新型浮动油封装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械密封零件领域，特别是涉及一种新型浮动油封装置。


背景技术：

2.浮动油封的密封面，在制备过程中，不可避免地会有热应力、相变应力或加工应力等超过材料的屈服极限，使密封环或耐磨环产生塑性变形，以致成型后的密封面中留有未能消除的应力。另外，使用过程中，摩擦升温，密封面间遭受压力、冲击、循环交变载荷等工况，新增或诱发残余应力、微裂纹进一步增强、增大。如图1所示，浮动油封装置内，2个密封环的密封面间的相对旋转运动，由于摩擦运动使其温度上升而产生热膨胀，轴向热膨胀在o型圈弹性力作用下，使轴向应力增大后挤压受力体产生径向膨胀变形，成为新增的径向应力源。另外，如果在密封面设置耐磨环，因耐磨环与密封环基体材料之间可能存在膨胀系数的不同，将产生不同的径向变形量，成为新增的径向应力源；各向应力进一步增强后超过材料的屈服极限产生塑性变形，产生新增应力、微裂纹，或诱发制备过程中产生的残余应力、微裂纹进一步增强、增大。
3.根据浮动油封标准jb-t8293-2014得知：2个密封环的密封面是在轴向正压力状态下运行，即耐磨环在轴向承载应力；在运行过程中，浮动油封的轴向外力不可避免地发生冲击、循环交变(力的大小、方向均发生变化)，致使轴向应力更加复杂多变。密封面间不断增大的应力、微裂纹将会加速密封面的异常失效。在不断增大、复杂多变的轴向应力，不断增大的径向应力，旋转运动产生的切向附加应力共同作用下，表面材料产生脆性崩裂，成为硬质微粒脱离基体进入摩擦面。进入摩擦面的硬质微粒，对密封面产生耕犁效应，将产生更多的硬质微粒进入密封面加剧磨损，减小有效的接触面面积；同时，由于密封面的接触面面积减小，相当于增加轴向应力，促使更多的硬质微粒进入摩擦面，如此恶性循环现象，将阻碍润滑油膜的形成和稳定运行，甚至出现干摩擦，加速润滑油的泄漏，加速密封面的异常失效。
4.行业内的技术人员，通常利用能增强金属淬透性元素，通过热处理强化的手段提高密封面硬度，以提高耐磨性及浮动油封的使用寿命。为了降低材料成本(节约稀有金属或贵金属)，通常对密封面采用局部强化的设置方法，如将耐磨环采用铆接、镶铸(将耐磨环作为镶嵌件，固定在型腔中浇注或压铸成型)、粘接、堆焊、热喷涂等手段，设置在密封环的密封面上，构成具备局部耐磨特征的密封面，以期提高使用寿命。然而，这些措施不仅需要新增耗能费工的工序，还需要额外消耗新的材料，无论从经济上，还是从工艺流程上，都不是很合算。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种新型浮动油封装置。
6.本实用新型提供的新型浮动油封装置，包括浮封座组件、一对密封面相贴合的浮封环和一对o形圈；所述浮封环设置在所述浮封座组件内，所述o形圈设置在所述浮封环和
所述浮封座组件之间；所述密封面上设有至少一个与所述浮封环同心的环形的卸载槽。
7.在其中一个实施例中，还包括耐磨环；所述密封面上设有安装槽，所述耐磨环设置在所述安装槽内。
8.在其中一个实施例中，所述卸载槽与所述耐磨环间隔1～2mm。
9.在其中一个实施例中，所述卸载槽包括第一卸载槽，所述第一卸载槽位于所述耐磨环和所述密封面外边沿之间。
10.在其中一个实施例中，所述卸载槽还包括第二卸载槽，所述第二卸载槽位于所述耐磨环和所述密封面内边沿之间。
11.在其中一个实施例中，所述卸载槽的底端面为半圆形弧面。
12.在其中一个实施例中，所述卸载槽的深度为0.5～1mm，所述卸载槽的宽度为0.5～1mm。
13.本实用新型的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：
14.本实用新型提供的新型浮动油封装置，在浮封环的密封面上设置至少一个卸载槽，通过该卸载槽改变密封面上应力分布，即便在不进行密封面硬度强化的情况下，用减少应力对浮封环的密封面侵蚀的方法，也能提升浮封环的使用寿命，进而提高浮动油封装置的使用寿命。
15.本技术附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本实用新型的具体实施了解到。
附图说明
16.图1为现有技术中浮动油封装置的剖面结构示意图；
17.图2为本实用新型一实施例中新型浮动油封装置的剖面结构示意图；
18.图3为本实用新型一实施例中浮封环的主视图；
19.图4为本实用新型另一实施例中浮封环的俯视图；
20.图5为本实用新型另一实施例中新型浮动油封装置的剖面结构示意图。
21.附图标记说明：
