CN2679427Y - 改性聚四氟乙烯包覆油封 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种改性聚四氟乙烯包覆油封。技术特征为：包括骨架、橡胶体和改性聚四氟乙烯密封唇，橡胶体设置在骨架上，改性聚四氟乙烯密封唇的密封面上设置由回流纹构成的双向回油槽，每条回流纹由两段半圈螺旋线对接平滑过渡构成；回流纹的断面结构形式为尖角断面或梯步断面；双向回油槽的回油角度为0.8～3°；密封唇的唇后角为24~26°。具有保持油封原有形状、跟随性能好、密封效果好的优点，适用于外包骨架、内包骨架、半包骨架等各种油封。

Description

改性聚四氟乙烯包覆油封

技术领域

本实用新型涉及一种密封件，具体地说，是涉及一种改性聚四氟乙烯包覆油封。

背景技术

由于基础设施的改善和商业化机制的运行，汽车使用的工况条件和要求产生了很大的变化。为了满足汽车工业快速发展的要求，各密封件生产厂家都在千方百计地进行研究和开发性能卓著的新一代油封产品。但现在油封普遍存在的问题在于寿命比较短，一般营运距离在10万公里左右就出现了泄漏现象。

鉴于这种情况，许多密封专业研究人员不断反复从结构和原材料方面进行研究和试验，并提出了改善密封件性能、提高油封使用寿命的理论有以下几个方面：

1.提高橡胶材料耐磨性：在胶料中加滑动性添加剂，如石墨、超细滑石粉、碳纤维、氟塑料、氟化金云母、氟蜡等来提高耐磨性，从而提高油封的密封效果和使用寿命；

2.油封采用回油槽结构：利用空气动力学和流体动力学的泵吸原理来保持密封效果；

3.采用耐磨材料：如氟化聚四氟乙烯或聚四氟乙烯包覆等。由于聚四氟乙烯或氟化聚四氟乙烯具有较好的耐磨性、耐高温性能及其对金属的摩擦系数小，且其耐干摩擦性能也好；

4.采用对硫化后橡胶进行氟化处理方式减小胶料的摩擦系数等等。

针对上述理论，人们不断地进行试验，但考虑到工艺性能、工艺水平、生产设备能力及生产成本等因素，又因为聚四氟乙烯材料是目前摩擦系数最小最耐磨的固体材料，大家都又将试验集中在使用聚四氟乙烯材料上来。另一方面，也是由于美国在航空发动机上首先使用改性聚四氟乙烯材料原因所致。于是，市场上便出现了以聚四氟乙烯唇片为主的各种油封。

但是，聚四氟乙烯采用PTFE材料，PTFE材料不同于橡胶材料，它的结构组织没有橡胶那么细密，它的弹性恢复能力也远不及橡胶材料，存在密封问题。目前国内生产的聚四氟乙烯油封，未采用以原橡胶体为载体的包覆结构，因而失去了油封原有的基本形状、结构和性能。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种保持油封原有形状、跟随性能好、密封效果好的改性聚四氟乙烯包覆油封。

本实用新型的设计思路及工作原理是：1、在继承聚四氟乙烯较好的耐磨性、耐酸、碱介质性能、耐高、低温性能及其对金属的摩擦系数小、且其耐干摩擦性能较好的优点基础上，又增加耐磨材料和提高其强度的一些材料，成为改性聚四氟乙烯，使它能包覆使用在油封上；2、利用空气动力学和流体动力学的泵吸原理来保持密封效果，即采用双向回油槽结构；3、通过调整回油角度及唇后角来实现密封问题。

本实用新型的目的是这样实现的，包括骨架、橡胶体和改性聚四氟乙烯密封唇，橡胶体设置在骨架上，改性聚四氟乙烯密封唇的密封面上设置由回流纹构成的双向回油槽，每条回流纹由两段半圈螺旋线对接平滑过渡构成。

