一种径向收缩型组合式剖分油封的制作方法

本实用新型属于密封圈技术领域，更具体地说，涉及一种径向收缩型组合式剖分油封。

背景技术：

油封是用来封油脂(油是传动系统中最常见的液体物质，也泛指一般的液体物质之意)的机械元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。目前市场上的油封分为整体式和剖分式两种结构。其中，整体式的油封整体密封性能好，但是安装和拆卸较为困难，在安装和拆卸时，必须拆除密封腔外旋转轴上的其他部件才能将油封沿着轴的一端推进至密封腔中预设的油封安装位置或按相反的步骤和方向拆除，这样，不仅费时费力，而且在更换油封时还有可能损坏设备的其他部件，影响机械设备的正常运转及生产的效率和质量。

为解决上述整体式油封安装存在的缺陷，剖分式油封应运而生，其无需拆卸设备，即可方便快捷地完成安装或拆卸。目前已有很多关于剖分式油封的改进，如中国专利申请号为：201220002990.9，公开日为：2012年9月26日的专利文献，公开了一种PTFE剖分油封，包括静止安装在机架中的弹性环和密封环，密封环装在设备的转轴上，所述弹性环和密封环分别开有切口，弹性环和密封环之间相互镶嵌，镶嵌处的结构为迷宫结构，密封环内壁设有斜向上的主唇和水平的副唇，密封环的材料为填充PTFE材料。该采用迷宫嵌入式组合，提高了弹性环和密封环之间的密封效果，且弹性环和密封环都存在切口，通过该切口，可以不拆卸设备而将密封件直接安装到轴上或从轴上拆下，而不需要将设备整体拆卸。

但是，由于剖分式油封开设有切口，从而油封非整体的圆环，在安装时通过该切口将油封掰开，将其卡在轴上，实现快速便捷安装，因此，它不像整体式油封内部设有骨架，其内部无骨架，造成使用刚度不够；且切口的存在导致油封径向固定能力差，在轴旋转时存在一定量的变形，会造成泄油情况，新油封刚使用可能不会出现，但使用不久难免出现泄油。尤其对于上述的由内外环组合密封，采用剖分式结构，内外圈都具有切口，其内外圈之间的密封，以及内圈与轴之间的密封效果，都能以保证，渗油情况不可避免。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有由内外圈组合形成的剖分油封，由于内外圈都存在切口，存在密封性差的问题，本实用新型提供一种径向收缩型组合式剖分油封，在具有切口的内外圈组合后通过弹簧对油封施加径向作用力，从而提高油封整体强度，其增大与轴的接触力，提高密封效果，且该弹簧也为非整体环形结构，而为开放式结构，适用于剖分油封的安装需求，且其径向收缩力可调，从而满足不同接触力需求。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种径向收缩型组合式剖分油封，包括具有切口的支撑外环和密封内环，支撑外环套在密封内环外；所述的支撑外环的外周面上开设环形圆弧槽，环形圆弧槽内套有径向弹簧；所述的径向弹簧由一根弹簧首尾相接形成环状，此弹簧的一端收缩形成锥形，可插入弹簧的另一端。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑外环的内侧面上设有横截面形状为直角梯形的环形的密封槽，密封内环的外侧面上设有与密封槽形状相匹配的密封凸台，密封凸台插入密封槽内使得支撑外环和密封内环组合成油封。

作为本实用新型的进一步改进，所述的密封内环内侧面的左右两侧分别设有主唇和副唇；所述主唇与密封内环内侧面之间形成V型槽，V型槽内设置V型弹簧片；所述的副唇呈锥形向外延伸，其从顶部到根部在宽度方向上的尺寸逐渐增大，锥角为5°～10°。

作为本实用新型的进一步改进，所述的主唇靠密封内环中心的侧面上设有回油线。

作为本实用新型的进一步改进，所述的副唇上远离密封内环中心的侧面与密封内环轴线的夹角为45°～60°。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑外环外周面上环形圆弧槽的两侧设有多个凸起，凸起的形状为圆弧形或三角形。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑外环的切口从一侧到另一侧由第一横切线、第一竖切线、圆弧切线、第二竖切线和第二横切线顺次相连组成，第一横切线和第一竖切线之间夹角小于或等于90°，第一竖切线、第二竖切线分别与圆弧切线相切过渡，第二竖切线和第二横切线之间夹角小于或等于90°。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封内环的切口呈Z形。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑外环的切口和密封内环的切口在圆周方向上错开30°～60°。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，由支撑外环和密封内环组合而成，支撑外环用于安装到机架的安装槽中起油封的支撑作用，密封内环套在轴上，与轴表面直接接触，用于轴的旋转密封，且都具有切口结构，从而该油封具有传统剖分式油封安装和维护方便的优点，但由于切口的存在，油封在径向的稳固性较差，在油压冲击时，在切口处可能张开，到导致渗油情况，因此本实用新型在支撑外环外周面上的环形圆弧槽中套上径向弹簧，通过径向弹簧的径向收缩力承受油压冲击力，使得油封始终紧紧压在轴的表面，从而有效降低泄油概率，提高密封效果，而且径向弹簧由一根弹簧首尾相接形成环状，不影响传统剖分油封安装的便携性，同时此弹簧的一端收缩形成锥形，可插入弹簧的另一端，根据旋入深度可调节径向收缩力的大小，能够满足油封与轴不同接触紧密度的需求；

