一种摩擦副密封结构的制作方法

本发明属桥梁支座技术领域，具体涉及一种摩擦副密封结构。

背景技术：

摩擦副是桥梁支座的核心部件，也是影响支座使用寿命的关键，因此其防尘密封非常重要，一旦有沙尘、杂质进入摩擦面，将影响摩擦副的滑动或转动功能，从而影响整个桥梁支座的使用寿命。

目前桥梁支座主要通过在摩擦副周围设置环围的与滑板相同材质的密封圈来实现等变形密封效果，如球型支座在平面摩擦副和球面摩擦副周围分别设置环围的平面和球面密封圈来实现密封效果；盆式橡胶支座在平面摩擦副周围设置环围平面密封圈来实现密封效果；双曲面减隔震支座在两个曲面摩擦副副周围设置曲面密封圈来实现密封效果等。但是在实际使用时存在以下不足：一是密封圈通常利用剪板机从板材上切割下料，剪板机下料时受剪切间隙、刀刃斜角等因素影响会使密封圈产生塌边、毛刺、边缘撕裂等缺陷，从而使密封截面不平整，降低密封效果。二是密封圈表面无法储存润滑脂，实际工作时为干摩擦，磨损率相对于摩擦副较高，容易因磨损导致密封效果下降。因此，如何解决上述技术问题成为了该领域技术人员努力的方向。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种摩擦副密封结构，能完全解决上述现有技术的不足之处。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种摩擦副密封结构，由金属滑板、非金属滑板和密封条组成，金属滑板和非金属滑板贴合设置，金属滑板与非金属滑板之间设有润滑油膜a，密封条的首尾相接设置在非金属滑板外围，并环绕非金属滑板一周，密封条的上表面或下表面与金属滑板贴合，在密封条与金属滑板的贴合面上开设环形沟槽，环形沟槽内填充润滑脂，在摩擦副滑动时，沟槽内的润滑脂溢出后与润滑油膜a连接为一体连续的润滑油膜。

本发明所述的环形沟槽的截面为“v”型、“u”型、梯形或半圆型。

本发明所述的金属滑板的材质为不锈钢滑板、钢板或经表面处理的钢板、铝板或其它合金，其形状是平面或者曲面。

本发明所述的非金属滑板的材质为聚四氟乙烯类材料、超高分子量聚乙烯类材料或其它工程塑料。

本发明所述的密封条的材质与非金属滑板相同。

本发明所述的沟槽宽度为1～5mm，深度为0.5～3mm。

本发明所述的润滑油膜厚度为3μm～9μm。

本发明所述的密封条通过挤出成型设备成型。

本发明所述的沟槽与密封条一体成型或加工成型。

本发明有益效果是：

密封圈表面带有沟槽结构，使用时沟槽内涂抹润滑脂，增强了密封圈的自润滑性能，同时使得摩擦副表面形成一层连续的厚度为3μm～9μm的润滑油膜，吸附在金属滑板、非金属滑板和密封圈之间，促使密封圈由干摩擦向流体摩擦转变，非金属滑板也由混合摩擦向流体摩擦转变，滑动阻力更小，减少摩擦副表面微凸体的接触摩擦，耐磨性更好，使用寿命长，相对于现有桥梁支座在密封结构上实现了升级，密封润滑效果显著。

采用挤出成型工艺制备而成，截面更加平整，尺寸精度高，避免了密封圈由于剪板机下料导致的塌边、毛刺等问题，且可连续生产，效率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实施例1的密封圈立面剖面图；