22.100-浮封座组件，200-浮封环，300-o形圈，400-耐磨环；
23.210-卸载槽，211-第一卸载槽，212-第二卸载槽；220-安装槽。
具体实施方式
24.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的可能的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文已经通过附图描述的实施例。通过参考附图描述的实施例是示例性的，用于使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面，而不能解释为对本实用新型的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本实用新型的特征是非必要技术的，则可能将这些技术细节予以省略。
25.相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义
一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
26.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
27.下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案以及该技术方案如何解决前述的技术问题进行详细说明。
28.本实用新型提供的新型浮动油封装置，如图2和图3所示，包括浮封座组件100、一对密封面相贴合的浮封环200和一对o形圈300；浮封环200设置在浮封座组件100内，o形圈300设置在浮封环200和浮封座组件100之间；密封面上设有至少一个与浮封环200同心的环形的卸载槽210。
29.设置卸载槽210后，截面受力面积减小，强度降低；增加了产生应力集中处的数量，或者说，总体上增加了产生应力集中的敏感度。当相邻的受力金属体，如本技术的浮封环200，欲产生应力集中时，该应力便向卸载槽210处转移，从而减小浮封环200的应力最大值。卸载槽210的内壁增加了原本浮封环200承受应力的面积，转移到卸载槽210处的应力，在卸载槽210内产生形变，使得应力得以释放。通过设置卸载槽210，可消减受力金属体的应力，等同降低密封面产生新裂纹、扩展陈旧裂纹的几率，减少磨损，提高使用寿命。
30.本实用新型提供的新型浮动油封装置，在浮封环200的密封面上设置至少一个卸载槽210，通过该卸载槽210改变密封面上应力分布，即便在不进行密封面硬度强化的情况下，用减少应力对浮封环200的密封面侵蚀的方法，也能提升浮封环200的使用寿命，进而提高浮动油封装置的使用寿命。
31.可选的，在本技术的一个实施例中，如图2所示，新型浮动油封装置还包括耐磨环400；密封面上设有安装槽220，耐磨环400设置在安装槽220内。
32.可选的，在本实用新型申请的一个实施例的某些具体实现方式中，如果密封面上设有耐磨环400(设置在密封面上的安装槽内)，卸载槽210与耐磨环400间隔1～2mm。由于一定范围内的金属材料的强度随间距增加而提高，为了能发挥卸载槽210利用其形变释放应力的功能，卸载槽210与耐磨环400间隔的距离不宜过大，1～2mm的间距能够快速响应释放应力集中的需要。
33.可选的，在本技术的某些具体实施例中，如图4所示，卸载槽210包括第一卸载槽211，第一卸载槽211位于耐磨环400和密封面外边沿之间。另外，可选的，如图4和图5所示，卸载槽210还包括第二卸载槽212，第二卸载槽212位于耐磨环400和密封面内边沿之间。通过设置第二卸载槽212，以进一步增强密封面消减应力的能力。密封面结构发生变化，即：密封面去掉斜面变成平面，体量增加，等同应力增加，所以要设置2个卸载槽。
34.可选的，在本技术的一个实施例中，如图2和图3所示，卸载槽210的底端面为半圆形弧面。具体而言，卸载槽210呈现为u形结构，也即，卸载槽210是一种u形槽。可选的，在一个具体的实现方式中，卸载槽210的深度为0.5～1mm，卸载槽210的宽度为0.5～1mm。卸载槽210的深度和宽度并不一定相同，当卸载槽210有第一卸载槽211和第二卸载槽212时，两者
的尺寸根据需要进行设定，并不一定相同。
35.本技术领域技术人员可以理解，本技术中术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
38.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。