(2)传统的组合油封内外环之间基本通过矩形槽和矩形凸起配合组装，但此种方式在内外环径向收缩不一致时，会导致内外环的径向分离，内外环之间的密封效果会降低，本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，在支撑外环的内侧面和密封内环的外侧面之间通过横截面成直角梯形的槽和凸台配合，能够承受径向拉力，可保证内外环始终紧密贴合，保证它们之间的密封性；

(3)油封的密封唇是直接与轴接触，对密封效果其至关重要的作用，本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，具有主副唇，主唇与密封内环内侧面之间形成的V型槽中设置V型弹簧片，V型弹簧片本身可增强主唇与轴之间的接触紧密性，同时在压力油进入V型槽中，也会从主唇的上侧面挤压使主唇下侧面与轴进一步贴合，密封效果更好；副唇作为辅助唇，呈锥形向外延伸，其从顶部到根部在宽度方向上的尺寸逐渐增大，即强度越来越大，油封套在轴上，副唇从顶部到底部弯曲度住进减小，保证副唇顶端与轴的接触强度较适中，接触面也较大，起到二次辅助密封作用；

(4)本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，主唇靠密封内环中心的侧面上设有回油线，与轴接触时，有利于增强密封效果，提高密封可靠性；

(5)本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，副唇上靠外的侧面与密封内环轴线的夹角为45°～60°，副唇与轴接触的切入角度适中，在不影响安装前提下，达到保证轴转动正常和密封效果好的双重作用；

(6)本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，支撑外环外周面上环形圆弧槽的两侧设有多个圆弧形或三角形的凸起，油封安装时凸起与机架配合紧密，增强支撑外环与安装机架之间的密封效果；

(7)本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，支撑外环的切口由第一横切线、第一竖切线、圆弧切线、第二竖切线和第二横切线顺次相连组成，第一横切线和第一竖切线之间夹角小于或等于90°，第一竖切线、第二竖切线分别与圆弧切线相切过渡，第二竖切线和第二横切线之间夹角小于或等于90°，切口两侧连接具有自锁功能，在支撑外环从内侧受到径向张力时，切口不易分开，从而保证密封效果；

(8)本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，密封内环的切口呈Z形，可有效防止轴向的错位，提高密封可靠性；

(9)本实用新型径向收缩型组合式剖分油封，支撑外环的切口和密封内环的切口在圆周方向上错开30°～60°，切口不重合，切口不易张开，径向预紧更好，保证密封可靠。

附图说明

图1为本实用新型径向收缩型组合式剖分油封的剖视图；

图2为图1中A的局部放大示意图；

图3为图1中B的局部放大示意图；

图4为本实用新型径向收缩型组合式剖分油封中径向弹簧的机构示意图。

图中：1、支撑外环；101、凸起；102、密封槽；131、第一横切线；132、第一竖切线；133、圆弧切线；134、第二竖切线；135、第二横切线；2、密封内环；201、主唇；202、副唇；203、密封凸台；3、V型弹簧片；4、径向弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2、图3所示，本实施例的一种径向收缩型组合式剖分油封，包括具有切口的支撑外环1和密封内环2，支撑外环1套在密封内环2外，支撑外环1用于安装到机架上起油封的支撑作用，密封内环2用于套在轴上，与轴表面直接接触，对轴的旋转密封，从而该油封具有传统剖分式油封安装和维护方便的优点。但由于切口的存在，油封在径向的稳固性较差，在轴偏心、跳动、油压冲击时，在切口处可能张开，会导致渗油情况，在本实施例中，在支撑外环1的外周面上开设环形圆弧槽，环形圆弧槽内套有径向弹簧4，通过径向弹簧4的径向收缩力承受轴偏心、跳动与油压冲击力，使得油封始终紧紧压在轴的表面，从而有效降低泄油概率，提高密封效果，且如图4所示，径向弹簧4由一根弹簧首尾相接形成环状，不影响传统剖分油封安装的便携性，同时此弹簧的一端收缩形成锥形，可插入弹簧的另一端，根据旋入深度可调节径向收缩力的大小，能够满足油封与轴不同接触紧密度的需求。

