[发明专利]一种PTFE多组回油线油封

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴件油封，特别是涉及一种带有多组回油线的PTFE材料制成的PTFE油封。

背景技术

目前国内外橡胶类油封在超高速(唇口线速度超过30m/s)、高温(环境温度超过130℃)的条件下，密封唇过早老化是比较普遍的一种失效模式，尤其是涡轮增压柴油发动机更为明显。PTFE材料耐高低温性、耐各类腐蚀性物质的能力等均优于氟橡胶等特种橡胶，可适应更为恶劣的工况，因此PTFE油封应运而生。但PTFE油封在实际应用中并不理想，尤其是汽车发动机、变速器等，因此国内仍普遍采用橡胶油封，原因在于，目前国产PTFE油封(以下称传统PTFE油封)在性能上存在一些缺陷：PTFE密封唇径向力过大，工作时密封唇与旋转轴之间的摩擦力过大，唇部接触区温升过高，造成润滑油过早劣化，影响系统润滑，且长期使用，PTFE唇片对轴的磨损严重，造成密封介质泄漏；由于传统PTFE油封摩擦扭矩大，不符合现代汽车节能减排的要求，因此纯橡胶的低摩擦油封(ESS油封)开始应用。但ESS油封抗负压能力太差，不适应发动机内部正负压交变。本次研发的PTFE油封则克服了上述系列缺陷，真正满足各类汽车发动机等高速长寿命轴承的实用要求。

油封按主唇(与轴接触部分)所用材料的不同分为橡胶油封和PTFE油封；PTFE油封也叫聚四氟乙烯耐磨油封，它是最近发展起来的一类新型油封；

聚四氟乙烯(PTFE)又名特氟龙/铁氟龙或塑料王(F4),是四氟乙烯单体的共聚物，它具有下列优点；

1.化学稳定性：几乎所有的化学抗性，强酸、强碱或强氧化剂及有机溶剂等对它均不起作用。

2.热稳定性：裂解温度在400℃以上，因此，它能够在-200℃～+250℃范围内正常工作。

3.减磨性：PTFE材料摩擦系数极低，仅0.04.

4.自润滑性：PTFE材料表面具有突出的自润滑性，几乎所有的粘性物质均不能粘附到它的表面上去。

科学的结构参数设计和精准的制作，才能达到油封的密封功能；然而现有技术中的设计的PTFE油封的结构参数往往达不到使用要求，影响产品质量，甚至导致密封失效。

现有技术中的PTFE油封存在以下问题：1.PTFE片回油线是单回油线，回油性能较差；2.PTFE片厚度大，形成的密封唇对旋转轴的径向力很大，因此摩擦扭矩大，摩擦生热大，对轴的磨损也大；3.螺旋回油槽宽度、间距、深度均较大，难以保证回油槽与旋转轴表面有足够的接触长度和足够的螺旋升角，因此，密封性能较差。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种带有多组回油线的PTFE材料制成的轴件油封，优化了回油线的参数，更有利于提高油封的密封性能。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种PTFE多组回油线油封，包括胶料，骨架，PTFE材料制成的密封唇片，所述密封唇片与轴件的接触面设置有多组回油线。

作为选择，密封唇片与待密封旋转轴的接触面设置有双头回油线，所述双头回油线为180°对称排列的两组回油线，单组回油线的旋转间距为1±0.1mm。

作为选择，密封唇片与待密封旋转轴的接触面设置有三头回油线，所述三头回油线为120°均布排列的三组回油线，单组回油线的旋转间距为1.5±0.1mm。

作为选择，密封唇片与待密封旋转轴的接触面设置有四头回油线，所述四头回油线为90°均布排列的四组回油线，单组回油线的旋转间距为2±0.1mm。

作为选择，回油线凹槽深度为0.15-0.25mm。

作为选择，回油线凹槽夹角为15-20°。

作为选择，密封唇片的厚度为0.4-0.65mm。

作为选择，待密封旋转轴件的直径与密封唇片的内孔直径之差为6-8mm。

本发明的有益效果是：

1.与传统PTFE油封相比，PTFE密封唇片厚度减少约1/3，唇片内孔与旋转轴的过盈量也相应减小，因此，径向力减小1/2左右，实现节能减排的要求。

2.与传统PTFE油封相比，螺旋回油槽宽度、间距、深度均减小约1/3，采用多组螺旋回油槽组合结构，保证了回油槽与旋转轴表面有足够的接触长度和足够的螺旋升角，因此，具备足够的回油能力。

3.旋转轴的Φ与密封唇片的内孔直径差是油封设计的关键参数，径差越大，密封唇片对轴件的包裹力越大，油封和轴件的磨损越大，容易降低油封使用寿命；径差越小，对轴件的包裹力越小，密封效果越差，可能导致密封失效。本方案中径差设置为6-8mm，很好地兼顾了密封性和耐磨性，与现有技术相比，密封性能更好，使用寿命更长。