本发明涉及动态密封技术领域。具体地，本发明涉及一种用于对双向旋转轴进行动态密封的密封装置。
背景技术
在车辆等机械中，通常使用油封对旋转轴进行动态密封。目前的油封一般由骨架、弹性密封体和紧固弹簧三部分组成，金属制成的紧固弹簧在外侧挤压弹性密封体形成的密封唇口进而使唇口接触旋转轴，从而实现对旋转轴的密封。通常在密封唇口处形成有回油线，回油线一般为倾斜直线或螺旋形的沟槽，回油线利用油膜和泵效应的原理，将渗漏到外部侧的液体泵入回到液体侧。由于回油线的泵效应与其倾斜方向有关，单一倾斜方向的回油线只能在一个旋转方向时起到回油作用，因此这种回油线对于双向旋转轴不适用。
cn107339436a公开了一种组合油封，其密封唇口形成有由中心向两侧呈“八”字渐变状分布的双向回油线。这样的回油线具有两种相反的倾斜方向，因此能够在旋转轴正向和反向旋转时都起到回油作用。但是，当旋转轴沿一个方向旋转时，只有一种倾斜方向的回油线能够起到回油作用，而另一种倾斜方向的回油线会起到反向排油的作用，因而大大削弱了回油线的回油效果。
技术实现要素：
因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够可靠地对双向旋转轴进行动态密封的密封装置。
上述技术问题通过根据本发明的一种密封装置而得到解决。该密封装置用于对双向旋转轴进行动态密封，其包括环状的弹性密封体，弹性密封体的径向内侧形成朝向双向旋转轴延伸的密封唇，密封唇与双向旋转轴密封接触，并且密封唇具有外部侧和液体密封侧，在外部侧与液体密封侧的交接处形成分界线；其中，在外部侧上形成有第一回油线和第二回油线，第一回油线比第二回油线更靠近分界线，并且第一回油线包括沿密封唇的周向分布的多条直线形凹槽，第一回油线的多条凹槽在外部侧的平面上分别关于分界线成第一倾角和第二倾角，并且第一倾角与第二倾角关于分界线的倾斜方向相反；第二回油线被设计为沿密封唇的周向延伸的曲线形凹槽，第二回油线包围第一回油线的朝向外部侧的一侧。第一回油线外侧的第二回油线可以对第一回油线的回流作用进行补充，当第一回油线磨损或失效时，第二回油线可以对第一回油线起到一定的保护作用，并且由于第二回油线的曲线形状，第二回油线对渗漏液体具有泵效应，可以将渗漏液体泵送回到第一回油线甚至回到液体密封侧，从而大大提高了密封装置的可靠性和使用寿命。
根据本发明的一个优选实施例，第一回油线的第一倾角和第二倾角的大小相等。不同倾斜方向的回油线在双向旋转轴沿相应的方向旋转时起到回油作用，两种倾斜方向的倾角大小相等保证了密封装置在双向旋转轴的两种旋转方向上具有统一的密封效果。
根据本发明的另一优选实施例，第一回油线的多条凹槽分为多个组，每组凹槽中同时包括具有第一倾角的第一凹槽和具有第二倾角的第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽沿周向对称分布，并且具有相同倾角的凹槽分布在对称轴的同一侧。优选地，这样的多组凹槽可以沿密封唇的内侧周向均匀分布。优选地，第一回油线的每组凹槽包括一条第一凹槽和一条第二凹槽，并且在每组凹槽内第一凹槽和第二凹槽成v形布置；或者，第一回油线的每组凹槽包括至少两条第一凹槽和至少两条第二凹槽。这种布置使得密封装置与旋转轴的接触更加均匀，进一步提高密封的可靠性。
根据本发明的另一优选实施例，第二回油线可以被设计为沿密封唇的周向分布的多条独立的c形凹槽。替代地，第二回油线也可以被设计为沿密封唇的周向分布的多条独立的w形凹槽。另外替代地，第二回油线还可以被设计为沿密封唇的周向分布的连续波浪形凹槽。上述形状的第二回油线均具有双向回油的作用，不论旋转轴正向旋转还是反向旋转，第二回油线都能够对渗漏液体起到回油作用。
根据本发明的另一优选实施例，第一回油线的每组凹槽分别对应于第二回油线的一条独立的凹槽。这使得第一回油线与第二回油线能够更好地相互配合。
根据本发明的另一优选实施例，第二回油线可以使从液体密封侧渗漏的液体回流至第一回油线。由于第二回油线的曲线形状，能够使渗漏的液体回流，特别是当第一回油线分组对称布置时，第二回油线的曲线与第一回油线的每组凹槽相对应，能够与第一回油线中具有不同倾角的两种凹槽形成完整的流道，使得从具有负面排油效果的凹槽流出的液体通过第二回油线再次流回到相应的具有正面回油效果的凹槽中，从而有效防止了液体的渗漏。
附图说明
以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：
图1a和1b分别为根据本发明的第一实施例的密封装置的局部立体图和局部剖视图；
图2a和2b分别为根据本发明的第二实施例的密封装置的局部立体图和局部剖视图；和
图3a和3b分别为根据本发明的第三实施例的密封装置的局部立体图和局部剖视图。
具体实施方式
