專利名稱：內(nèi)燃機(jī)用油封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油封，具體涉及一種內(nèi)燃機(jī)用油封。
背景技術(shù)：
油封(oil seal)是一般密封件的習(xí)慣稱謂，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是潤(rùn)滑油 的密封。顧名思義油封是用來(lái)封油(油是傳動(dòng)系統(tǒng)中最常見(jiàn)的液體 物質(zhì)，也泛指一般的液體物質(zhì))的機(jī)械元件，它將傳動(dòng)部件中需要潤(rùn) 滑的部件與出力部件隔離，不至于讓潤(rùn)滑油滲漏。
從油封的密封作用、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型、工作狀態(tài)和密封機(jī)理等可 以分成多種形式和不同叫法，但習(xí)慣上一般將旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈叫油 封，現(xiàn)今社會(huì)，也有很多往復(fù)運(yùn)動(dòng)的唇形密封圈叫油封。靜密封和動(dòng) 密封(一般往復(fù)運(yùn)動(dòng))用密封件叫密封件。
油封的密封是靠一撓性密封元件(皮革、橡膠、聚四氟乙烯、聚 三氟氯乙烯或聚酰亞胺等)與旋轉(zhuǎn)軸之間的過(guò)盈配合形成的。它的密 封機(jī)理是油封唇部和軸之間的接觸表面上同時(shí)并存干摩擦、邊界潤(rùn) 滑和流體潤(rùn)滑三種情況，并不斷交替產(chǎn)生。干摩擦產(chǎn)生磨損，流體潤(rùn) 滑產(chǎn)生泄漏，在邊界潤(rùn)滑下，油封唇部與軸的界面之間形成一層穩(wěn)定 的流體動(dòng)壓油膜，油膜厚度約0 .0025mm;這層油膜除用作潤(rùn)滑之 外，還起密封作用。油膜太厚，流體就會(huì)泄漏；油膜太薄，就不能形 成流體潤(rùn)滑膜，唇部就會(huì)磨損。因此，為了獲得良好的密封性能和比 較長(zhǎng)的工作壽命，就要求人們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橡膠配方設(shè)計(jì)和安裝使用 上都要為形成薄而穩(wěn)定均勻的邊界潤(rùn)滑油膜提供條件。
油封從1927年首先在德國(guó)制造出原型，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械的 發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、驅(qū)動(dòng)橋等部件中，如發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸前后油封、變速 箱的前后輸出軸，驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、輪邊等處，其功用在于把油腔和外界隔離，對(duì)內(nèi)封油，對(duì)外防塵。目前國(guó)內(nèi)大量采用的油封結(jié)構(gòu)型
式比較多，其基本結(jié)構(gòu)包括橡膠密封部分(唇口 )、骨架/殼體和彈簧。 唇口的作用是在唇口處按壓軸表面，起到密封流體的作用。材料
多采用牛皮、NBR、 HNBR、 ACM、 AEM、 FKM、 FPM、 VMQ、 SBR、 EPDM、毛祖、PTFE及PTFE+橡膠+毛桂組合等。骨架材料多采用碳 鋼、不銹鋼、鋁、銅或塑料等；當(dāng)油封固定在腔體內(nèi)時(shí)，骨架起支撐 和保持外徑配合力的作用。彈簧又名迫緊圏，可以提高唇口向軸的壓 緊力，及維持此壓緊力的作用；材料一般采用碳鋼、不銹鋼、塑料等。
油封按密封作用、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型、工作狀態(tài)和密封機(jī)理等可以 分成多種形式和不同叫法。油封按軸的旋轉(zhuǎn)線速度高低分類，油封可 分為低速油封(小于6m/s)和高速油封(大于6m/s)。按油封所能承 受的壓力高低分類，可分為常壓型油封和耐壓型(大于0.05Mpa)油 封。按油封的結(jié)構(gòu)及密封原理分類，可分為標(biāo)準(zhǔn)型油封和動(dòng)力回流型 油封。另外，按構(gòu)成油封組件材質(zhì)分類，又可分為有骨架型油封和無(wú) 骨架型油封；有彈簧型油封和無(wú)彈簧型油封。
但目前各種類型的油封均有些自身的不足，比如，對(duì)于唇口材料 來(lái)說(shuō)，橡膠唇口彈性好，隨動(dòng)性好，但耐溫性、耐候性、耐酸堿性差， 摩擦系數(shù)大，易高溫老化，怕劃傷；牛皮唇口較好，因材質(zhì)限制，無(wú) 法大規(guī)模長(zhǎng)期工業(yè)化；PTFE唇口耐溫性、耐侯性、耐酸44性好，摩 擦系數(shù)小，使用壽命長(zhǎng)，但彈性差，隨動(dòng)性差，怕劃傷。而且油封是 很精密的部件，如果安裝軸的表面粗糙度過(guò)高，對(duì)唇口的摩擦也過(guò)大， 在安裝的過(guò)程中也非常容易劃傷唇口，造成泄漏。
