一种旋转密封环的制作方法

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一种旋转密封环的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于密封技术领域,涉及流体密封技术,特别涉及大功率传动装置密封技术。
【背景技术】
[0002]高PV值旋转密封件是大功率传动装置核心关键元件之一,要求在较宽的工作温度范围内保证油压控制稳定,现代变速箱对平稳变速及性能的要求越来越高,要求零件的重量更轻,使得传统的铸铁类、改性聚四氟乙烯类等材料密封环的应用性能达到极限,在高转速条件下,铸铁材料密封环在离心力的作用下对摩擦副磨损较为严重,改性聚四氟乙烯材料密封环在高速高压条件下容易挤出变形,不能满足使用要求,复合材料密封环较低的比重可缩短密封环的激活时间,有利于平稳变速。
[0003]ZL 200820123553.6公开了一种湿式离合器用旋转密封环,通过在摩擦端面开静压支撑环形槽与阻尼孔,减小作用在摩擦端面上的有效压力,从而提高旋转密封环的工作压力。
[0004]CN 201210356797x公开了一种静/动压双重效应的浮动密封环,在密封环端面上开设周向均匀分布的节流孔,同时周向均布多个径向深度不同的矩形槽,实现静/动压效应,提高密封环的润滑性、稳定性,有效延长使用寿命。

【发明内容】

[0005]本实用新型的目的在于提供一种新型旋转密封环,解决在高速高压工况下密封环因摩擦生热导致变形及磨损严重的问题,提高密封环工作寿命。
[0006]为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:在密封环摩擦端面上设置周向均布的高于密封环摩擦端面的轴向增强结构,提高密封环的整体刚度和抵抗热变形的能力,实现密封环与密封沟槽间分离,有效避免密封环的摩擦端面摩擦,降低摩擦温升,减小密封环热变形。
[0007]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:在密封环1的摩擦端面2上周向均布η个轴向开孔3,匹配凸出于密封环摩擦端面、嵌入轴向开孔的增强结构4,η为不小于4的自然数,结构如附图1所示。
[0008]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:所述增强结构4为圆锥形或阶梯圆柱型结构中的一种,结构如附图2、3所示。
[0009]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:所述增强结构4相对于密封环摩擦端面2的凸出高度差介于0.05mm?0.5mm之间。
[0010]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:密封环截面为矩形。
[0011 ]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:密封环截面为直角梯形或阶梯形,外圆与内圆的宽度差介于0.05mm?0.5mm之间,密封环外圆表面5与非摩擦端面6垂直。
[0012]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:密封环外圆表面5设置环向沟槽7。
[0013]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:环向沟槽7的数量不超过3个。
[0014]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:所述环向沟槽7的深度为0.1mm?
0.2mm,宽度为0.1mm ?0.5mm。
[0015]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:所述环向沟槽7的截面为矩形或三角形。
[0016]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:密封环摩擦端面2及外圆表面5为微米级波幅的波形面,深度尺寸介于lMi?ΙΟμπι。
