[发明专利]一种减摩密封圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封装置，具体是一种涂覆式减摩Yx型密封圈；主要适用于液压传动系统中。

背景技术

密封技术是一门结合多个学科应用的综合技术，与流体力学、材料力学、弹性力学、摩擦学、化学、物理化学以及热力学等学科密切相关。密封技术虽然不是前沿性学科，但往往却是决定性关键技术，它决定了液压系统运行的安全性、可靠性和耐久性。

机械产品中液压缸密封元件的作用在于防止液压缸的泄漏(包括内漏和外漏)，保证建立起必要的工作压力。密封元件的质量如何，直接关系到机械设备的使用寿命及运转可靠性。从使用的角度来看，液压缸中密封元件需满足以下要求：(1)密封效果好；(2)滑动摩擦系数小，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小过渡平滑；(3)优良的抗间隙挤出性能；(4)在封闭槽内安装时有一定的可变形性；(5)受力时有较高的抗变形性；(6)密封面能够自动弹性补偿，且“压缩永久变形”小；(7)高抗磨损性；(8)对与之相对滑动的接触面破坏性较小；(9)结构简单，维护方便。

目前液压缸常用密封件主要有：O形密封圈、Y形密封圈、U形密封圈、V形组合密封圈、滑环式组合密封等。它们的工作原理均是借安装时的预压力和在工作时由工作介质的压力使密封圈产生变形来达到密封效果的。各密封件的耐压情况不同，它们的运用场合也不同。在设计液压缸时，选用何种密封形式，并非上述常用密封件的简单调用，而是根据液压缸的工作压力、工况、运动速度等具体情况，进行密封形式的优化组合，如O形圈加Y形密封圈、U形圈加U形圈、U形圈加滑环式组合密封圈等。

目前密封圈的常用材料为聚氨酯橡胶和耐油橡胶等。这些橡胶材料弹性较好，在安装时具有一定的可变形性，承受压力时密封面能够自动弹性补偿，密封效果好。但这类材料的滑动摩擦系数普遍较大，在液压缸启动时存在粘滞现象，运行过程中摩擦阻力大，增加了液压系统的功率消耗。有“塑料王”之称的聚四氟乙烯(PTFE)及其复合材料虽然滑动摩擦系数小，但弹性不好，单独做密封圈材料使用时不能够很好地实现自动弹性补偿，密封效果差。

发明内容

为解决已有技术的上述不足，本发明提供一种涂覆式减摩Yx型密封圈，具有密封可靠，滑动摩擦系数小，结构简单的特点。

本发明是以如下技术方案实现的：一种减摩密封圈，包括密封圈基体，其特征是：所述的密封圈基体为Yx型密封圈，在密封圈基体的滑动表面上涂覆有减摩涂层。

所述的减摩涂层是聚四氟乙烯复合材料涂层。

一种减摩密封圈的制备方法，由下述原料及制备工艺制得：将纯度＞99.7％，粒度范围1～24um的铜粉和纯度＞99.85％，灼烧残渣＜0.15％，粒度范围15～30um的石墨粉分别加入质量1.5～2％的KH-560硅烷偶联剂和大于铜粉或石墨粉体积的丙酮后超声振荡30分钟，对颗粒进行表面处理，然后放入50～90℃干燥箱内，待丙酮蒸发后取出研磨并过200目筛；PAN基碳纤维在空气中加热到450℃后保温40min，氧化后随炉冷却；按质量分数：铜粉：6％～8％，石墨粉：2％～3％，碳纤维：4％～6％与聚四氟乙烯粉料混合后在球磨机内混料6～8小时；将上述复合材料加热熔化后涂于聚氨酯Yx型密封圈表面，冷却后修整外形制成减摩密封圈。

由于在聚氨酯Yx型密封圈的滑动表面上涂覆了一层聚四氟乙烯复合材料；聚四氟乙烯复合材料的滑动摩擦系数小，可以有效降低液压缸运动时的阻力，提高工作效率和液压缸的运动平稳性。聚氨酯密封圈提供弹力，实现密封功能，还可对表层聚四氟乙烯复合材料的磨损起补偿作用。因此，该新型密封圈具有非常好的低摩擦特性、密封性和高耐磨性，在液压传动工程应用中具有良好的发展前景。

本发明的有益效果是：

1、密封效果好；

2、滑动摩擦系数小，能有效降低液压缸工作时的阻力；

3、最大静摩擦力与滑动摩擦力大小过渡平滑，能有效少液压缸的“黏滑”(又称“爬行”)现象；

4、密封圈结构简单，具有良好的性能价格比。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图是减摩密封圈结构示意图。

图中：1、减摩涂层，2、密封圈基体。

具体实施方式

如附图所示，本发明的减摩密封圈由密封圈基体2和减摩涂层1组成。

实施例：

将铜粉(Cu，纯度＞99.7％，粒度范围1～24um)和石墨粉(C，纯度＞99.85％，灼烧残渣＜0.15％，粒度范围15～30um)分别加入质量1.5％的KH-560硅烷偶联剂和略大于铜粉或石墨粉体积的丙酮后超声振荡30分钟，对颗粒进行表面处理；然后放入80℃于燥箱内，待丙酮蒸发后取出研磨并过200目筛。PAN基碳纤维在空气中加热到450℃后保温40min，氧化后随炉冷却。按质量分数铜粉：6％，石墨粉：2％，碳纤维：4％与余量的聚四氟乙烯混合后在球磨机内混料8小时，加热熔化后涂于聚氨酯Yx型密封圈表面，冷却后修整密封圈工作表面形成产品。