专利名称：两向接触式轴类密封圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械制造中轴类的密封件，特别是一种对转动轴类具有轴向和径向密
封功能的两向接触式轴类密封圈。
背景技术：
最近公开的中国专利号为200810073588. 8，滚动轴承端面密封圈，它是利用一种 硬质材料的密封环在金属弹簧作用下，紧贴滚动轴承端面实现密封功能，但不足之处在于， 工艺要求高，制造难度大，碟形金属弹簧与弹性体橡胶或者塑料粘接后，使用时因两者弹性 变形不一致，导致密封环压力增加，对密封功能有不利的影响等。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种具有径向和轴向两种密封功 能的密封圈。 本发明包括内、外圈骨架、弹簧和密封环，与现有技术不同的是由橡胶或者塑料
等弹性材料经模压制成有内、外两侧端面漏斗状的圈主体结构。圈主体结构的弹性材料包
裹住外圈骨架，并向内延展至设置在中心的内圈，弹簧配装在内圈骨架和外圈骨架之间，密
封环与内圈骨架间隔内圈的弹性材料固接，唇形圈设置在圈主体结构呈漏斗形的外侧端面
上，唇形圈上设置的沟槽中配装有环状拉簧，构成了本发明两向接触式轴类密封圈。 所述的外圈骨架设有阶梯形外圈骨架和内翻边外圈骨架，阶梯形外圈骨架，是用
金属材料经加工呈环形圈，其外径稍小于与其配装的滚动轴承的外圈直径，环形圈单边厚
度稍小于与其配装的滚动轴承外圈的单边厚度，两端面加工有绕环形一周的阶梯形台阶和
凹槽。阶梯形外圈骨架的特点是以骨架式支撑弹性体材料，使密封圈外径有可靠的静密封
功能，台阶在外圆两端向外露出，母体机械的端盖可在同一安装孔内，通过台阶紧固滚动轴
承，又对安装孔实施严密的静密封，配合利用滚动轴承内圈端面实施硬接触式动密封，使机
械产品的密封设计和密封件的安装非常简便，工作可靠性得到增强。内翻边外圈骨架是用
钢板拉伸加工成形，其特点是以骨架式支撑弹性体材料，使密封圈外径有可靠的静密封功
能，可在传统密封圈的安装尺寸内实现相互替换。 所述的内圈骨架是由薄钢板拉伸加工成圆柱形，一个端面设有内翻边缘，另一个 端面设有外翻边缘，内翻边缘用于扣合主体结构内圈外侧和安装外齿碟形弹簧的内圈，外 翻边缘用于托住钢丝塔形弹簧的小头。 所述的弹簧为钢丝塔形弹簧或外齿型碟形弹簧，钢丝塔形弹簧由钢丝挠制加工， 安装在主体结构内侧，其作用是加强和稳定密封环的轴向压力。外齿碟形弹簧是用弹簧钢 薄板加工，以内圈向外延伸有弧形或直形齿的弹片，加工后整体呈碟形，紧贴在主体结构内 侧端面安装。其作用是加强和稳定密封环的轴向压力。 所述的唇形圈是与主体结构连体、材料相同，附在漏斗形的端面上，唇形圈以拉簧 沟槽的设置分为外翻和内翻的两种方式，可针对工况条件不同而设计，圈状拉簧安装在沟槽中，目的是补偿弹性体材料用于径向密封的磨损。唇形圈的特点是以柔性接触方式，径 向环抱从滚动轴承内圈延伸出来的轴表面实现动密封功能，经长期使用被磨损后，仍可阻 挡粗颗粒异物的进入。 所述的密封环可选择工程陶瓷、金属、尼龙、聚四氟乙烯、石墨、石墨与碳纤维复合 材料或环氧基复合材料制造，针对特殊用途的密封环，则在工作端面上可沉积加工超硬材 料金刚石膜。密封环安装在圈主体结构中心的内圈上，可在小范围内作自由伸縮，使用时， 在弹簧的作用力下，与支撑轴类的滚动轴承内圈端面紧帖，由光滑的接触面进行滑动摩擦 实现动密封功能，其截面呈多边矩形。 本发明的优点是把径向密封和轴向密封组合成一体，可以组装出各种所需要的 两向接触式轴类密封圈，具有结构简单，制造容易，密封圈经久耐用的优点，还能对现有的 机械设备上的传统密封圈实行替代和更新。
