹性，从而能够保证弹簧顺利安装到弹簧容纳腔内，并且所述环形凹槽的侧壁上连接有限位部，可以限制弹簧在密封装置径向方向上的位移，特别在密封装置高速旋转过程中，限位部能够包围住弹簧以限制弹簧在离心力的作用下朝远离主密封唇方向的移动。可见，本发明实施例所提供的密封装置，可以在不影响弹簧对主密封唇的作用力的前提下，能够限制弹簧在高速旋转下因离心力的作用而产生的位移，并且可以防止由于弹簧连接部的质量与其他部分质量的不同而承受不同离心力所产生的变形，进一步地，也能够防止弹簧线圈绕其中心旋转而切割环形凹槽，从而，可以降低因弹簧变形对主唇部密封性能的破坏，提高弹簧的稳定性，尤其是在高速旋转过程中的稳定性，提高了密封装置的密封性能，延长了密封装置的使用寿命。

在一种具体实施例中，所述限位部20呈环状结构。这样，弹簧30在圆周方向上均能够得到限位部20的包围，不但能够避免弹簧30在高速旋转过程中因离心力沿远离主密封唇10方向上产生变形，保证弹簧30的稳定性，而且可以直接将弹簧30放置于弹簧容纳腔内而无需考虑弹簧30连接处放置于什么位置，从而更易于弹簧30的安装。当然，在其他实施例中，也可以是沿主密封唇10的圆周方向上均匀设置有能够覆盖弹簧30的限位部20，也能够在一定程度上限制弹簧30朝远离主密封唇10的方向产生变形。

为了便于加工，所述限位部20可以与所述主密封唇10一体成型。当然，所述限位部20还可以通过其他方式与主密封唇10相连接，比如，通过粘接的方式将限位部20固定于主密封唇10上。

继续参照图5，所述密封装置的支撑部40与所述主密封唇10相连接。支撑部40作为密封装置的骨架，用于增加密封圈的刚性。

具体地，所述支撑部40与所述主密封唇10通过腰部50相连接。

在一种具体实施例中，所述密封装置还可以包括防尘密封唇60，所述防尘密封唇60呈环状结构，所述防尘密封唇60连接于所述腰部50的内表面上。

防尘密封唇60不但能够防止油泄漏，也可以起到防止外界灰尘、水泥等污物进入的作用。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种汽车密封系统，包括静止部件，转动部件以及上述的密封装置，所述主密封唇10与所述静止部件接触，所述密封装置的支撑部40与所述转动部件相接触。

继续参考图5，在一种具体实施例中，所述静止部件为轴70，所述转动部件为壳体80。主密封唇10与轴70接触，支撑部40与壳体80过盈配合。当壳体80高速旋转时，带动密封装置一起高速旋转，限位部20能够包围住弹簧30以防止弹簧30在离心力的作用下朝远离主密封唇10的方向移动。如此，在不影响弹簧30作用力的前提下，限位部20能够止挡弹簧30在高速旋转下因离心力而产生的变形，进一步地，也能够限制弹簧30在密封装置的径向截面方向上的周向移动。因此，本发明实施例所提供的密封装置，在高速旋转过程中，能够有效降低因弹簧30变形对主唇部密封性能的破坏，提高弹簧30在高速旋转过程中的稳定性，从而提高了密封装置的密封性能，延长了密封装置的使用寿命。

当然，在其他实施例中，还可以是静止部件为壳体80，转动部件为轴70。主密封唇10与壳体80接触，支撑部40与轴70过盈配合。当轴70高速旋转时，带动密封装置一起高速旋转。

上述本发明的任一实施方式的一些构造可被包括在另一实施方式中，并且可用另一实施方式的对应构造代替。对于本领域技术人员而言明显的是，所附权利要求中彼此没有明确引用关系的权利要求可组合成本发明的实施方式，或者可在提交本申请之后的修改中作为新的权利要求包括。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。