CN113007352A - 一种x型双弹性压紧转动密封圈 - Google Patents

Abstract

一种X型双弹性压紧转动密封圈，是专门用于轴和孔之间作相对转动时所需的密封件。是由一个密封圈主体，两个内撑弹性环和两个螺旋拉簧圈所组成。密封圈主体呈封闭圆环形，其横截面呈X形。密封圈的外表面是孔密封面，内表面是轴密封面，面对密封区和被保护区的两个侧面呈U形，在每侧U形的上唇和下唇内侧，分别设置两个半圆形凹形环槽，内撑弹性环被放置在上唇的半圆形凹形环槽中，螺旋拉簧圈被放置在下唇的半圆形凹形环槽中。一种X型双弹性压紧转动密封圈在用于转动密封时，在自身弹性和内撑弹性环、螺旋拉簧圈的共同作用下，密封圈的外密封面与孔壁紧密接触，其内密封面与轴面紧密接触，在轴与孔之间形成一个严密的密封体系。

Description

一种X型双弹性压紧转动密封圈

技术领域

本发明属于机械密封领域，涉及一种用于转动副液体密封的动密封圈。

背景技术

在机械设备中，如何有效可靠地解决转动轴与不转动的孔之间液体转动密封问题，一直是一项十分艰难的关键技术。目前已有的动密封圈的类型主要有：旋转水密封圈，浮动环密封圈，迷宫式密封圈等。这些密封圈可以解决转动轴与孔之间的动密封问题，但都存在着结构复杂、造价高、可靠性差、寿命短的缺点。到目前为止，国内外仍没有结构简单，密封效果好，经久耐用的转动密封圈。

发明内容

本发明旨在设计一种结构简单，密封可靠，能自补偿，耐磨寿命长的转动密封圈，用于解决由轴和孔形成的转动副所面临的液体动密封的技术难题。

本发明的名称为一种X型双弹性压紧转动密封圈，它的结构组成包括：一个X型密封圈主体，两个内撑弹性环，两个螺旋拉簧圈。

一种X型双弹性压紧转动密封圈的主体是密封圈，本发明的密封圈是由耐磨性好、富有弹性的聚四氟乙烯所制成的封闭圆环，其横截面呈X型。密封圈的外表面是孔密封面，内表面轴密封面，这两个密封面都呈圆柱形。在孔密封面的两端分别设置两个尺寸相同的三角形凹形环槽，在轴密封面的两端也设置两个尺寸相同的三角形凹形环槽，利用这四个三角形凹形环槽的辅助变形，将密封圈的孔密封面和轴密封面所受到的密封压力主要集中在密封面的外边缘上，使密封效果更好更保靠。密封圈主体面对密封区和被保护区的两个侧面呈U形，在每侧U形的上唇和下唇内侧，分别设置一个外半圆形凹形环槽和一个内半圆形凹形环槽，外半圆形凹形环槽是用于安放内撑弹性环，内半圆形凹形环槽是用于放置螺旋拉簧圈。

一种X型双弹性压紧动转密封圈的附件内撑弹性环是用65Mn弹簧钢单根钢丝制成，呈封闭环状。内撑弹性环的钢丝粗细需根据技术要求的外撑力大小而定，内撑弹性环的直径根据密封圈主体外半圆弧形凹形环槽的尺寸而定。在内撑弹性环钢丝的两个端头分别制成两个小圆环，这两个小圆环用于内撑弹性环的拆装。内撑弹性环是安装在密封圆上唇口内侧的半圆弧形凹形环槽中，依托它的向外弹性扩张力，可以使外孔密封面上唇口外沿紧密地依靠在孔壁上。

一种X型双弹性压紧转动密封圈的又一个附件是螺旋拉簧圈，它也是用65Mn弹簧钢丝制成一个螺旋式封闭拉簧，其钢丝直径和弹性拉力大小要视密封的环境和技术要求而定。在与密封圈主体组合时，将其安放到下唇口内侧的半圆弧形凹形环槽中，依靠它的弹性收缩力，使密封圈的下唇口外沿紧密地依附在轴圆柱面上。