图1a和1b分别为根据本发明的第一实施例的密封装置的局部剖视图和局部立体图。如图1a所示，该密封装置整体为环形结构，其包括骨架1、弹性密封体2和弹簧3。环状的刚性骨架1设置在弹性密封体2的周向外侧，以便为弹性密封体2提供支撑。骨架1的一端具有大致沿径向延伸的端面，并嵌入弹性密封体2中，从而将骨架1与弹性密封体2固定连接。弹性密封体2通常由橡胶制成。弹性密封体2的径向内侧形成朝向双向旋转轴(未示出)延伸的密封唇4。密封唇4的相应径向外侧抵接环状的弹簧3。当密封装置装配在双向旋转轴上时，借助弹簧3的弹性力使密封唇4压紧在旋转轴的外周面上，从而使密封唇4的轴向两侧相互隔离。同时，密封唇4表面形成外部侧7和液体密封侧8，在外部侧7与液体密封侧8的交接处形成分界线。
如图1b所示，在外部侧7上形成有两组回油线。其中，第一回油线5包括多条沿着密封唇4的内侧面延伸的凹槽，每条凹槽大致从接近密封唇4的分界线处向着外部直线延伸。这些凹槽沿密封唇4的周向分布并可划分为多个组。在第一回油线5的每一组凹槽中，一部分凹槽关于分界线成第一倾角，而另一部分凹槽关于分界线成第二倾角，其中，第一倾角与第二倾角关于分界线的倾斜方向相反，并且优选为大小相等。每一组凹槽均沿周向对称分布，分布在其对称轴同一侧的凹槽具有相同的倾角，即，对称轴一侧的凹槽均具有第一倾角，而另一侧的凹槽均具有第二倾角，使得每一组凹槽构成“\///”形排布，并且该“\///”形的开口朝向外部侧7。每一组凹槽中包含偶数条凹槽，可以为2条、4条、6条或者更多。当每一组凹槽中仅包含2条凹槽时即为v形。这样的多组凹槽沿着周向均匀分布，并布满密封唇4的整个周向内侧。
第二回油线6也包括多条沿周向延伸的弧线形或c形凹槽，其中凹槽的c形开口朝向第一回油线5。第二回油线6的这些凹槽邻近并包围第一回油线5朝向外部侧7的一侧，并且沿周向相互间隔开。其中，第一回油线5中的每组直线形凹槽与第二回油线6中的每条c形凹槽一一对应，并同样大致沿周向对称。因此，第二回油线6中的多条c形凹槽也沿着周向均匀分布，并布满密封唇4的整个周向内侧。
当双向旋转轴沿同一方向旋转时，第一回油线5中两种相反倾角的凹槽对于渗漏到外部侧7的液体具有相反的作用。图1b中的回流方向dr代表了回油线所引导的液体流动方向，由图可见，在第一回油线5中，只有具有其中一种倾角的凹槽能够对渗漏液体起到回流作用，而具有另一种倾角的凹槽将会加剧渗漏流体远离液体密封侧8的运动，使其更趋于排出到外部侧7中。此时，从起反向排出作用的第一回油线凹槽中流出的渗漏液体被第二回油线6拦截，渗漏液体从c形凹槽的一端进入并从另一端流出，进而进入到与另一端相对的起正向回流作用的第一回油线凹槽中，并最终通过起正向回流作用的第一回油线凹槽回流至液体密封侧8。当双向旋转轴反向旋转时，效果也是类似的。借助第一回油线5和第二回油线6的相互配合，可以在两种反向作用的回油线之间形成完整的渗漏液体流道，使得不论旋转轴沿何种方向旋转，双向回油线的回油效果都能够最大化。另外，借助第二回油线6自身的形状，也可以对渗漏液体起到直接回流作用，使渗漏液体直接回流至液体密封侧8。
图2a和2b分别为根据本发明的第二实施例的密封装置的局部立体图和局部剖视图。第二实施例与第一实施例的密封装置的差别在于，第二回油线6的每条凹槽为w形，即将第一实施例中的两个c形凹槽连接起来。第二回油线6每条w形的凹槽也与第一回油线5中每组直线凹槽一一对应，并且同样沿周向大致对称。由于将两条c形凹槽相连，这样的设计能够保障在双向旋转时具有更好的回油效果。
图3a和3b分别为根据本发明的第三实施例的密封装置的局部立体图和局部剖视图。第三实施例与第一实施例的密封装置的差别在于，第二回油线6的c形凹槽首尾相连，形成一条沿周向延伸的环状波浪形凹槽。第二回油线6的连续波浪形凹槽的每一段c形部分优选与第一回油线5的每组直线凹槽一一对应，并且c形的开口朝向第一回油线5。在这种设计下，第一回油线5的每组凹槽优选包括呈v形的两条凹槽。此时，类似于第一实施例，优选使构成连续波浪形凹槽的每个c形弯曲段与第一回油线5中相应的每组直线凹槽大致沿径向对齐。这种密封装置在周向上的密封效果更为均匀一致。
除此之外，由于密封唇4的周向侧面具有一定的倾斜角度，使得第二回油线6比第一回油线5相对于旋转轴的距离更远，受到的挤压较小，也较不易于磨损。当第一回油线5磨损时，第二回油线6可以对第一回油线5起到一定的保护作用，防止第一回油线5进一步磨损，同时对磨损后的第一回油线5的回油效果起到补充作用。
虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。
附图标记
1骨架
2弹性密封体
3弹簧
4密封唇
5第一回油线
6第二回油线
7外部侧
8液体密封侧
dl渗漏方向
dr回流方向