相对转动元件间的密封装置的制作方法

本实用新型涉及机械密封技术，确切的说是用于两个相对转动元件间需要密封的场合上使用的密封装置。

背景技术：

轴承是常见的具有两个相对转动元件的产品，是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。在一些具有密封要求的场合，需要轴承具有密封性能，在轴承的两个套圈之间设置密封装置以保证正常运转寿命。现有保证两个转动元件之间密封的密封结构较多，如轴承上的密封圈结构，其通常在一个套圈上安装密封圈，密封圈上密封唇与另个套圈接触密封配合，或者采用相互扣装的矩形组合密封圈设计等等，但上述密封结构无法适用任何场合使用，但现有密封圈内具有存储润滑油脂的作用，使得接触密封处的摩擦力较大，影响两个转动元件之间的运转灵活性；且现有密封装置在安装设置上存在不便。

技术实现要素：

本实用新型发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种具有存储润滑油脂功能的相对转动元件间的密封装置，具有密封效果好，运转灵活稳定的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种相对转动元件间的密封装置，包括设于其中一个元件上的第一密封件以及设于另一元件上的第二密封件，第一密封件和第二密封件可相对转动，第一密封件和第二密封件之间经橡胶件密封配合，其特征在于：所述的第二密封件为截面形状为U形的、环状的U型支撑圈，相应的该U型支撑圈具有带开口的环形腔，所述第一密封件为环形的刚性挡圈，第一密封件伸入U型支撑圈的开口内，所述橡胶件包括分别对U型支撑圈的开口两侧圈板与第一密封件接触密封配合的内唇圈和外唇圈，所述U型支撑圈的环形腔经内唇圈、外唇圈、第一密封件密封配合后形成油脂存储腔。

通过采用上述技术方案，第二密封件采用U型支撑圈设计，第一密封件伸入第二密封件的开口内，形成迷宫形密封通道，内唇圈实现U型支撑圈的开口一侧与刚性挡圈接触密封，外唇圈实现U型支撑圈的开口另一侧与刚性挡圈接触密封，密封性能好，且在密封后，U型支撑圈的环形腔的口部被封闭形成供润滑油脂存储的空间（即油脂存储腔），润滑油脂为第一密封件和第二密封件相对转动过程中内唇圈和外唇圈的接触提供润滑，保证第一密封件和第二密封件相对转动灵活可靠。

优选的，所述内唇圈设于U型支撑圈的内侧圈板上，外唇圈设于U型支撑圈的外侧圈板上，刚性挡圈位于内唇圈和外唇圈之间，刚性挡圈与内唇圈、外唇圈接触密封配合。该结构设计下，结构简单，加工方便。

优选的，所述U型支撑圈包括刚性U型主圈体以及筒状的副圈体，所述U型支撑圈的开口沿其轴向开设，相应刚性U型主圈体的开口朝向轴向，所述内唇圈和外唇圈分设于刚性U型主圈体和副圈体上，副圈体设于刚性U型主圈体上。该结构设计下，便于内唇圈和外唇圈的加工形成，具有密封性好的优点，便于副圈体和刚性U型主圈体的装配。

优选的，所述副圈体设于刚性U型主圈体的环形槽腔内，副圈体设于刚性U型主圈体的内侧圈体一侧位置上，副圈体与刚性U型主圈体的内侧圈体密封配合，相应的所述内唇圈设于副圈体上，外唇圈设于刚性U型主圈体的外侧圈板上。该结构设计下，结构紧凑，密封性好。

优选的，所述副圈体包括筒状的刚性骨架，刚性骨架的径向圆周面上附有橡胶圈，橡胶圈设有沿轴向分布的多道环形橡胶凸起，副圈体经橡胶圈、环形橡胶凸起过盈配合于U型主圈体的内侧圈体上。该结构设计下，副圈体和U型主圈体密封配合可靠，以及便于副圈体和U型主圈体的拆装。

优选的，所述副圈体上轴向对应U型主圈体开口处的端部设有径向朝向U型主圈体内侧圈板一侧延伸的橡胶凸缘，所述U型主圈体上内侧圈板的对应U型主圈体开口处的端部附有环形的橡胶垫体，橡胶垫体朝向U型主圈体的环形槽腔内一侧设有环形的、斜坡状限位斜切面，所述橡胶凸缘与限位斜切面抵触密封配合。该结构设计下，橡胶凸缘和切口形成副圈体和U型主圈体轴向定位，同时提高副圈体和U型主圈体之间的密封可靠性。

优选的，所述刚性挡圈为筒状，刚性挡圈沿U型支撑圈的轴向延伸伸入U型支撑圈的开口，所述外唇圈在U型支撑圈的外侧圈板端部位置沿轴向延伸设置，外唇圈包括环形的橡胶基体，橡胶基体的内径圆周侧设有与刚性挡圈弹性接触密封配合的唇口。该结构设计下，外唇圈位于U型支撑圈的外侧圈板端部，外唇圈与刚性挡圈径向接触具有更好的弹性密封性能。