本实施例中，支撑外环1采用橡塑材料，弹性好，便于安装，对设备跳动具有很好的弹性补偿作用，当然可根据不同的工况选择相应材料。密封内环2材料为填充聚四氟乙烯，具有耐磨和自润滑性能优异、耐温性能好的特点，可适应更高的温度、速度和多种介质。

传统的组合油封内外环之间基本通过矩形槽和矩形凸起配合组装，但此种方式在内外环径向收缩不一致时，会导致内外环的径向分离，内外环之间的密封效果会降低，本实施例在支撑外环1的内侧面上设有横截面形状为直角梯形的环形的密封槽102，密封内环2的外侧面上设有与密封槽102的形状相匹配的密封凸台203，密封凸台203插入密封槽102内使得支撑外环1和密封内环2组合成油封，通过截面形状为直角梯形的槽和凸台的配合作用，能够承受径向不一致的拉力，可保证内外环紧密贴合，保证它们之间的密封性。

另外，油封的密封唇直接与轴接触，对密封效果其至关重要的作用，本实施例中，密封内环2内侧面的左右两侧分别设有主唇201和副唇202；其中，主唇201与密封内环2内侧面之间形成V型槽，V型槽内设置V型弹簧片3，V型弹簧片3本身可增强主唇201与轴之间的接触紧密性，同时在压力油进入V型槽3中，也会从主唇201的上侧面挤压使主唇201下侧面与轴进一步贴合，密封效果更好，而副唇202作为辅助唇，呈锥形向外延伸，其从顶部到根部在宽度方向上的尺寸逐渐增大，即强度越来越大，油封套在轴上，副唇202从顶部到底部弯曲度住进减小，保证副唇顶端与轴的接触强度较适中，接触面也较大，起到二次辅助密封作用，副唇202的锥角的适中范围为5°～10°，本实施例选择8°，同时，副唇202上远离密封内环2中心的侧面，即外侧面与密封内环2轴线的夹角为45°～60°，此范围内副唇202与轴接触的切入角度适中，在不影响安装前提下，达到保证轴转动正常和密封效果好的双重作用，本实施例选择50°。值得说明的是，主唇201靠密封内环2中心的侧面上设有回油线，唇与轴接触时，有利于增强密封效果，提高密封可靠性。由此可见，主唇201起主密封作用，在轴转动过程中保证唇口与轴的贴合度，可防止轴承、齿轮箱、电机、风机等部件内部密封的介质泄漏；副唇202起到次要密封作用，且还可起防尘的作用，防止外界杂质进入轴承、齿轮箱、电机、风机等部件内部，保护主唇201不被外界杂质破坏，从而有效保证主唇201的密封性能。

本实施例的径向收缩型组合式剖分油封，通过支撑外环1、密封内环2和径向弹簧4之间有机组合，无需粘结，产品组装后结构稳固，具有单件密封产品的形状和性能，从而有效地保证产品整体性能，密封性和可靠性高；且采用组合剖分结构，可直接将其从轴上取下或装上，操作简便，有效节省施工时间与人力，减少施工成本。

实施例2

本实施例的一种径向收缩型组合式剖分油封，与实施例1基本相同，不同之处在于：所述支撑外环1外周面上环形圆弧槽的两侧设有多个凸起101，凸起101的形状为圆弧形或三角形，油封安装时凸起与机架配合紧密，增强支撑外环1与安装机架之间的密封效果。

实施例3

本实施例的一种径向收缩型组合式剖分油封，与实施例2基本相同，不同之处在于：所述支撑外环1的切口从一侧到另一侧由第一横切线131、第一竖切线132、圆弧切线133、第二竖切线134和第二横切线135顺次相连组成，第一横切线131和第一竖切线132之间夹角小于或等于90°，第一竖切线132、第二竖切线134分别与圆弧切线133相切过渡，第二竖切线134和第二横切线135之间夹角小于或等于90°，切口两侧的连接具有自锁功能，在支撑外环1从内侧受到径向张力时，切口不易分开，从而保证密封效果；密封内环2的切口呈Z形，可有效减小轴向的错位，提高密封可靠性。同时，支撑外环1的切口和密封内环2的切口在圆周方向上错开30°～60°，切口不重合，切口不易张开，径向预紧更好，保证密封可靠，此处选择45°。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。