[0017]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:密封环摩擦端面2及外圆表面5喷丸处理。
[0018]本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:所述增强结构4的材质为纤维增强树脂基复合材料或陶瓷材料。
[0019]本实用新型涉及的旋转密封环,用于高PV值下的旋转间隙密封,结构简单,可设计性强,摩擦阻力小,使用寿命长,适用于流体密封技术领域,特别适用于湿式离合器高压系统。
【附图说明】
[0020]图1本实用新型涉及的旋转密封环结构示意图
[0021]图2本实用新型涉及的旋转密封环圆锥型增强结构剖面结构示意图
[0022]图3本实用新型涉及的旋转密封环阶梯圆柱型增强结构剖面结构示意图
[0023]图4本实用新型涉及的圆锥型增强结构旋转密封环装配示意图
[0024]图5本实用新型涉及的另一种圆锥型增强结构旋转密封环装配示意图
[0025]图6本实用新型涉及的阶梯圆柱型增强结构密封环装配示意图
[0026]其中:1-密封环,2-摩擦端面,3-开孔,4-增强结构,5-外圆表面,6_非摩擦端面,7_环向沟槽,8-内圆表面。
【具体实施方式】
[0027]下面以外径Φ128mm的密封环为例,对【实用新型内容】作进一步说明,但不作为对【实用新型内容】的限制。
[0028]实施例一
[0029]—种增强型密封环,外径Φ 128mm,内径Φ 120mm,密封环截面为直角梯形,外圆宽度尺寸3mm,密封环内圆宽度尺寸3.5mm,环向沟槽为2个,截面为矩形,深度为0.2mm,宽度为
0.3_,密封环外圆表面与非摩擦端面垂直,结构如附图2所示。
[0030]密封环上(避开搭接口)居中周向均布6个轴向锥形孔,大端(摩擦端面)直径2.45mm、锥度1: 20 ;增强结构采用圆锥形,大端直径2.55mm,锥度1:20,高度3.65mm,增强结构嵌入密封环的锥形孔中,压实并对增强结构件进行研磨,密封环摩擦端面及外圆表面为微米级波幅的波形面,深度尺寸5μπι,得到本实用新型涉及的密封环。
[0031]密封环装配于密封沟槽时,将增强结构凸出的一侧对应于低压侧,装配结构如附图4所示。
[0032]该密封环在密封压力2MPa,旋转线速度27m/s条件下运行300h密封完好,无变形,无严重磨损;无增强结构件的密封环在同样工况条件下运行120h时,密封环体挤入配合间隙,密封失效。
[0033]实施例二
[0034]一种增强型密封环,外径Φ 128mm,内径Φ 120mm,密封环截面为直角梯形,密封环外圆宽度尺寸3mm,密封环内圆宽度尺寸3.5mm,环向沟槽为2个,截面为等边三角形,边长为
0.4_,密封环外圆表面与非摩擦端面垂直,结构如附图2所示。
[0035]密封环上(避开搭接口)居中周向均布9个轴向阶梯圆柱孔,小端孔径为1.95mm,大端孔径为2.45mm,增强结构件采用阶梯圆柱形,一级高度2mm,二级高度1.65mm,总体高度3.65mm,小端直径2mm,大端直径2.55mm,增强结构嵌入密封环的相应的孔中,压实并对增强结构件进行研磨,密封环摩擦端面及外圆表面喷丸处理结构,得到本实用新型涉及的密封环。
[0036]密封环装配于密封沟槽时,将增强结构件高于密封环的那一侧对应于低压侧,装配结构如附图4所示。
[0037]该密封环在密封压力2.5MPa,旋转线速度28m/s条件下运行400h密封完好,无变形、无严重磨损;无增强结构件的密封环在同样工况条件下运行100h时,密封环体挤入配合间隙,密封失效。
[0038]实施例三
[0039]—种增强型密封环,外径Φ 128mm,内径Φ 120mm,密封环截面为阶梯形,外圆宽度尺寸3mm,密封环内圆宽度尺寸3.5mm,阶梯处尺寸为Φ 126mm,环向沟槽截面为矩形,数量为1个,深度0.2mm,宽度0.5mm;结构如附图2所示。
[0040]密封环上(避开搭接口)居中周向均布4个轴向锥形孔,大端(摩擦端面)直径2.45mm、锥度1: 20 ;增强结构采用圆锥形,大端直径2.55mm,锥度1:20,高度3.65mm,增强结构嵌入密封环的锥形孔中,压实并对增强结构件进行研磨,密封环摩擦端面及外圆表面为微米级波幅的波形面,深度尺寸5μπι,得到本实用新型涉及的密封环。
