密封装置的制作方法

文档序号:15549925发布日期:2018-09-28 23:48阅读:150来源:国知局

本发明涉及轴和轴承领域,具体涉及密封装置,尤其涉及用于在轴和壳体之间、或者在轴承的内圈和外圈之间进行动态密封的密封装置。



背景技术:

在现有技术中已知用于轴和轴承领域的密封装置,其用于在轴和壳体之间,或者轴承的内圈和外圈之间进行动态密封。该密封装置整体呈环状并且包括骨架和接着于骨架的橡胶。骨架包括大致沿着该密封装置的轴向a延伸的轴向延伸部分和大致沿着该密封装置的径向r延伸的径向延伸部分。径向延伸部分从轴向延伸部分的轴向一端向径向内侧延伸。橡胶接着于轴向延伸部分和径向延伸部分,并且超出径向延伸部分的径向内端而形成主密封唇和防尘唇。

上述密封装置对于大部分应用环境来说已经足够,然而对于承受振动和压力的系统,这种密封装置有以下缺点:一方面由于振动可能导致密封装置从密封位置移位,这将导致密封失效。另一方面,如果弹性材料由压缩永久变形率(permanentcompressionsetvalue)大的橡胶材料制成,例如三元乙丙橡胶(epdm),在振动或者受压之后产生泄露的风险很高。



技术实现要素:

基于上述现有技术的缺陷做出了本发明,本发明的主要发明目的在于提供一种密封装置,其改善了密封安全性。

根据本发明的密封装置用于安装于第一构件与包围所述第一构件的第二构件之间来实现密封,所述密封装置包括:骨架;弹性材料,所述弹性材料接着于所述骨架并且从所述骨架朝向所述第一构件延伸,所述骨架包括轴向延伸部分和从所述轴向延伸部分朝向所述第一构件延伸的径向延伸部分,所述骨架的轴向延伸部分在轴向方向上呈波状延伸。

特别地,所述第一构件为轴或轴承的内圈,所述第二构件为壳体或轴承的外圈。

特别地,所述弹性材料位于所述骨架的径向延伸部分的径向内侧,所述骨架的轴向延伸部分的径向外侧用于与所述第二构件的径向内侧面接触。

特别地,所述弹性材料的径向外侧面用于与所述第二构件的径向内侧面接触,所述弹性材料的径向内侧面用于与所述第一构件的径向外侧面接触,所述骨架位于所述第二构件的径向内侧面与所述第一构件的径向外侧面之间。

特别地,所述骨架的径向延伸部分的至少一部分被所述弹性材料包围。

特别地,所述骨架的径向延伸部分完全被所述弹性材料包围。

特别地,所述骨架的径向延伸部分的径向内侧与所述弹性材料的径向外侧连接,所述骨架的径向延伸部分的径向外侧与所述骨架的轴向延伸部分的轴向一侧连接。

特别地,所述轴向延伸部分包括位于径向外侧的至少两个峰部以及位于径向内侧的至少一个谷部,所述峰部与所述谷部在轴向上交替设置。

特别地,所述骨架由与所述第二构件相近或者相同的材料制成。

特别地,所述弹性材料为橡胶,和/或所述骨架由金属制成。

根据本发明的密封装置的骨架具有在轴向方向上呈波状延伸的轴向延伸部分,提供的弹性力比现有技术中的骨架的弹性力更大,并且使整个密封装置的压缩永久变形率变小,因此密封更可靠。此外轴向延伸部分构成的波状的各个波峰处产生集中的应力,这大大改善了密封效果。所以对于应用于振动工作环境的系统来说,根据本发明的密封装置更不易脱离密封位置因此具有更好的密封效果。

关于本发明的其他技术方案与技术效果见具体实施方式部分。

附图说明

图1示出了现有技术中的典型的密封装置的轴向截面图。

图2示出了根据本发明的第一实施方式的密封装置的轴向截面图。

图3示出了根据本发明的第二实施方式的密封装置的轴向截面图。

附图标记说明

1密封装置;2第二构件;3第一构件;

10骨架;20弹性材料;30弹簧;

11轴向延伸部分;12径向延伸部分;

21主密封唇;22防尘密封唇;

10’骨架;

a轴向;r径向。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解,这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明,而不用于穷举本发明的所有可行的方式,也不用于限制本发明的范围。

在下面的详细说明中,除非特别说明,轴向是指本发明的密封装置的轴向a,其与应用本发明的密封装置进行密封的构件的轴向一致,径向是指本发明的密封装置的径向r,其与进行密封的构件的径向一致。将密封装置所密封的密封空间(或密封介质)所在的一侧称为轴向内侧,将轴向上密封空间(或密封介质)所在的一侧的相反侧称为轴向外侧,例如,在图1-3中,密封装置的右侧为轴向内侧,密封装置的左侧为轴向外侧。