在机械设备有需要对液体实行动密封的工况中，首先要在不转动的孔壁上开设一个与X型双弹性压紧转动密封圈相匹配的矩形环状沟槽，将该密封圈放入其中，然后将轴穿入X型双弹性压紧转动密封圈内孔中，形成一套转动密封体系。以X型双弹性压紧转动密封圈作为界限，一侧是被封闭的液体区，另一侧是密封保护区。依靠X型双弹簧压紧动密封圈，就能实现轴与孔之间对于液体的在转动状态下的动密封。

附图说明

图1为一种X型双弹性压紧转动密封圈总体结构图。

图2为一种X型双弹性压紧转动密封圈主体结构图。

图3为内撑弹性环结构图。

图4为螺旋拉簧圈结构图。

图5为一种X型双弹性压紧转动密封圈工作图。

图中标号说明：

1---密封圈主体；2---内撑弹性环；3---螺旋拉簧圈；4---孔密封面；5---外三角区；6---上唇；7---上唇内半圆形凹形环槽；8---下唇；9---内三角区；10---轴密封面；11---下唇内半圆形凹形环槽；12---卡环A；13---卡环B；14---孔座；15---轴承；16---轴；17---液体。

具体实施方式

图1是一种X型双弹性压紧转动密封圈总体结构图，该密封圈是由一个密封圈主体1，两个内撑弹性环2和两个螺旋拉簧圈3所组成。将它按技术要求放入机械设备特定的密封位置，就可以实现转动轴与不转动孔之间的动密封。

图2是一种X型双弹性压紧转动密封圈主体结构图。密封圈主体1上包括以下几个部分：一个孔密封面4，两个外三角区5，两个上唇6，两个上唇内半圆形凹形环槽7，两个下唇8，两个内三角区9，一个轴密封面10，两个下唇内半圆形凹形环槽11。上唇6的外沿与孔接触并形成密封圈与孔主要密封面，孔密封面4是密封圈与孔之间的辅助密封面。外三角区5的作用是更好地将内撑弹性环2产生的弹性压力作用于上唇6外沿，从而使密封圈与孔之间的密封压力主要作用在上唇6外沿上。上唇内半圆形凹形环槽7用于安放内撑弹性环2，通过内撑弹性环2向外的扩张力，使上唇6密封外沿始终受到压向孔壁的压力。下唇8是用于密封圈与轴形成密封面的主体，下唇8外沿与轴接触形成密封圈与轴的主要密封面，轴密封面10与轴相接触形成密封圈与轴的辅助密封面。内三角区9是用于迎合螺旋拉簧圈3产生的压力，使下唇8的密封外沿更容易产生向轴面方向的变形，从而使下唇8的外沿始终受到密封所需的压力。下唇内半圆形凹形环槽11是用于安放螺旋拉簧圈3，通过它弹性拉力，使下唇8密封外沿始终受到压向轴面的压力。图2中密封圈主体1的外径D、内径d和宽B这三个尺寸是根据工程实际的技术要求来决定。

本发明在设计上设定：内撑弹性环2对密封圈上唇6产生的压力要远大于螺旋拉簧圈3对下唇8产生的压力，同时，因为孔与密封圈接触表面的粗糙数值要大于轴表面的粗糙数值，这样密封圈与孔壁产生的摩擦力就大于密封圈与轴接触面产生的摩擦力，这样，在轴转动的情况下，密封圈与孔之间依靠摩擦力保持相对静止，而轴与密封圈之间作相对转动。

实施例

一种X型双弹性压紧转动密封圈是专门用密封转动轴与不转动孔之间的缝隙，阻隔液体不外溢，***露，从而保护轴承的润滑或不允许有液体进入的工作区域正常工作，为机械设备的可靠工作和延长寿命起到重要的作用。