對(duì)于腔體定位支架來(lái)說(shuō)，定位孔和軸同心度較差，油封安在定位 孔中容易變形、傾斜，從而造成泄漏。
對(duì)于定位支架和要安裝的箱體來(lái)說(shuō)，兩者之間通常采用石棉、石 墨、非石棉墊片進(jìn)行密封，這樣會(huì)有墊片內(nèi)側(cè)的毛屑進(jìn)入流體，從而 污染流體，同時(shí)石棉、石墨也不環(huán)保。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種定位支架與唇口 結(jié)構(gòu)一體化，且采用復(fù)合唇的內(nèi)燃機(jī)用油封。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種內(nèi)燃機(jī)用油封，其包括油封唇部、與油封唇部的尾端固定連 接的定位支架，以及安裝導(dǎo)套；所述油封唇部與軸表面相接觸的唇口 復(fù)合有聚四氟乙烯層，形成復(fù)合唇，所述安裝導(dǎo)套呈環(huán)狀喇叭或帶孔 的蓋狀，與所述唇口相過(guò)渡配合。
其中，所述唇口為斜楔形狀。油封安裝到軸后，唇口按壓軸表面， 起到密封流體的作用。
所述油封唇部為單唇形或多唇形。
當(dāng)油封唇部為單唇形時(shí)，油封唇部即為主唇，主要包括唇口，唇 口具有雙向傾角A、 B,主唇腰部具有傾角C并具有變化的厚度L及R 值。可為本領(lǐng)域常采用的形狀。
當(dāng)油封唇部為多唇形時(shí)，也就是除主唇外，還包括一或多個(gè)副唇， 主唇和副唇分別與軸表面緊密相連，形成多道防護(hù)，所述副唇可用于 防止砂、塵對(duì)軸內(nèi)潤(rùn)滑油的內(nèi)侵。副唇可用的材料為橡膠或毛趙、工 程塑料、聚四氟乙烯貼片。
所述唇口可采用橡膠或塑膠材料。
所述內(nèi)燃機(jī)用油封還包括一彈簧，設(shè)置于所述油封唇部的彈簧槽 內(nèi)，以提高唇口向軸的壓緊力和隨動(dòng)性。所述彈簧可采用碳鋼、不銹 鋼或塑料等材質(zhì)。
所述復(fù)合唇表面還設(shè)有回油紋，可以讓軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部流體在復(fù) 合唇外與大氣壓形成一種泵浦效應(yīng)，將流體壓回腔內(nèi)。靜止時(shí)，靠液 體膜厚的表面張力形成防漏。從而最大程度上減少干磨，增加油封使 用壽命。根據(jù)油封的工作形式的的不同，回油紋可以是單向、雙向、 波浪、回旋或交叉等多種形式。所述定位支架上設(shè)有密封膠線，可以在定位支架和要安裝的箱體 之間起到最有效的密封作用，所述定位支架一般根據(jù)箱體要求，可以 為任意形狀，保證與裝載密封流體的箱體相配合即可。所述定位支架 可采用金屬、塑料或兩者結(jié)合材料。
所述安裝導(dǎo)套采用金屬、塑料或兩者結(jié)合材料制成。
本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)用油封具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 由于現(xiàn)有定位支架的裝配平面與腔體和機(jī)體的平行度不好， 造成油封唇口不能垂直于軸而有效工作，而且定位支架的裝配孔位與 油封的腔體中心有偏差，也會(huì)造成油封與軸不同心，因此本實(shí)用新型 采用所述唇口結(jié)構(gòu)與所述定位支架固定連接成一體，可降低機(jī)加工誤 差和人工誤差對(duì)裝配的影響；
2. 所述由聚四氟乙烯(PTFE)貼唇的復(fù)合唇，既具有橡膠唇口 彈性好，隨動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)，又具有PTFE唇口耐溫性、耐侯性、耐酸 堿性好，摩擦系數(shù)小，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，是最理想的唇口材料；
3. 如果軸的裝配倒角不科學(xué)或有毛刺則會(huì)損壞唇口材料，直接 造成泄漏，因此，本實(shí)用新型設(shè)有安裝導(dǎo)套，其起到引導(dǎo)油封向軸安 裝的作用，完全可防止唇口被軸毛刺劃傷；
4. 本實(shí)用新型用定位支架上的密封膠線代替通常的襯墊，克服 了襯墊斷面會(huì)因沖壓毛刺和長(zhǎng)時(shí)間的工作流失而污染流體的不足；
5. 本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)用油封廣泛應(yīng)用于各種定位支架與裝載 密封流體的箱體分離的機(jī)械密封。