[0041]密封环装配于密封沟槽时,将增强结构凸出的一侧对应于低压侧,装配结构如附图5所示。
[0042]该密封环在密封压力2.5MPa,旋转线速度28m/s条件下运行400h密封完好,无变形,无严重磨损;无增强结构件的密封环在同样工况条件下运行100h时,密封环体挤入配合间隙,密封失效。
[0043]实施例四
[0044]—种增强型密封环,外径Φ 128mm,内径Φ 120mm,密封环截面为矩形,宽度尺寸
3.5mm,环向沟槽截面为矩形,数量为2个,深度0.3_,宽度0.3_ ;结构如附图3所示。
[0045]密封环上(避开搭接口)居中周向均布9个轴向阶梯圆柱孔,小端孔径为1.95mm,大端孔径为2.45mm,增强结构件采用阶梯圆柱形,一级高度2mm,二级高度1.65mm,总体高度3.65mm,小端直径2mm,大端直径2.55mm,增强结构嵌入密封环的相应的孔中,压实并对增强结构件进行研磨,密封环摩擦端面及外圆表面喷丸处理结构,得到本实用新型涉及的密封环。
[0046]密封环装配于密封沟槽时,将增强结构件高于密封环的那一侧对应于低压侧,装配结构如附图6所示。
[0047]该密封环在密封压力2.5MPa,旋转线速度28m/s条件下运行400h密封完好,无变形,无严重磨损;无增强结构件的密封环在同样工况条件下运行100h时,密封环体挤入配合间隙,密封失效。
【主权项】
1.一种旋转密封环,其特征在于:在密封环(1)的摩擦端面(2)上周向均布η个轴向开孔(3),匹配凸出于密封环摩擦端面、嵌入轴向开孔的增强结构(4),η为不小于4的自然数。2.根据权利要求1所述的旋转密封环,其特征在于:所述增强结构(4)为圆锥形或阶梯圆柱型结构中的一种。3.根据权利要求1或2任意一项所述的旋转密封环,其特征在于:所述增强结构(4)相对于密封环摩擦端面(2)的凸出高度差介于0.05mm?0.5mm之间。4.根据权利要求1或2任意一项所述的旋转密封环,其特征在于:密封环截面为矩形。5.根据权利要求1或2任意一项所述的旋转密封环,其特征在于:密封环截面为直角梯形或阶梯形,外圆与内圆的宽度差介于0.05mm?0.5mm之间,密封环外圆表面(5)与非摩擦端面(6)垂直。6.根据权利要求1或2任意一项所述的旋转密封环,其特征在于:密封环外圆表面(5)设置环向沟槽(7)。7.根据权利要求6所述的旋转密封环,其特征在于:环向沟槽(7)的数量不超过3个。8.根据权利要求6所述的旋转密封环,其特征在于:所述环向沟槽(7)的深度为0.1mm?0.2mm,宽度为0.1mm ?0.5mm。9.根据权利要求6所述的旋转密封环,其特征在于:所述环向沟槽(7)的截面为矩形或三角形。10.根据权利要求1或2任意一项所述的旋转密封环,其特征在于:密封环摩擦端面(2)及外圆表面(5)为微米级波幅的波形面,深度尺寸介于Ιμπι?ΙΟμπι。11.根据权利要求1或2任意一项所述的旋转密封环,其特征在于:密封环摩擦端面(2)及外圆表面(5)喷丸处理。
【专利摘要】本实用新型属于密封技术领域.在密封环摩擦端面上设置周向均布的高于密封环摩擦端面的轴向增强结构,提高密封环的整体刚度和抵抗热变形的能力,实现密封环与密封沟槽间分离,有效避免密封环的摩擦端面摩擦,降低摩擦温升,减小密封环热变形。本实用新型涉及的旋转密封环,其特征在于:在密封环(1)的摩擦端面(2)上周向均布n个轴向开孔(3),匹配凸出于密封环摩擦端面、嵌入轴向开孔的增强结构(4),n为不小于4的自然数。本实用新型涉及的旋转密封环,用于高PV值下的旋转间隙密封,结构简单,可设计性强,摩擦阻力小,使用寿命长,适用于流体密封技术领域,特别适用于湿式离合器高压系统。
【IPC分类】F16D25/12, F16J15/16
【公开号】CN205089970
【申请号】CN201520722115
【发明人】张斌, 杜华太, 张志刚, 杜明欣, 崔俞, 张春梅, 庞明磊, 邹德广, 宫志欣, 马伟超, 任滨, 贺佃鹏, 周义
【申请人】中国兵器工业集团第五三研究所
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年9月17日
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