[发明专利]一种组合密封件及动密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及密封技术领域，具体而言，涉及一种组合密封件及带该种组合密封件的动密封结构。 

背景技术

对于动密封来说，浮动油封和旋转轴唇形密封等是其中两种密封形式。 

浮动油封是一种特殊型式的机械密封，是为适应恶劣的工作环境而发展起来的一种紧凑型的机械密封方式，它具有抗污染能力强、耐磨、耐冲击；工作可靠，端面磨损自动补偿，结构简单等优点。一般由铁合金材料的浮环及配套的O形圈组成。浮环成对使用：一个随旋转部件转动，一个相对静止。浮动油封的密封原理是：两个浮环靠O形圈受轴向压缩后的变形，产生对浮环密封端面的压紧力，随着密封端面的均匀磨损,这种由O形圈储存的弹性能量逐步释放，从而起到轴向补偿作用； 

旋转轴唇形密封是靠一挠性密封元件与旋转轴之间的过盈配合形成的。它的密封机理是：油封唇部和轴之间的接触表面同时并存干摩擦、边界润滑和流体润滑三种情况，并不断交替产生。干摩擦产生磨损，流体润滑产生泄漏，在边界润滑下，油封唇部与轴的界面之间形成一层稳定的流体动压油膜，油膜厚度约为0.0025mm；这层油膜除用作润滑之外，还起密封作用。油膜太厚，流体就会泄漏；油膜太薄，就不能形成流体润滑膜，唇部就会磨损。因此，为了获得良好的密封性能和比较长的工作寿命，就要求人们在结构设计、橡胶配方设计和安装使用上都要为形成薄膜而稳定的边界润滑油膜提供条件。其中在结构设计、安装使用方面，所规定的条件是非常苛刻的。 

上述两种动密封形式存在的技术问题为： 

对于浮动油封来说，浮环加工要求高，必须成对使用，结构复杂，占用空间大，需要专门的密封系统，且存在较多的内部泄露。 

对于旋转轴唇形密封圈来说，在结构设计上方面要求过严，在安装使用方面要求过多，而且油封对轴表面的损伤较敏感，很轻微的损伤都可能对它的密封效果及工作寿命产生极大地影响，甚至直接带来泄漏。 

因此，寻找一种密封件和一种动密封形式，以满足结构简单、安装方便、密封有效、使用寿命长、无内部泄露，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种组合密封件，能够依靠碳纤维本身具有的强度高、耐磨性好、自润滑性好、摩擦系数小、热变形小的特性，配合弹性支撑件使用，适用于高速动密封，减少了零部件在活动工况下对组合密封件的损坏，延长了使用寿命，提高了密封可靠性。 

有鉴于此，本发明提供了一种组合密封件，包括弹性支撑件和与所述弹性支撑件配合安装的耐磨密封件；所述耐磨密封件与待密封部件相接触，所述弹性支撑件支撑所述耐磨密封件使所述耐磨密封件压紧所述待密封部件；其中，所述耐磨密封件为碳纤维复合材料制成。 

用碳纤维复合材料制造的耐磨密封件具有强度高、耐磨性好、自润滑性好、摩擦系数小、热变形小等优异性能；配合一定规格的弹性支撑件，组合密封件以弹性支撑件受轴向压缩后的变形，产生对耐磨密封件的压紧力。随着密封面的均匀磨损，这种由弹性支撑件储存的弹性能量逐步释放，从而起到单轴向或者径向补偿，以此达到动态密封作用。 

在上述技术方案中，优选地，所述耐磨密封件与待密封部件的接触面为光滑表面。

耐磨密封件与待密封部件的接触面为光滑表面，使其与待密封部件充分接触，保证达到好的密封效果。 

在上述技术方案中，优选地，所述耐磨密封件具有弹性。 

耐磨密封件除受弹性支撑件支撑进行磨损补偿外，其本身也可以通过 添加一定的组份使其自身也具有一定的弹性，这样可以更好地对磨损进行补偿；同时，因耐磨密封件本身具有弹性，从而受压缩后表面弹性变形，能保证耐磨环与待密封部件表面更充分接触，达到更好的密封效果。 

在上述技术方案中，优选地，所述弹性支撑件为O型圈，所述组合密封件为耐磨环。 

耐磨密封件做成环形，便于安装，并便于与O型圈配合使用；且O型圈为常用的密封件，弹性支撑件采用O型圈则可以使用现有的密封件、节省成本。 

在上述技术方案中，优选地，所述耐磨密封件的轴向截面为矩形，或者，所述耐磨密封件的轴向截面为圆形。 

矩形截面的耐磨密封件与待密封部件表面接触面大，密封效果好，而圆形截面容易加工。 

在上述技术方案中，优选地，所述O型圈轴向安装在所述耐磨密封件的一侧，或者，所述O型圈径向套在所述耐磨密封件的外周面上。 

O型圈安装在耐磨密封件的一侧或外周面上，提供两种状态下的安装方式，可适用于端面动密封和径向动密封两种工况。