图3是本发明实施例1的密封圈俯视图；

图4是本发明实施例2的密封圈立面剖面图；

图5是本发明实施例2的密封圈俯视图；

图中：1、金属滑板；2、非金属滑板；3、密封圈；4、润滑油膜，5、沟槽。

具体实施方式

如图1所示，一种摩擦副密封结构，由金属滑板1、非金属滑板2和密封条3组成，金属滑板1与非金属滑板2多为圆形板，金属滑板1和非金属滑板2贴合设置，金属滑板1与非金属滑板2之间设有润滑油膜a，密封条3的首尾相接设置在非金属滑板2外围，并环绕非金属滑板2一周，在使用时卡设下用于卡设密封条3的基座上，基座上设有一条凹槽，该凹槽与密封条3的下部相匹配，该设计的凹槽的形状与密封条3首尾相接形状相匹配，该形状即与非金属滑板的外边缘形状同心。密封条3的上表面或下表面与金属滑板1贴合，在上方为金属滑板1下方为非金属滑板2时，密封条3的上表面与金属滑板1相贴合，当在上方为非金属滑板2，下方为金属滑板1，密封3的下表面与金属滑板1相贴合，在密封条3与金属滑板1的贴合面上开设环形沟槽5，即环形沟槽一直对应金属滑板1开设，环形沟槽5内填充润滑脂，在摩擦副滑动时，沟槽5内的润滑脂溢出后与润滑油膜a连接为一体连续的润滑油膜4，即在金属滑板1与密封条3之间及四周、密封条3与非金属滑板2之间的金属滑板1的下方、金属滑板1与非金属滑板2之间均设有润滑脂。

所述的环形沟槽5的截面为“v”型、“u”型、梯形或半圆型以及其它类似结构形状，沟槽宽度为1～5mm，深度为0.5～3mm。

所述的金属滑板1的材质为不锈钢滑板、钢板或经表面处理的钢板、铝板或其它合金，其形状是平面或者曲面。

所述的非金属滑板2的材质为聚四氟乙烯类材料、超高分子量聚乙烯类材料或其它工程塑料。

所述的润滑油膜厚度为3μm～9μm。

所述的密封条通过挤出成型设备成型，沟槽5与密封条3一体成型或加工成型，挤成型的密封条没有毛边不需要切割，而且其硬度较高，与非金属滑板2同材质，在与金属滑板配合使用时，不仅具有密封作用也具有一定的摩擦副作用。

实施例1：

本发明的一种摩擦副密封结构，如图1、图2和图3所示，其主要由金属滑板1、非金属滑板2、密封圈3和润滑油膜4组成。金属滑板1为不锈钢滑板，非金属滑板2为改性超高分子量聚乙烯滑板，金属滑板1和非金属滑板2组成平面摩擦副结构，环围设置密封圈3，材质为改性超高分子量聚乙烯，采用单螺杆挤出机挤出成型。密封圈3表面开设梯形沟槽，沟槽上部宽度为3mm，底部宽度2mm，深度为2mm。使用时，密封圈3表面梯形沟槽内涂抹均匀润滑脂。滑动过程中在金属滑板1和非金属滑板2、密封圈3之间分布有连续的润滑油膜4，材质为锂基润滑脂，油膜厚度为6μm。

实施例2：

本发明的一种摩擦副密封结构，如图1、图4和图5所示，其主要由金属滑板1、非金属滑板2和密封圈3组成。金属滑板1为带有喷涂层的钢板，非金属滑板2为改性超高分子量聚乙烯滑板，金属滑板1和非金属滑板2组成曲面摩擦副结构，环围设置密封圈3，材质为改性超高分子量聚乙烯，采用单螺杆挤出机挤出成型。密封圈3表面开设“v”形沟槽，沟槽上部宽度为2mm，深度为3mm。使用时，密封圈3表面梯形沟槽内涂抹均匀润滑脂。滑动过程中在金属滑板1和非金属滑板2、密封圈3之间分布有连续的润滑油膜4，材质为5201硅脂，油膜厚度为3μm。

技术特征：

技术总结
一种摩擦副密封结构，由金属滑板、非金属滑板和密封条组成，金属滑板与非金属滑板之间设有润滑油膜A，密封条设置在非金属滑板外围，密封条的上表面或下表面与金属滑板贴合，在密封条与金属滑板的贴合面上开设环形沟槽，环形沟槽内填充润滑脂，在摩擦副滑动时，润滑脂与润滑油膜A连接为一体连续的润滑油膜。密封圈表面带有沟槽结构，使用时沟槽内涂抹润滑脂，增强了密封圈的自润滑性能，同时使得摩擦副表面形成一层润滑油膜，吸附在金属滑板、非金属滑板和密封圈之间，促使密封圈由干摩擦向流体摩擦转变，非金属滑板也由混合摩擦向流体摩擦转变，滑动阻力更小，减少摩擦副表面微凸体的接触摩擦，耐磨性更好，使用寿命长密封润滑效果显著。

技术研发人员：宋建平;杨少军;张晓武;刘彦明;姜文英;王国栋;仝延锋;聂晋涛;郑娜;史保进
受保护的技术使用者：洛阳双瑞特种装备有限公司;中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2017.06.29
技术公布日：2017.09.08