优选的，所述唇口包括沿着轴向由外向内依次排布的第一唇口和第二唇口，第一唇口和第二唇口之间形成唇口槽，第一唇口和第二唇口的截面形状为三角形，第一唇口和第二唇口内径端对应三角形顶角，所述第二唇口上朝向油脂存储腔的侧壁由根部向内径端呈沿轴向斜向U型支撑圈的开口倾斜延伸，第二唇口上朝向油脂存储腔的侧壁与刚性挡圈呈锐角，所述第二唇口上远离油脂存储腔的侧壁与唇口槽底壁之间经圆弧面过渡连接，所述橡胶基体的外圆周侧壁设有对应第一唇口位置的环形槽，橡胶基体经环形槽形成对应第一唇口的薄圈以及对应第二唇口的厚圈，薄圈的径向厚度小于厚圈的径向厚度，厚圈和薄圈对应在橡胶基体径向外圆周面上的连接处呈斜坡面。该结构设计下，双唇口接触式密封，第一唇口和第二唇口为三角形，以及第二唇口朝向油脂存储腔的侧壁为与刚性挡圈呈锐角的倾斜，第二唇口上远离油脂存储腔的侧壁与唇口槽底壁之间经圆弧面过渡连接，在保证密封的同时，便于轴承在工作时，油脂存储腔内形成的气压排出，橡胶基体的外圆周侧壁设有对应第一唇口位置的环形槽，提高第一唇口的密封弹性，兼顾泄压、密封和摩擦力。

优选的，所述刚性U型主圈体的内侧圈体上附有橡胶筒圈，橡胶筒圈附在刚性U型主圈体的内侧圈体的内圆周壁上，橡胶筒圈的内径圆周壁上设有若干沿着轴向布置环形橡胶凸筋。该结构设计下，刚性U型主圈体和座圈密封配合可靠，以及便于U型支撑圈拆装。

优选的，在所述副圈体上设有至少两个沿轴向排布的所述内唇圈，两个内唇圈由根部向内径端呈沿轴向斜向远离U型支撑圈的开口一端延伸。该结构设计下，提高刚性挡圈和U型支撑圈之间的密封性能。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例密封装置使用于轴承上的使用状态图；

图2为图1中A部分局部放大视图；

图3为本实用新型具体实施例第二密封件结构示意图；

图4为图3中B部分局部放大视图；

图5为本实用新型具体实施例U型主圈体结构示意图；

元件a，元件b，第一密封件（刚性挡圈）1，第二密封件（U型支撑圈）2，U型主圈体21，环形槽腔210，内侧圈体211，外侧圈板212，橡胶垫体213，限位斜切面2131，橡胶筒圈214，橡胶凸筋2141，副圈体22，刚性骨架221，橡胶圈222，橡胶凸起2221，橡胶凸缘223，环形腔20，油脂存储腔200，内唇圈3，外唇圈4，唇口槽40，橡胶基体41，环形槽410，斜坡面4100，薄圈41-1，厚圈41-2，第一唇口42，第二唇口43，第二唇口43上朝向油脂存储腔200的侧壁430，圆弧面431。

具体实施方式

参见附图1~5，本实用新型公开的一种相对转动元件间的密封装置，包括设于其中一个元件a上的第一密封件1以及设于另一元件b上的第二密封件2，第一密封件1和第二密封件2可相对转动，第一密封件1和第二密封件2之间经橡胶件密封配合，所述的第二密封件2为截面形状为U形的、环状的U型支撑圈2，相应的该U型支撑圈具有带开口的环形腔20，所述第一密封件1为环形的刚性挡圈1，第一密封件1伸入U型支撑圈2的开口内，所述橡胶件包括分别对U型支撑圈2的开口两侧圈板与第一密封件1接触密封配合的内唇圈3和外唇圈4，所述U型支撑圈2的环形腔20经内唇圈3、外唇圈4、第一密封件1密封配合后形成油脂存储腔200。第二密封件采用U型支撑圈设计，第一密封件伸入第二密封件的开口内，形成迷宫形密封通道，内唇圈实现U型支撑圈的开口一侧与刚性挡圈接触密封，外唇圈实现U型支撑圈的开口另一侧与刚性挡圈接触密封，密封性能好，且在密封后，U型支撑圈的环形腔的口部被封闭形成供润滑油脂存储的空间（即油脂存储腔），润滑油脂为第一密封件和第二密封件相对转动过程中内唇圈和外唇圈的接触提供润滑，保证第一密封件和第二密封件相对转动灵活可靠。

所述内唇圈3设于U型支撑圈2的内侧圈板上（需指出的是“内侧圈板”指密封装置在使用状态下，位于被密封空间内的一侧圈板为内侧圈板，相应的另一侧圈板为外侧圈板），外唇圈4设于U型支撑圈2的外侧圈板上，刚性挡圈1位于内唇圈3和外唇圈4之间，刚性挡圈1与内唇圈3、外唇圈4接触密封配合。将内唇圈和外唇圈设置在U型支撑圈，结构简单，装配方便以及加工方便。当然也可将内唇圈和外唇圈设置在刚性挡圈上，或将内唇圈和外唇圈分设在刚性挡圈和U型支撑圈2上。