需要说明,根据本发明的第一构件3可为轴或轴承的内圈,第二构件2可为壳体或轴承的外圈,以下所有实施方式都适用上述情况。

图1示出了现有技术中的典型的密封装置的轴向截面图。用于在第一构件3和第二构件2之间进行动态密封的密封装置1具有骨架10’、弹簧30和弹性材料20。其中,弹性材料20例如为橡胶并且形成主密封唇21和防尘密封唇22。

在密封装置的轴向截面图中,骨架10’形成为l形,l形的骨架10’包括轴向延伸部分11和从所述轴向延伸部分11朝向所述第一构件3延伸的径向延伸部分12。

弹性材料20的径向外侧面与第二构件2的径向内侧面接触,弹性材料的径向内侧面与第一构件3的径向外侧面接触。

骨架10’的轴向延伸部分11沿着平直延伸,轴向延伸部分11的至少一部分、例如轴向延伸部分11的轴向内侧的部分被弹性材料20包围,或者轴向延伸部分11在整体上被弹性材料20包围。

主密封唇21和防尘密封唇22示意性地突向第一构件3,由此表示过盈连接,而不是表示主密封唇21和防尘密封唇22嵌入到第一构件3中。

在使用过程中,由于金属材料制成的骨架和过盈配合的弹性材料,密封装置1受到第一构件3和第二构件2的径向压力,从而固定在第一构件3和第二构件2之间,由此实现密封。

然而对于承受振动和压力的系统,例如图1所示的现有密封装置存在泄漏的风险,本发明的下述方案对这种密封装置进行了改进。

第一实施方式

图2示出了根据本发明的第一实施方式的密封装置的轴向截面图,与图1中相同的结构特征不再重复,仅针对改进之处进行说明。

不同于现有技术的密封装置的骨架,第一实施方式的骨架10的轴向延伸部分11在轴向上呈波状延伸。在图2中,骨架10的轴向延伸部分11具有位于径向外侧的3个波峰、位于径向内侧的2个波谷,波峰与波谷交替设置。该波峰与波谷构成的波形可以为正弦波或其他的波形。弹性材料20将波峰与波谷全部包围,当然也仅包围部分的波峰或波谷。

应当明白,本实施方式的波峰、波谷的数量和形状不限于图2中示出的数量和形状,也可以是其他数量和形状的波形。骨架10的轴向延伸部分11可呈现为波状的管状结构。

骨架10可由金属,特别是钢制成。

相比现有技术中的平直设置的骨架10’的轴向延伸部分,波状的轴向延伸部分11不仅有效增加尺寸,而且其强度与弹性力增加,提供的弹性力可以更有效地固定密封装置。因为这样的骨架10提供的弹性力比现有技术中的骨架10’的弹性力更大,由此使整个密封装置1的压缩永久变形率变小,因此密封更可靠。

此外在波形的各个波峰处产生集中的应力压向弹性材料20,使得此处的弹性材料20发生更大程度的弹性变形,这大大改善了密封效果。

所以对于应用于振动工作环境的系统来说,根据本发明的密封装置1更不易脱离密封位置因此具有更好的密封效果。

另外,相比图1的现有技术,在弹性材料20包围骨架10的轴向延伸部分的至少一部分的情况下,弹性材料20与骨架10的轴向延伸部分之间的接触有效面积增加,这意味着骨架10与弹性材料20之间的附接更加牢固,因此也能得到更好的密封效果。

第二实施方式

图3示出了根据本发明的第二实施方式的密封装置的轴向截面图。本实施方式与图2中相同的结构特征不再重复,仅针对不同之处进行说明。

不同于第一实施方式的密封装置的利用弹性材料20接触第二构件2的径向内侧面,第二实施方式的骨架10的轴向延伸部分11的径向外侧无弹性材料20,轴向延伸部分11的径向外侧用于与第二构件2的径向内侧面接触。

相比现有技术,即使轴向延伸部分11的径向外侧不被弹性材料20包围,该骨架10的轴向延伸部分11的波状结构保证了其具有足够的强度和弹性力,整个密封装置1的压缩永久变形率变小,能够更有效、可靠地固定密封装置。

此外在波形的各个波峰处产生集中的应力直接接触地压向第二构件2的径向内侧面,有利于发生更大程度的弹性变形,这大大改善了密封效果。

优选地,骨架10由与第二构件2相近或者相同的材料制成,所以骨架10和第二构件2的热膨胀系数相近或者相同。这对于应用环境存在很大的温差的情况(例如长途列车或者飞机)来说是有利的,因为当温度发生剧烈变化时,由于具有相近或者相同的热膨胀系数,骨架10和第二构件2之间不会产生过大的热应力。

优选地,弹性材料20位于骨架10的径向内侧。具体地,骨架10的径向延伸部12的径向内侧部分与弹性材料的径向最外侧部分附接。该设置方式明显减少了弹性材料20包围骨架10的结构,使得增强密封效果的同时,进一步简化制造与维护成本。

本发明的保护范围不限于上述具体实施方式中说明的具体实施例,而是只要满足本发明的权利要求的技术特征的组合就落入了本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1