[实用新型]一种曲轴油封

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油封，具体涉及一种具有自润滑功能的曲轴油封。属于密封技术领域。

背景技术

油封是用来封油的机械元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。油封的密封是靠挠性密封元件(皮革、橡胶、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯或聚酰亚胺等)与旋转轴之间的过盈配合形成的。

目前，根据所用材质以及所用场合的不同，油封的结构分为单体和组合两种形式，单体油封的结构极为简单，通常呈圆形。组合式油封的结构相对比较复杂，是由骨架与唇口材料自由组合而成的，组合式油封通常被用来满足特殊的密封需要。按运动分类有旋转用和往复用油封；按紧箍分类为无弹簧型和有弹簧型；按结构分类有金属深骨架、外金属骨架、内金属骨架、开口型；按唇型分类有单唇型、双唇型、复合唇型、特殊型(回流油封)。

随着人类文明的进步，可以说对油封的设计、要求和改善就从未停止过，作为油封最重要的主唇口部位，就发生着各种不同的变化。主唇口的作用是在唇口处按压轴表面，起到密封流体的作用。材料多采用牛皮、NBR、HNBR、ACM、AEM、FKM、FPM、MVQ、SBR、EPDM、毛毡、PTFE及PTFE+橡胶+毛毡组合等。

早期使用的牛皮唇口较好，因材质限制，无法大规模长期工业化生产；后来为了弥补轴加工技术不足，圆跳动和粗糙度高的缺陷，大范围使用迫紧式橡胶唇口，橡胶唇口的工作原理是：在微观世界里，橡胶唇口为大量的橡胶凸点形成，这些凸点高高低低的贴附在轴的金属毛刺之间，靠自身弹性，抱紧轴表面，形成封油功能，但是，在轴的高速圆跳动旋转摩擦下，橡胶唇在弹簧迫紧的帮助下，不仅随轴而动，还抱紧轴面封油，但橡胶凸点会不断被磨损丢失，最终导致封不住油。该种油封多采用的结构是骨架/壳体、骨架/壳体内侧包覆有唇口结构(主唇和副唇)，以及设于唇口结构内的弹簧；如图1所示，此种油封包括骨架1，骨架1内侧包覆有唇口结构(主唇2和副唇3)，以及设于唇口结构内的弹簧4，主唇2为斜楔形状，在唇口处按压轴表面，起到密封流体的作用。该迫紧式橡胶唇口弹性好，随动性好，但耐温性、耐候性、耐酸碱性差，摩擦系数大，易高温老化，怕划伤成为橡胶唇口缺陷。

随着轴加工技术的进步，PTFE(聚四氟乙烯)喇叭型唇口以耐温性、耐侯性、耐酸碱性好，摩擦系数小，使用寿命长开始逐渐成为主流，但其弹性差，随动性差，怕划伤的缺点一直是其致命缺陷。

这种具有聚四氟乙烯喇叭型唇口的油封，聚四氟乙烯油封封油原理在于：轴跳动小，可以满足PTFE的抱轴跳动要求，在微观轴毛刺表面，通过PTFE微粒磨损，PTFE微粒填补于金属毛刺之间而未丢失，从而形成PTFE保护层，而后实现唇口PTFE对轴表面PTFE层的相互摩擦，通过回油线形成封油功能。该种油封多采用先是用PTFE的筒形薄片材通过橡胶与骨架1直接合成一体，将PTFE的筒形薄片材经压、拉成喇叭状，成为油封，喇叭状PTFE可以正反两种形式存在，如图2a、图2b所示，图2a的唇口包括主唇2和副唇3，主唇2为反向喇叭口状，，图2b的唇口包括主唇，结构为正向喇叭口状。

为了将橡胶和PTFE的优点结合起来，人们又发明了橡胶主唇上复合PTFE片层的主唇结构，但是，在与轴接触和工作时，一半橡胶一半PTFE的功能结合多少会有些不完美的地方，于是，人们将PTFE微粉混合在橡胶中，在最大程度上实现了两种材质的性能互补，因此出现了自润滑性很好的、有弹性的自润滑橡胶，该自润滑橡胶油封唇部包括主唇和副唇，主唇唇口上下厚度相同而且很薄，造成修边机的修边刀在修唇时，主唇变形，修出来的主唇边缘不在一个平面上，无法为抱轴工作提供均匀稳定的抱轴力和连续有效的回油纹。主唇口上下厚度相同而且很薄的缺点是造成大批量漏油的主要原因。另外，因为自润滑材质本身的摩擦系数较低，所以内外一体，采取相同材质的圆形自润滑油封，虽然降低了主唇的摩擦系数，同时也降低了外径在腔体里抱紧的摩擦系数，所以会发生自润滑油封从腔体里自动迁移出来的问题，是造成漏油的另一种原因。

从目前的油封结构来看，传统的弹簧迫紧式橡胶油封，虽然弹性好，轴的随动性好，但终因摩擦系数较高，而降低其使用寿命。现在国际上最新尝试还有一些纯橡胶唇的油封，仿照PTFE的喇叭状单片，模仿其原理工作，虽然有通过特殊添加剂的辅助，增加了橡胶无簧喇叭唇的自润滑性，但终因摩擦系数大，唇厚度单薄、弹性过大而出现不稳定工作的情况。

因此，需要对现有油封结构进行改进，以提高密封性能和工作寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种曲轴油封，其密封性好，无需弹簧设计，成型率高，安装方便，经久耐用。