图1是本发明的一种阶梯形外圈骨架配置钢丝弹簧密封圈结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是本发明的一种内翻边外圈骨架配置碟形弹簧密封圈结构示意图；图4是图3的A-A剖视图；图5是本发明的阶梯形外圈骨架示意图；图6是图5的A-A剖视图；图7是本发明的碟形弹簧示意图；图8是图7的侧视图；图9是本发明内圈骨架示意图；图10是图9的A-A剖视图；图11是本发明内翻边骨架示意图；图12是图11的A-A剖视图；图13是本发明密封环示意图；图14是图13的A-A剖视图。图中1.圈主体结构2.钢丝弹簧3.内圈骨架4.密封环5.台阶6.阶梯
形外圈骨架7.内翻唇形圈8.碟形弹簧9.内翻边外圈骨架10.外翻唇形圈11.环 状拉簧12.凹槽
具体实施例方式
为了进一步说明本发明的实施方式，以下用附图配合进行说明 参照图1、图2所示本发明的一种阶梯形外圈骨架配置钢丝弹簧密封圈，由圈主 体结构1、内圈骨架3、阶梯形外圈骨架6、钢丝弹簧2、内翻唇形圈7、环状拉簧11、密封环 4组成，圈主体结构1由橡胶或者塑料等弹性材料经模压制成有内、外两侧端面的漏斗状， 中心有一个内圈的密封圈，圈主体结构1的弹性材料包裹住阶梯形外圈骨架6，并向内圈延 展，台阶5在外圆两端向外露出或者是覆盖一层较薄的弹性材料，密封环4设置在内圈的内 径上，与内圈骨架3间隔弹性材料固接，钢丝弹簧2小头接触内圈骨架3的外翻边沿，大头接触圈主体结构1内端，内翻唇形圈7设置在圈主体结构呈漏斗形的外侧端面上，在内翻唇 形圈7设置的沟槽中配装有环状拉簧11，构成了本发明阶梯形外圈骨架配置钢丝弹簧的两 向接触式轴类密封圈。 参照图3、图4所示本发明的一种内翻边外圈骨架配置碟形弹簧密封圈，是由圈 主体结构1、内圈骨架3、内翻边外圈骨架9、碟形弹簧8、外翻唇形圈10、环状拉簧11、密封 环4组成，圈主体结构1由橡胶或者塑料等弹性材料经模压制成有内、外两侧端面的漏斗 状，中心有一个内圈的密封圈，圈主体结构1的弹性材料包裹住内翻边外圈骨架9，并向内 圈延展，密封环4设置在内圈的内径上，与内圈骨架3间隔弹性材料固接，碟形弹簧8内圈 接触内圈骨架3的内翻边沿，其外齿弹片紧帖在圈主体结构1内端，外翻唇形圈IO设置在 圈主体结构呈漏斗形的外侧端面上，在外翻唇形圈IO上设置的沟槽中配装有环状拉簧11， 构成了本发明的一种内翻边外圈骨架配置碟形弹簧两向接触式轴类密封圈。
参照图5、图6所示本发明的阶梯形外圈骨架6，是用钢质材料经加工后呈环形， 两端加工有数量在3个以上均布环形一周的阶梯形台阶5和凹槽12。 参照图7、图8所示是本发明的外齿型碟形弹簧8，用弹簧钢薄板加工，以内圈向 外延伸有弧形或直形齿的弹片，加工后整体呈碟形。 参照图9、图10所示本发明的内圈骨架3，是由薄钢板拉伸加工成圆柱形， 一个端 面设有内翻边沿，另 一个端面设有外翻边沿。 参照图11图12所示，本发明的内翻边骨架9是由簿钢板拉伸加工后呈圆柱形，一 端有内翻边缘。 参照图13图14所示，本发明所述的密封环4可选择工程陶瓷、金属、尼龙、聚四氟 乙烯、石墨、石墨与碳纤复合材料或环氧基复合材料制造，针对特殊用途的密封环4，在工作 端面上沉积加工超硬材料金刚石膜，密封环4与内圈骨架3间隔内圈上的弹性材料固接。安 装后的密封环4可在小范围内作自由伸縮，使用时，在弹簧的作用力下，与支撑轴类的滚动 轴承内圈端面紧帖，由光滑的接触面进行滑动摩擦实现动密封功能，其截面呈多边矩形。