圖1為本實(shí)用新型所述內(nèi)燃機(jī)用油封主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-O-A局部放大剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2中主唇9的局部放大圖4為本實(shí)用新型所述內(nèi)燃機(jī)用油封與軸配合結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中4 密封膠線 7彈簧槽
1 軸
2安裝導(dǎo)套 5 油封唇部
3 定位支架 6彈簧 9 主唇
13主唇腰部 A、 B雙向傾角
10主唇口
8 油封唇部尾端 11聚四氟乙烯層 14副唇
12回油紋
15安裝及定位孔
C 主唇腰部?jī)A角
R值
L腰部厚度變化值具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍。
圖1為本實(shí)用新型所述內(nèi)燃機(jī)用油封主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖 1的A-O-A局部放大剖視結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1、 2所示，本實(shí)用新型 的內(nèi)燃機(jī)用油封，其包括油封唇部5、與油封唇部5的尾端8固定連 接的定位支架3和安裝支架2。
定位支架3還設(shè)有安裝及定位孔15 (共6個(gè))，其用于將油封安 裝到裝載密封流體的箱體外。
油封安裝支架3還具有很多新的作用，比如定位支架內(nèi)徑直接與 軸過(guò)盈配合封住油，外徑與油封唇口過(guò)盈配合進(jìn)行工作，相當(dāng)于將軸 加了一個(gè)襯套，防止因長(zhǎng)時(shí)間工作而造成的唇口對(duì)軸的磨損；同時(shí)， 定位支架上還可具有一圏等分的格柵，用于傳感器讀數(shù)，電腦計(jì)算轉(zhuǎn) 速等。
油封唇部5由主唇9和副唇14組成。主唇9和副唇14分別與軸表面 緊密相連，形成兩道防護(hù)，副唇14用于防止石少、塵等對(duì)軸內(nèi)潤(rùn)滑油的 內(nèi)侵。
主唇9由主唇口10、雙向傾角A、 B、回油紋12、主唇腰部13傾角 C和腰部厚度變化值L及彈簧槽7組成，如圖3所示。
雙向傾角A、 B用于平衡內(nèi)部流體與外界的壓力對(duì)比，通過(guò)設(shè)計(jì)達(dá)到內(nèi)外平衡。
腰部?jī)A角C及腰部厚度變化值L和R值可控制主唇的彈性和壓力，
主唇是密封彈性體，設(shè)計(jì)成對(duì)機(jī)械的振動(dòng)和密封流體的壓力變動(dòng)的影 響下仍可保持穩(wěn)定的密封作用，并起到保持主唇口與軸表面穩(wěn)定接觸 狀態(tài)的作用。
與軸表面相接觸的主唇口10復(fù)合有聚四氟乙烯層11，形成復(fù)合 唇。主唇口10為斜楔形狀，由橡膠材料制成。復(fù)合唇既具有橡膠唇口 彈性好，隨動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)，又具有PTFE唇口耐溫性、耐侯性、耐酸 堿性好，摩擦系數(shù)小，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，是最理想的唇口材料。油 封安裝到軸后，復(fù)合唇按壓軸表面，起到密封流體的作用。
彈簧槽7內(nèi)安裝有彈簧6，以提高唇口向軸的壓緊力和隨動(dòng)性。彈 簧6采用石友鋼、不銹鋼或塑料等材質(zhì)。
在復(fù)合唇表面設(shè)有回油紋12,即在聚四氟乙烯層ll的表面，回油 紋根據(jù)不同的工作形式，可以采用現(xiàn)有的單向、雙向、波浪、回旋或 交叉等多種形式。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部流體在復(fù)合唇外與大氣壓形成一種 泵浦效應(yīng)，將流體壓回腔內(nèi)。靜止時(shí)，靠液體膜厚的表面張力形成防 漏。從而最大程度上減少干磨，增加油封使用壽命。
安裝導(dǎo)套2呈帶孔的蓋狀，蓋邊喇叭形，與由主唇口10貼合聚四 氟乙蹄層ll的復(fù)合唇相過(guò)渡配合，安裝時(shí)，短時(shí)間導(dǎo)向時(shí)成過(guò)盈配合。
定位支架3上設(shè)有密封膠線4，以起到更好的密封作用。定位支架 3根據(jù)箱體要求，可以為任意形狀，保證與裝載密封流體的箱體相配 合即可，由金屬、塑料或二者合成材料制成，密封膠線4由橡膠制成。 定位支架起防止流體從油封外側(cè)與腔體內(nèi)側(cè)的接觸面泄漏及侵入的 作用。
由于現(xiàn)今需要密封的箱體經(jīng)常有多個(gè)端面同時(shí)有軸工作，同時(shí)需 要端面密封，所以密封膠線4可根據(jù)裝配需要，出現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)裝 配面上，可以是一圏環(huán)閉的，也可以是一圈不環(huán)閉的，復(fù)合唇也 以在一個(gè)或多個(gè)軸工作面上。