为便于内唇圈和外唇圈的加工，所述U型支撑圈2包括刚性U型主圈体21以及筒状的副圈体22，所述U型支撑圈2的开口沿其轴向开设，相应刚性U型主圈体21的开口朝向轴向，所述内唇圈3和外唇圈4分设于刚性U型主圈体21和副圈体22上，副圈体22设于刚性U型主圈体21上。当然作为本实用新型可行的另一方案，U型支撑圈的开口也可沿其径向开设。

其中，所述副圈体22设于刚性U型主圈体21的环形槽腔210内，副圈体22设于刚性U型主圈体21的内侧圈体211一侧位置上（此处需特别指出的是U型主圈体21的内侧圈体211为指密封装置在使用状态下，位于被密封空间内的一侧圈体为内侧圈体，相应的另一侧圈体为外侧圈体），副圈体22与刚性U型主圈体21的内侧圈体211密封配合，相应的所述内唇圈3设于副圈体22上，外唇圈4设于刚性U型主圈体21的外侧圈板212上。结构紧凑，密封性好。

所述副圈体22包括筒状的刚性骨架221，刚性骨架221的径向圆周面上附有橡胶圈222，橡胶圈222设有沿轴向分布的多道环形橡胶凸起2221，副圈体22经橡胶圈222、环形橡胶凸起2221过盈配合于U型主圈体21的内侧圈体211上。副圈体和U型主圈体密封配合可靠，以及便于副圈体和U型主圈体的拆装。当然作为本实用新型可行的方案，副圈体也可采用橡胶圈，直接套装在U型主圈体的内侧圈体上。

所述副圈体22上轴向对应U型主圈体21开口处的端部设有径向朝向U型主圈体内侧圈板211一侧延伸的橡胶凸缘223，所述U型主圈体21上内侧圈板211的对应U型主圈体21开口处的端部附有环形的橡胶垫体213，橡胶垫体213朝向U型主圈体21的环形槽腔210内一侧设有环形的、斜坡状限位斜切面2131，所述橡胶凸缘223与限位斜切面2131抵触密封配合。橡胶凸缘和切口形成副圈体和U型主圈体轴向定位，同时提高副圈体和U型主圈体之间的密封可靠性。

本具体实施例中，所述刚性挡圈1为筒状，刚性挡圈1沿U型支撑圈2的轴向延伸伸入U型支撑圈2的开口，所述外唇圈4在U型支撑圈2的外侧圈板端部位置沿轴向延伸设置，外唇圈4包括环形的橡胶基体41，橡胶基体41的内径圆周侧设有与刚性挡圈1弹性接触密封配合的唇口。外唇圈位于U型支撑圈的外侧圈板端部，外唇圈与刚性挡圈径向接触具有更好的弹性密封性能。

所述唇口包括沿着轴向由外向内依次排布的第一唇口42和第二唇口43，第一唇口42和第二唇口43之间形成唇口槽40，第一唇口42和第二唇口43的截面形状为三角形，第一唇口42和第二唇口43内径端对应三角形顶角，所述第二唇口43上朝向油脂存储腔200的侧壁430由根部向内径端呈沿轴向斜向U型支撑圈2的开口倾斜延伸，第二唇口43上朝向油脂存储腔200的侧壁与刚性挡圈1呈锐角，所述第二唇口43上远离油脂存储腔200的侧壁与唇口槽40底壁之间经圆弧面431过渡连接，所述橡胶基体41的外圆周侧壁设有对应第一唇口43位置的环形槽410，橡胶基体41经环形槽410形成对应第一唇口42的薄圈41-1以及对应第二唇口43的厚圈41-2，薄圈41-1的径向厚度小于厚圈41-2的径向厚度，厚圈41-2和薄圈41-1对应在橡胶基体41径向外圆周面上的连接处呈斜坡面4100。双唇口接触式密封，第一唇口和第二唇口为三角形，以及第二唇口朝向油脂存储腔的侧壁为与刚性挡圈呈锐角的倾斜，第二唇口上远离油脂存储腔的侧壁与唇口槽底壁之间经圆弧面过渡连接，在保证密封的同时，便于轴承在工作时，油脂存储腔内形成的气压排出，橡胶基体的外圆周侧壁设有对应第一唇口位置的环形槽，提高第一唇口的密封弹性，兼顾泄压、密封和摩擦力。

进一步的，所述刚性U型主圈体21的内侧圈体211上附有橡胶筒圈214，橡胶筒圈214附在刚性U型主圈体21的内侧圈体211的内圆周壁上，橡胶筒圈214的内径圆周壁上设有若干沿着轴向布置环形橡胶凸筋2141。刚性U型主圈体和相应的元件（座圈）密封配合可靠，以及便于U型支撑圈拆装。

在所述副圈体22上设有至少两个沿轴向排布的所述内唇圈3，两个内唇圈3由根部向内径端呈沿轴向斜向远离U型支撑圈21的开口一端延伸。该结构设计下，提高刚性挡圈和U型支撑圈之间的密封性能。其中，所述的刚性挡圈2采用冲压件。