权利要求
两向接触式轴类密封圈，包括内、外圈骨架、弹簧和密封环(4)，其特征是由橡胶或者塑料等弹性材料经模压制成有内、外两侧端面的漏斗状的密封圈的圈主体结构(1)，圈主体结构(1)的弹性材料包裹住外圈骨架，并向内圈延展，弹簧连接在内圈骨架(3)和外圈骨架之间，密封环(4)与内圈骨架(3)间隔内圈上的弹性材料配装，唇形圈设置在圈主体结构呈漏斗形的端面上。
2. 根据权利要求1所述的两向接触式轴类密封圈，其特征是所述的外圈骨架设有阶梯形外圈骨架(6)和内翻边外圈骨架(9)，阶梯形外圈骨架(6)，是用金属材料经加工后呈 环形圈，其外径稍小于与其配装的滚动轴承的外圈直径，环形圈单边厚度稍小于滚动轴承 外圈的单边厚度，两端面加工有绕环形一周的阶梯形台阶(5)和凹槽(12);内翻边外圈骨 架(9)是用钢板拉伸加工成形，一端有内翻边缘。
3. 根据权利要求1所述的两向接触式轴类密封圈，其特征是所述的内圈骨架(3)是 由薄钢板拉伸加工成圆柱形，一个端面设有内翻边缘，另一个端面设有外翻边缘，内翻边缘 用于扣合圈主体结构(1)内圈外侧和安装碟形弹簧(8)的内圈，外翻边缘用于托住钢丝弹 簧(2)的小头。
4. 根据权利要求1所述的两向接触式轴类密封圈，其特征是所述的弹簧为钢丝弹簧 (2)或碟形弹簧(8)，所述钢丝弹簧(2)由钢丝挠制加工呈塔形，安装在圈主体结构(1)的 内侧；所述碟形弹簧(8)是用弹簧钢薄板加工，以内圈向外延伸有弧形或直形齿的弹片，加 工后整体呈碟形，紧贴在圈主体结构(1)内侧端面安装。
5. 根据权利要求1所述的两向接触式轴类密封圈，其特征是所述的唇形圈是与圈主 体结构(1)连体，设置在漏斗形的端面上，唇形圈以拉簧沟槽的设置，分为外翻唇形圈(10) 和内翻唇形圈(7)的两种方式，圈状拉簧(11)设置在拉簧沟槽内。
6. 根据权利要求l所述的两向接触式轴类密封圈，其特征是所述的密封环(4)由工 程陶瓷、金属、尼龙、聚四氟乙烯、石墨、石墨与碳纤维复合材料或环氧基复合材料制造。
7. 根据权利要求6所述的两向接触式轴类密封圈，其特征是金属材料制成的密封环 (4)在工作端面上设置或不设置超硬材料金刚石膜。
全文摘要
本发明公开了一种两向接触式轴类密封圈，包括内、外圈骨架、弹簧和密封环，其特征是由橡胶或者塑料等弹性材料经模压制成有内、外两侧端面的漏斗状的密封圈的圈主体结构，圈主体结构的弹性材料包裹住外圈骨架，并向内圈骨架延展，密封环与内圈骨架间隔内圈上的弹性材料固接，弹簧连接于内圈骨架和外圈骨架之间，唇形圈设置在圈主体结构呈漏斗形的端面上。本发明的优点是把径向密封和轴向密封组合成一体，可以组装出各出所需要的两向接触式轴类密封圈，不但结构简单，制造容易，密封圈经久耐用，还能在原有的机械设备上对传统的密封圈实行替代和更新。
文档编号F16J15/32GK101696731SQ20091011446
公开日2010年4月21日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者李雄, 谢晓山 申请人:李雄;谢晓山;