专利名称：油封结构及其成型方法
技术领域：
本发明涉及机械装置的动密封领域，特别地，涉及一种油封结构以及该油封结构的成型方法。
背景技术：
机械装置的动密封有机械密封、磁性密封、唇形油封和毛毡密封。其中，唇形油封因为其结构简单、工作可靠、安装方便、重量轻和使用经济等优点，被广泛用于机械传动装置中。现有的机械装置的唇形油封多采用钢制骨架，然后整体注塑成型。这种整体注塑成型的油封结构具有明显的缺陷在安装、拆卸唇形油封时，需要专门布置密封支座，增加了系统重量、零件数量和成本。另一方面，现有的唇形油封结构多是单层结构，即只有一层橡胶环与转动轴紧密接触，而没有设置必要的防尘结构，其缺陷在于灰尘很容易随着黄油直接进入轴承内部，造成轴承被损伤、腐蚀等现象。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、重量轻，装卸方便的油封结构，以解决现有油封结构重量过大、零件数量过多、防尘效果过差的技术问题。为实现上述目的，本发明提供了一种油封结构，包括骨架；包裹在骨架外表面上的橡胶外皮；压合固定在骨架内壁上的主密封件和副密封件。其中骨架优选用铝合金加工制成，也可以用不锈钢、钛合金或者其它机械强度大、质地轻的材料加工制成。进一步地，骨架内壁上设置有凸起，凸起上设有两个分别压合固定主密封件和副密封件的环形凹槽。进一步地，主密封件和副密封件的材料为聚四氟乙烯。进一步地，橡胶外皮的材料为氟橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚四氟乙烯或者聚氨酯。进一步地，主密封件和副密封件的工作面上间隔设置多道同心圆凹槽。进一步地，骨架的内径表面设置为螺纹结构。进一步地，主密封件和副密封件各自具有沿轴向延伸的伸出凸头，主密封件的伸出凸头和副密封件的伸出凸头彼此相对并相抵接。进一步地，主密封件和副密封件之间还设置有一密封圈。进一步地，橡胶外皮的内表面与骨架的外表面上设置有相对应的凸条、凹槽或者螺纹结构。一种油封结构的成型方法，成型步骤为第一步，将主密封件和副密封件根据需要尺寸加工成环状片；第二步，将环状片通过定型模具在温度为20(TC 300°C、压强为 1. 2MPa 1. SMI^a条件下定型为喇叭口状密封件；第三步，将定型好的主密封件和副密封件装配到环形凹槽内。一种油封结构的成型方法，具体步骤为第一步，将主密封件和副密封件根据需要尺寸加工成环状片；第二步，将环状片装配压合在骨架内壁上的环形凹槽内；第三步，用碾压的方法将环状片成型为喇叭口状密封件。进一步地，在主密封件和副密封件的工作面上加工同心圆凹槽的方法为用尖锐的刀具在主、副密封件的工作面上刻出间隔均勻的同心圆凹槽，同心圆凹槽规格为间距
0.5mm 0. 8mm、槽深 0. Imm 0. 15mm、槽宽 0. 2mm 0. 3mm ；或者，将主、副密封件放入专用模具中，在温度为200°C 300°C、压强为1. 2ΜΙ^
1.8MPa条件下压制出同心圆凹槽，同心圆凹槽规格为间距0. 5mm 0. 8mm、槽深0. Imm 0. 15mm、槽宽 0. 2mm 0. 3mm。本发明具有以下有益效果1、本发明的油封结构优选采用铝合金作骨架，且将主副密封件压合嵌固在骨架内壁面上，无需另外设置密封支座，从而结构简单、重量大大减轻，装卸更加方便。2、本发明设置有副密封件，其进一步保证了密封效果，即使主密封件发生故障或者破损，短时间内，副密封件能够起到补充密封的作用，给发现并处理故障提供了时间余地；另一方面，副密封件能够很好的防止灰尘进入轴承内部而造成轴承卡死等现象。3、本发明油封结构的主、副密封件采用聚四氟乙烯作材料，使得主、副密封件的摩擦系数低，耐高温、耐各种介质性能优异；且密封件的贮存寿命长，大大提高了油封的使用寿命ο除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是本发明优选实施例的油封结构沿径向的剖切示意图，图中该油封结构的骨架半圆形环在该剖切位置的投影线省略；图2是图1中A部位的放大示意图；图3是本发明实施例的主、副密封件加工成环状片时的示意图；图4是本发明实施例的主、副密封件的加工定型模具示意图；图5是本发明另一优选实施例的油封结构沿径向的剖切示意图，图中该油封结构的骨架半圆形环在该剖切位置的投影线省略，以及主、副密封件的半圆形环在该剖切位置的投影线省略；图6是本发明另一更优选实施例的油封结构沿径向的剖切示意图，图中该油封结构的骨架半圆形环在该剖切位置的投影线省略。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，一种油封结构，包括骨架2、包裹在骨架2外表面上的橡胶外皮1及压合固定在骨架2内壁上的主密封件3和副密封件4。
