[实用新型]装配式半露骨架高压密封圈

说明书

技术领域

本实用新型为一种装配式半露骨架高压密封圈。是一种适用于往复运动的轴、旋转运动的轴、活塞与缸体之间密封的高压密封件。 

背景技术

液压系统被广泛应用于机械设备和自动化装置中，如工程机械、矿山机械、农用机械、化工机械、船舶及汽车液压动力转向器装置等。液压系统内部工作压力常在几十个至几百个大气压之间，其操作和运行的可靠性很大程度上取决于系统内的密封件，因此，具有良好密封性能的高压密封圈在液压系统中的作用就极为重要。   

较早出现的高压密封圈（见附图1所示），由金属骨架、弹簧、带有密封唇口的橡胶体等组成，金属骨架与橡胶体利用模具经硫化粘接为一整体，这种结构的产品主要存在如下问题：为了提高密封的耐高压能力，通常的措施是将密封腰部长度缩短（图中L1缩短为L2），增加腰部厚度T，或者提高橡胶材料的硬度，但这些措施实施后，密封圈的耐压能力虽得到一定提升，但带来的问题是显著降低了密封圈的偏心适应能力，增加了密封圈的摩擦扭矩；为了提高密封的抗挤出能力，需在密封非密封侧面增加一块挡板，这又使得装配变得复杂。但即使采取上述措施后，由于挡板材料强度不够同时始终存在挤出间隙，这种结构的密封耐压能力和抗挤出能力仍然不高，在高压下运动时极易发生击穿破损失效。

现有技术中使用较多的高压密封圈主要有两类结构。第一类结构由金属骨架、塑料承压环、弹簧、带有密封唇口的橡胶体组成（见附图2—1、2—2所示），金属骨架与环形橡胶体硫化粘接为一整体；塑料承压环位于金属骨架与密封唇之间，这种结构的密封件工作时，通过塑料环在径向力的作用下紧紧贴在轴的表面，以此消除径向间隙，从而防止密封封腰部被液压力沿轴向挤出。但实际上，这种结构设计的密封封存在如下几个问题： 

1、由于一般承压环的材料为低强度塑料（如尼龙材料、聚乙烯等），因此强度和适应温度范围均不高且耐磨性较差。当液压力达到塑料承压环所不能承受时，油封即会因承压环的破坏而泄漏，试验证明这种结构油封在压力20MPa左右，即会出现承压环破坏而泄漏。

2、密封圈工作时，由于塑料环在径向力的作用下紧紧贴在轴的表面，塑料承压环将始终与轴表面发生动摩擦，鉴于塑料与金属的摩擦副较大，因此不断产生热量，这将加大油封唇口的〈p.v〉值，从而加速唇口的损伤性失效速度和老化速度。 

3、密封圈受液压力作用后，塑料承压环便会紧贴轴的表面。当轴作往复或旋转运动时，塑料承压环便会被逐渐磨损，随着使用时间的增加，承压环的径向厚度会越来越小，最终产生比较大的径向间隙。从而导致密封唇从塑料承压环与轴之间的间隙中被挤出。 

4、由于塑料承压环的强度低，因此这种结构油封为了避免液压力直接作用在塑料承压环，就只能缩短密封的腰部长度L，致使密封唇口对偏心的跟踪追随性很差，增大了密封介质渗漏的可能。 

5、在附图2—2中所示，由于该密封的塑料支撑环一般都是从密封外端面直接装入的，如果安装时不作适当的轴向固定，一旦密封受压，塑料支撑环就会被冲出，密封腰部也会被挤出。因此，在使用此类密封时，必须还得添加一块内孔直接略大于轴的轴向挡板，这就会增加生产成本，加大安装空间。 

现有技术第二类结构是由金属骨架、弹簧、带有密封唇口的橡胶体组成的油封和金属承压环构成（见附图3所示），金属骨架与带密封唇的橡胶体硫化粘接为一整体；金属承压环在装配时先装入壳体内，然后将油封装配入金属承压环内。 

这种结构的密封工作时，利用金属承压环承受部分工作压力，同时密封唇的有效长度较第一类结构更长，其偏心适应性较第一类结构更好，但这种结构设计的密封圈存在如下问题： 

1、为防止金属承压环与轴接触导致伤轴和生热，金属承压环与轴之间有较大的间隙，因此这在高压作用下极易发生橡胶被沿间隙挤出破坏，因此这种结构油封的耐压能力和抗挤出能力较差。

2、这种结构的密封装配时，由于需先将金属承压环装入壳体再压装油封，因此装配复杂，同时也增加了生产成本和加大了安装空间。 

发明内容

本实用新型针对上述的不足之处，提供了一种装配式半露骨架高压密封圈（见附图4所示），该轴密封具有如下特点：极高的耐高压能力、优异而稳定的抗挤出能力、良好的散热性和摩擦润滑特性、很好的偏心适应能力和极长的使用寿命。