[发明专利]一种低摩擦聚四氟乙烯油封

说明书

技术领域

本发明涉及汽车润滑部位的密封装置，特提出一种低摩擦聚四氟乙烯油封。

背景技术

国内外橡塑密封材料技术近年来随着新技术发展、能源危机和环保日趋严格，橡塑密封件工况条件日趋苛刻，对密封材料提出了更高的要求，应用的高低温范围更宽、低摩擦和自润滑性能和抗腐蚀更好，材料的可靠性更高。

材料改性和新材料的开发方面，特种高性能工程弹性体如FKM、HNBR、ACM等已经成为满足高性能密封件应用的主要材料。氟橡胶(FKM)是目前耐高温、耐油和化学介质综合性能最优异的特种橡胶。发展高性能高成本弹性体的同时，寻找更高性能低价格的新材料是适应汽车工业需求的目标，以汽车领域对弥补FKM和ACM缺点的中间特性的橡胶材料的需求正在不断增加，低摩擦、自润滑含氟塑料(尤其是PTFE)是实现无油润滑密封，以及高真空密封、流体传动系统恒定摩擦密封以及水压密封技术的关键材料，PTFE应用已相当广泛和成熟。热塑性弹性体(TPE)经过近几年的研究应用、在耐油、高温压缩变形性和耐温性等性能上也已获得了长足进步。这方面国内外差距很大，国内密封件厂家基本上没有自主开发的专用材料，多数采用国内外公司的通用牌号。纳米科技对传统密封材料的改性方面，近期的发展主要是纳米粉体材料，如纳米碳酸钙、纳米氧化锌在橡塑密封行业已大量应用。

油封唇部与旋转轴接触面上同时并存干摩擦、边界润滑、和液体润滑三种摩擦方式，三者之间不断的交替产生。干摩擦产生磨损，液体润滑产生泄漏，在边界润滑条件下，油封唇部与旋转轴接触面上形成一层稳定的液体传动油膜，为了获得良好的密封性和较长的工作寿命，要求油封在结构设计、材料配方设计和安装使用上都能使其唇部与旋转轴接触面上形成薄而稳定的边界润滑油膜，同时还要求油封材料尽可能选择低摩擦系数的材料。

油封实际工作时，如汽车发动机曲轴和分配轴油封启动时，发动机油从油箱流到油封与轴的接触面并充满整个间隙需要2-5s，所以油封的启动是干摩擦启动，启动摩擦力极大，轴的多次启动-停止考验着油封的耐磨性。

另，在同等油耗下，汽车做出的有效功越多越好，其直接体现也就是比较省油，因此“升功率”一直是汽车厂商们不懈追求的指标。目前“升功率”方法较多的，其中，提高发动机机械效率减少机械损失才能增加有效功的输出，减少机械损失主要是减少各摩擦副的摩擦损失，涉及油封产品来说就是要降低油封与旋转轴之间的摩擦扭矩，这也是近几年发动机厂对油封厂的强烈要求。

目前聚四氟乙烯主唇口厚度为0.9±0.1mm，密封面螺纹结构的截面为T型结构，其螺距0.8mm；径向力，摩擦扭矩较大，摩擦生热，材料老化程度严重,唇口“积炭”现象减轻,使用寿命较短，同时，机械损失较大。

发明内容

本发明目的是解决在油封高速、高温下密封唇口“积炭”现象而导致密封失败的问题，提高油封的密封性，提出一种低摩擦聚四氟乙烯油封。

为此，本发明的技术方案为，一种低摩擦聚四氟乙烯油封，包括由聚四氟乙烯唇口、防尘口、橡胶体、金属支架，聚四氟乙烯唇口、防尘口、橡胶体与金属支架硫化一体，在空气侧设有防尘口来防止外部介质进入，其特征在于：聚四氟乙烯唇口的密封面上设有螺纹线，螺纹线的截面为三角型结构。

进一步的改进在于：螺纹线的螺距为0.30~0.50mm。

进一步的改进在于：聚四氟乙烯主唇口厚度为0.40~0.70mm。

有益效果：

本发明聚四氟乙烯唇口密封面上将原T型结构的截面螺纹改为三角型结构，降低了油封唇口与旋转轴的接触面积。

螺纹线的螺距由0.8mm改为0.30~0.50mm，油封泵吸行程增加一倍，密封效果更好。

聚四氟乙烯唇口厚度由原来的0.9±0.1mm改为0.40~0.70mm，减小了油封唇口的径向力，摩擦扭矩可降低30%-45%，摩擦生热降低，材料老化程度减轻,唇口“积炭”现象减轻,使用寿命提高，同时，机械损失减少，发动机机械效率增加，减少机械损失增加发动机有效功的输出。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2本发明中螺纹线的截面为三角型结构示意图。

图3是模压硫化成一个整体的剖面示意图。

图4是本发明的成型后示意图。

图中1是聚四氟乙烯唇口，2是防尘口，3是橡胶体，4是金属支架，5是螺纹线，6是三角型结构，7是螺距，8是厚度。

具体实施方式

本发明如图1、2所示。