该骨架2呈圆环柱体，其内壁上设有凸起21，该凸起21上设有两个分别压合固定主密封件3和副密封件4的环形凹槽22。该骨架2优选用铝合金加工制成。作为另外的实施例，该骨架2也可以用不锈钢、钛合金或者其它机械强度大、质地轻的材料加工制成。该橡胶外皮1呈环带状，该橡胶外皮1与骨架2外径紧密贴合。该橡胶外皮1外表面为稍微粗糙表面，或者设计为凹槽结构，或者设计为螺纹结构，以与被接触的外径管体紧密接触并可防止漏油，还可以起到一定的缓冲作用。本发明的橡胶外皮1采用氟橡胶作为制作材料，另外，根据性能需求不同，可以选择丁腈橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚四氟乙烯或者聚氨酯等弹性材料制作橡胶外皮1。请结合参照图2，该主密封件3呈喇叭口状，其包括喇叭口处的外翻边31及由外翻边31倾斜延伸的密封边32。该密封边32围成喇叭口状。该密封边32的外周缘间隔设置多道回油线。在本实施方式中，回油线为多道同心圆凹槽33，即多道同心圆凹槽33的中心轴线为该主密封件的中心轴线。该副密封件4和主密封件3的结构相同。因此，该副密封件4也包括外翻边41和密封边42，且密封边42上也设有凹槽(图未示)。外翻边31、41压合固定在骨架2内壁上的凸起21的环形凹槽22内。其中，主密封件3的密封边32比副密封件4的密封边42长。 本发明的主密封件3和副密封件4均采用聚四氟乙烯作为制作材料，根据不同的耐温、耐压需求，可以选择其它的四氟乙烯共聚物，或者摩擦系数较低、弹性良好的其它材料。参加图3和图4，密封结构的成型方法为首先，将主密封件3和副密封件4根据需要尺寸加工成环状片；其次，将环状片通过定型模具在200°C 300°C的温度条件和 1. 2MPa 1. SMPa的压强条件下定型为喇叭口状密封件；再次，将定型好的主密封件3和副密封件4装配到环形凹槽22内，再对由于压合而发生变形的主密封件3和副密封件4进行修整。其中主密封件3和副密封件4定型的温度优选250°C，压强优选1.5MPa。主密封件 3和副密封件4的工作面上的间隔均勻的同心圆凹槽33的加工方法为用尖锐的刀具在主密封件3和副密封件4的工作面上刻出间隔均勻的同心圆凹槽33，同心圆凹槽33规格为间距0. 5mm 0. 8mm、槽深0. Imm 0. 15mm、槽宽0. 2mm 0. 3mm,该间隔均勻的同心圆凹槽 33构成动力回流线。作为另一实施例，密封结构的成型方法还可以为首先，将主密封件3和副密封件 4根据需要尺寸加工成环状片；其次，将环状片装配压合在骨架2内径上凸起21的环形凹槽22内；最后，用碾压的方法将环状片成型为喇叭口状密封件。作为另一实施例，主密封件3和副密封件4的工作面上的间隔均勻的同心圆凹槽33的加工方法还可以为将主密封件3和副密封件4放入专用模具中，通过在200°C 300°C的温度条件和1. 2MPa 1. 8MPa的压强条件下压制出同心圆凹槽33，同心圆凹槽33 规格为间距0.5mm 0. 8mm、槽深0. Imm 0. 15mm、槽宽0. 2mm 0. 3mm。其中同心圆凹槽 33的压制温度优选250°C，压强优选1. 5MPa。作为另一实施例，主密封件3和副密封件4工作面上的凹槽33的加工还可以在将主密封件3和副密封件4压制成喇叭口状的同时压制而成。参见图5，在其它实施方式中，骨架2的内径表面设置为螺纹结构，该螺纹结构设置在副密封件4的一端的骨架2内表面上，对油封的维修拆卸极为有利，可在不损坏产品的情况下将产品顺利取出。
参见图5，在其它实施方式中，在骨架2的凸起21上压合主密封件3和副密封件4 的两道环形凹槽22之间还设置有一密封圈5，该密封圈的断面形状可以为圆形、方形或者椭圆形，优选圆形。设置密封圈5可以加强密封效果，也使得主密封件3和副密封件4在工作时没有向中间挤压的空隙，能够很好的避免主密封件3和副密封件4在与骨架2的结合位置折断。请参见图5，在其它实施方式中，橡胶外皮1内表面上与骨架2外表面上沿垂直径向设置有相对应的凸条和凹槽。图5所示为橡胶外皮1内表面上设置凸条，骨架2外表面上设置凹槽，这样橡胶外皮1与骨架2的结合更加稳定紧密，即使在温度较高、轴承高速转动时，橡胶外皮1也不会跟骨架2脱离。同样的原理，也可以在橡胶外皮1内表面上设置凹槽，骨架2外表面上设置凸条。参见图6，在其它实施方式中，主密封件3和副密封件4各自具有沿轴向延伸的伸出凸头6，主密封件3的伸出凸头6和副密封件4的伸出凸头6彼此相对并相抵接。两凸头6之间可以相互紧接，也可以留有间隙。这样可以避免主密封件3和副密封件4由于挤压在与骨架2的结合位置折断，也可以起到加强密封的效果。参见图6，作为另一实施例，橡胶外皮1内径表面与骨架2外径表面设置有相对应的螺纹结构。这样橡胶外皮1与骨架2的结合更加稳定紧密，封油效果更好。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种油封结构，其特征在于，包括 骨架⑵；包裹在所述骨架( 外表面上的橡胶外皮(1)；压合固定在所述骨架O)内壁上的主密封件C3)和副密封件G)。