本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)用油封，可以根據(jù)密封要求，軸和腔的工作 方式不同，調(diào)整結(jié)構(gòu)，副唇、彈簧和回油紋可以省略，也可以進(jìn)行任 意組合使用。
制備本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)用油封時(shí)，定位支架3先采用一套模具 (沖壓或注塑)整體加工而成，再將加工好的定位支架3與油封唇部 5和密封膠線4采用 一套模具進(jìn)行合成(密封膠線4在無(wú)法一次成型 時(shí)可采用二次成型)，再將彈簧6安裝到彈簧槽7中，最后將另行加 工好的安裝導(dǎo)套2與油封唇部5進(jìn)行組合。
本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)用油封在裝配使用時(shí)，將帶有安裝導(dǎo)套2的 油封按照正確的安裝方式，套裝到軸l上，由于帶有安裝導(dǎo)套，能方 便地引導(dǎo)油封向軸安裝，安裝非常方便；安裝到位后，再將安裝導(dǎo)套 從油封中抽出，此時(shí)，油封的主唇口 10和副唇14緊緊貼合在軸壁上， 如圖4所示，整個(gè)安裝過(guò)程完全可防止唇口被軸毛刺劃傷。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型作 了詳盡的描述，但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)， 這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本實(shí)用新型
精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的 范圍。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)燃機(jī)用油封，其包括油封唇部、與油封唇部的尾端固定連接的定位支架，以及安裝導(dǎo)套；所述油封唇部與軸表面相接觸的唇口復(fù)合有聚四氟乙烯層，形成復(fù)合唇，所述安裝導(dǎo)套呈喇叭環(huán)狀或帶孔的蓋狀，與所述唇口相過(guò)渡配合。
2、 如權(quán)利要求1所述內(nèi)燃機(jī)用油封，其特征在于，所述油封唇 部為單唇形或多唇形。
3、 如權(quán)利要求2所述內(nèi)燃機(jī)用油封，其特征在于，當(dāng)油封唇部為 多唇形時(shí)，還包括一或多個(gè)副唇。
4、 如權(quán)利要求3所述內(nèi)燃機(jī)用油封，其特征在于，所述副唇的材 料為橡膠、毛氈、工程塑料或聚四氟乙烯貼片。
5、 如權(quán)利要求1或2所述內(nèi)燃機(jī)用油封，其特征在于，所述內(nèi)燃 機(jī)用油封還包括一彈簧，設(shè)置于所述油封唇部的彈簧槽內(nèi)。
6、 如權(quán)利要求l所述內(nèi)燃機(jī)用油封，其特征在于，所述復(fù)合唇表 面上還設(shè)有回油紋。
7、 如權(quán)利要求6所述內(nèi)燃機(jī)用油封，其特征在于，所述回油紋為 單向、雙向、波浪、回旋或交叉的形式。
8、 如權(quán)利要求1或2所述內(nèi)燃機(jī)用油封，其特征在于，所述定位 支架上設(shè)有密封膠線。
9、 如權(quán)利要求1所述內(nèi)燃機(jī)用油封，其特征在于，所述唇口為 橡膠或塑膠材料。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種內(nèi)燃機(jī)用油封，其包括油封唇部、與油封唇部的尾端固定連接的定位支架，以及安裝導(dǎo)套；所述油封唇部與軸表面相接觸的唇口復(fù)合有聚四氟乙烯層，形成復(fù)合唇，所述安裝導(dǎo)套呈環(huán)狀喇叭或帶孔的蓋狀，與所述唇口相過(guò)渡配合。本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)用油封采用油封唇部與定位支架固定連接成一體，可降低機(jī)加工誤差和人工誤差對(duì)裝配的影響；選擇由聚四氟乙烯貼唇的復(fù)合唇作為唇口材料，具有摩擦系數(shù)小，使用壽命長(zhǎng)，耐極高低溫，耐化學(xué)酸堿腐蝕，唇口彈性及隨動(dòng)性良好的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)設(shè)有安裝導(dǎo)套，其起到引導(dǎo)油封向軸安裝的作用，完全可防止唇口被軸毛刺劃傷；本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)用油封廣泛應(yīng)用于各種定位支架與裝載密封流體的箱體分離的機(jī)械密封。
文檔編號(hào)F01L3/08GK201386578SQ200920108128
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
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