本实用新型，回流纹的断面结构形式可以是为尖角断面，也可以是梯步断面，尖角断面一般为90°尖角断面。

本实用新型，双向回油槽的回油角度可以是0.8～3°，以回油角度为1°最佳。

本实用新型，改性聚四氟乙烯密封唇的唇后角可以是24～26°。

本实用新型，具有下列优点：

1、密封唇采用包覆聚四氟乙烯，聚四氟乙烯的耐磨度是其它任何固体材料无法比拟的，只要橡胶体能够承受或保证的情况下，其使用寿命甚至超过主机寿命；

2、聚四氟乙烯有较好的自润滑性能，即使出现干摩擦，它对钢体也不会有明显的损伤，特别是润滑液在刚启动时不能及时到位而出现干摩擦的场合更能显示其优越性；

3、由于聚四氟乙烯摩擦系数为橡胶的1/4～1/5，其摩擦力减小，摩擦热低，从而降低工作环境温度，改善了使用条件，使橡胶体的使用寿命更长；

4、采用包覆结构，它既具有聚四氟乙烯的耐摩性，又有橡胶体的跟随性，从而使其跟随性能比单独采用聚四氟乙烯内圈好，提高了密封密封性能；

5、改性聚四氟乙烯包覆结构油封，保持了原来油封结构形式，它可以象普通橡胶油封一样包装、保管和装配，不需要特殊的保护套，减少了浪费和环境污染。

本实用新型，适用于外包骨架、内包骨架、半包骨架等各种油封。

下面实施例结合附图说明对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的结构原理图；

图2是本实用新型的实施例2的结构原理图；

图3、图4分别是实施例1的回流纹的断面结构形式示意图；

图5是实施例1的一条回流纹曲线的展开结构示意图。

图中，1、外包骨架，2、橡胶体，3、改性聚四氟乙烯密封唇，4、密封面，5、双向回油槽，6、回流纹，7、半圈螺旋线，8、尖角断面，9、梯步断面，10、内包骨架。

具体实施方式

参照图1，本实施例1包括外包骨架1、外橡胶体2和改性聚四氟乙烯密封唇3，改性聚四氟乙烯密封唇3的唇后角β＝24°，橡胶体2设置在骨架1上，改性聚四氟乙烯密封唇3的密封面4上设置由回流纹6构成的双向回油槽5，双向回油槽5的回油角度γ＝1°，每条回流纹6由两段半圈螺旋线7对接平滑过渡构成。

参照图2，本实施例2与实施例1区别是，实施例1外包骨架1改性聚四氟乙烯包覆油封，实施例2是内包骨架10改性聚四氟乙烯包覆油封。

本实用新型，回流纹6的断面结构形式为90°尖角断面8或梯步断面9，当然，不排除其它与此近似的断面结构形式。

本实用新型，还可用于半包骨架，即半包骨架改性聚四氟乙烯包覆油封。

本实用新型的制造：采用PTFE材料，增加耐磨材料和提高其强度的一些材料，制成改性聚四氟乙烯，改性聚四氟乙烯材料的基本性能是：

相对密度        g/cm³        2.20～2.30

拉伸强度        Mpa        ≥18

断裂伸长度      ％         ≥250

磨耗量变        g          ≤0.006

摩擦系数        μ                     ≤0.18

邵氏硬度        D          ≤60

高温性能        ℃         ≥260

脆性温度        ℃         ≤～60

然后，通过特殊的胶粘剂把橡胶体与改性聚四氟乙烯密封唇粘结成一体。

由于聚四氟乙烯对钢的摩擦系数为0.25～0.33，而橡胶对钢的摩擦系数为1.5以上，这样就使新结构唇部摩擦力大大减小，从而使摩擦热减少，使温度降低，改善了胶体的使用环境，进而提高了油封的使用寿命。

因此，本实用新型的使用寿命远远超过橡胶唇片油封，它同时也适应于大批量生产，是目前提高油封密封性能、延长油封使用寿命的一种较好的产品。

Claims (5)

1、一种改性聚四氟乙烯包覆油封，包括骨架(1、10)、橡胶体(2)和改性聚四氟乙烯密封唇(3)，橡胶体(2)设置在骨架(1)上，其特征在于：所述改性聚四氟乙烯密封唇(3)的密封面(4)上设置由回流纹(6)构成的双向回油槽(5)，所述每条回流纹(6)由两段半圈螺旋线(7)对接平滑过渡构成。

2、根据权利要求1所述的改性聚四氟乙烯包覆油封，其特征在于：所述回流纹(6)的断面结构形式为尖角断面(8)或梯步断面(9)。

3、根据权利要求1或2所述的改性聚四氟乙烯包覆油封，其特征在于：所述双向回油槽(5)的回油角度γ＝0.8～3°。

4、根据权利要求1或2所述的改性聚四氟乙烯包覆油封，其特征在于：所述改性聚四氟乙烯密封唇(3)的唇后角β＝24～26°。

5、根据权利要求3所述的改性聚四氟乙烯包覆油封，其特征在于：所述改性聚四氟乙烯密封唇(3)的唇后角β＝24～26°。

Images