图5是一种X型双弹性压紧转动密封圈用于对轴承润滑保护的工作图。一般情况下，轴承在机械设备中，本身必须自带润滑保护，或是脂润滑，或是稀油润滑，绝对不允许别的液体或灰尘进入，此时就需要用转动密封圈来完成这一任务。按图5所示，首先将X型双弹性压紧转动密封圈放入孔座14的矩形环槽中，然后将已装好轴承15的轴16穿入密封圈主体1的内孔中，再将轴承15安装到孔座14的指定位置，这样，孔座14、密封圈主体1和轴16形成一套完整的动密封组合。密封圈主体1的左侧是液体17工作区域，右侧是被密封圈保护的轴承15。当轴15不转时，密封圈主体1处于静密封状态；当轴15转动时，密封圈主体1与孔座14相对静止，而轴15与密封圈主体1处于相对转动状态。这样，依靠X型双弹性压紧转动密封圈，就能实现转动轴与孔之间的动密封。

由于一种X型双弹性压紧转动密封圈面对液体17一侧的形状呈U形，因此，如果液体17自身没有压力，则依靠密封圈主体1自身的弹力，再借助于内撑弹性环2的外撑力和螺旋拉簧圈3的内压力，足以使上唇6和下唇8外侧密封边沿可靠地压向孔壁，实现对液体17的动密封。如果液体17自身有压力，在这个附加的液体压力作用下，密封圈的上唇6和下唇8会更加向外张开，上唇6和下唇8的孔密封外沿和轴密封，外沿会更紧密地贴向孔壁和轴面，形成更加可靠地密封环境。

由于密封圈主体1的下唇8的外密封边沿因长时间与轴面转动会产生一定的磨损，但依靠螺旋拉簧圈3施加的辅助弹性压力，可自动弥补密封圈因摩擦造成密封环境的缺损，从而使X型双弹性压紧转动密封圈持续保持良好的密封状态。

Claims (4)

1.一种X型双弹性压紧转动密封圈，它是由密封圈主体1、内撑弹性环2和螺旋拉簧圈3所组成；密封圈主体1上又包含孔密封面4、外三角区5、上唇6、上唇内圆弧凹槽7、下唇8、内三角区9、轴密封面10和下唇内圆弧凹槽11；内撑弹性环2是用一根弹簧钢丝制成一个开放式张力圆环，钢丝的两端分别制成卡环A和卡环B；螺旋拉簧圈3是用一条拉伸弹簧首尾相接合成一个封闭的螺旋拉簧圆圈；其特征在于：密封圈主体1是用聚四氟乙烯制成，在密封圈主体1上的两个上唇内圆弧凹槽7内分别嵌入了两个内撑弹性环2；在密封圈主体1上的两个下唇内圆弧凹槽11内分别嵌入了两个螺旋拉簧圈3；由密封圈主体1，内撑弹性环2和螺旋拉簧圈3这三部分组成密封圈整体。

2.按着权利要求1所述的X型双弹性压紧转动密封圈，其特征在于：密封圈主体1的横截面呈X形，由密封圈主体1与其上的上唇6和下唇8形成两个U形区；在密封圈主体1的孔封闭面4上设置了两个外三角区5；在轴密封面10上设置了两个内三角区9；在密封圈主体1的两个上唇6上设置了两个尺寸相同的上唇内圆弧凹槽7；在密封圈主体1的两个下唇8上设置了两个尺寸相同的下唇内圆弧凹槽11。

3.按着权利要求1所述的X型双弹性压紧转动密封圈，其特征在于：内撑弹性环2的两个端头分别制成卡环A和卡环B，卡环A和卡环B交错并且紧密相邻；通过卡环A和卡环B，用孔用卡钳可以使内撑弹性环2的直径缩小，便于内撑弹性环2在密封圈主体1上的安装与拆卸。

4.按着权利要求1所述的一种X型双弹性压紧转动密封圈，其特征在于：螺旋拉簧圈3是用一条拉伸弹簧首尾相接合成一个封闭的螺旋拉簧圆圈。

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