2.根据权利要求1所述的油封结构，其特征在于，所述骨架O)内壁上设置有凸起 (21)，所述凸起上设有两个分别压合固定所述主密封件C3)和所述副密封件(4)的环形凹槽(22) 0
3.根据权利要求1所述的油封结构，其特征在于，所述主密封件(3)和所述副密封件 (4)的材质为聚四氟乙烯。
4.根据权利要求1所述的油封结构，其特征在于，所述橡胶外皮(1)的材质为氟橡胶、 丁腈橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚四氟乙烯或者聚氨酯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的油封结构，其特征在于，所述主密封件(3)和所述副密封件的工作面上间隔设置有多道同心圆凹槽(33)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的油封结构，其特征在于，所述橡胶外皮(1)的内表面与所述骨架O)的外表面上设置有相对应的凸条、凹槽或者螺纹结构。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的油封结构，其特征在于，所述主密封件(3)和所述副密封件(4)之间还设置有一密封圈(5)；或者所述主密封件( 和所述副密封件(4)各自具有沿轴向延伸的伸出凸头(6)，所述主密封件(3)的伸出凸头(6)和所述副密封件(4) 的伸出凸头(6)彼此相对并相抵接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的油封结构的成型方法，其特征在于，成型步骤为第一步，将所述主密封件(3)和所述副密封件(4)根据需要尺寸加工成环状片； 第二步，将所述环状片通过定型模具在温度为200°C 300°C、压强为1. 2ΜΙ^ 1. SMPa 条件下定型为喇叭口状密封件；第三步，将定型好的所述主密封件( 和所述副密封件(4)装配到所述环形凹槽02)内。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的一种油封结构的成型方法，其特征在于，具体步骤为第一步，将所述主密封件(3)和所述副密封件(4)根据需要尺寸加工成环状片； 第二步，将所述环状片装配压合在所述环形凹槽0 内； 第三步，用碾压的方法将所述环状片成型为喇叭口状密封件。
10.根据权利要求8或者9所述的一种油封结构的成型方法，其特征在于，所述主密封件(3)和所述副密封件的工作面上间隔设置的多道同心圆凹槽(33)的加工方法为用尖锐的刀具在所述主密封件C3)和所述副密封件(4)的工作面上刻出间隔均勻的同心圆凹槽(33)，同心圆凹槽(33)规格为间距0. 5mm 0. 8_、槽深0. Imm 0. 15mm、槽宽 0. 2mm 0. 3mm ；或者，将所述主密封件C3)和所述副密封件(4)放入专用模具中，在温度为200°C 300°C、压强为1. 2MPa 1. 8MPa条件下压制出同心圆凹槽(33)，同心圆凹槽(33)规格为间距 0. 5mm 0. 8mm、槽深 0. Imm 0. 15mm、槽宽 0. 2mm 0. 3mm。
全文摘要
本发明提供了一种油封结构及其成型方法，该油封结构包括骨架(2)，包裹在骨架(2)外表面上的橡胶外皮(1)，压合固定在骨架(2)内壁上的主密封件(3)和副密封件(4)，主、副密封件(3，4)的材料选用聚四氟乙烯，橡胶外皮(1)的材料选用氟橡胶。本发明的油封结构简单、重量轻，装卸方便，解决了现有油封结构重量过大、零件数量过多、防尘效果过差的技术问题。
文档编号F16J15/32GK102230539SQ20111020185
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者尹美, 王桢, 王永红, 赵艳云 申请人:中国航空动力机械研究所