[发明专利]一种用于旋转轴的金属骨架PTFE密封件

说明书

技术领域

本发明属于密封技术领域，涉及旋转轴密封技术。本发明涉及由金属骨架作为支撑、PTFE作为密封唇的组合密封件，其密封性能可靠，使用寿命长、安装方便、耐腐蚀性好、互换性好，特别适用于各类高、低转速的研磨辊、旋转分离器、发动机等对密封要求较高的情况。

背景技术

旋转轴密封件通常被称为油封，现有的油封的组成通常包括柔性橡胶唇、骨架和弹簧，由柔性橡胶唇与密封轴过盈配合，弹簧提供稳定的径向力，密封唇对旋转轴产生抱紧力以防止泄露，副唇防止外部灰尘侵入。

一般油封由于唇口为尖的，且材质为橡胶，故承压能力差，易磨损，且耐腐蚀性差，容易老化失效。同时在线速度较高大于15m/s，压力大于0.05MPa时，属于油封的高速高压状态，一般油封在高压高速时工作寿命短，可靠性差。同时由于橡胶的材质性质，不适用于密封水介质溶液。

PTFE即聚四氟乙烯是一种自润滑材料，具有优异的低摩擦性，同时还具有很好的耐腐蚀性、耐热性，可适用于多种溶剂的密封，而且聚四氟乙烯作为一种弹性材料本身可以提供密封所需要的抱紧力。

发明内容

本发明目的是提供一种金属骨架PTFE密封件，具有很好的耐磨性和自润滑性，在高压高速下仍具有很好的使用寿命。同时密封材料PTFE具有很好的耐腐蚀性，不仅可以用于各种油类、脂基润滑剂，还可以密封水介质溶剂和粉尘固体，密封效果优异。

本发明所采用的技术方案是：

一种金属骨架PTFE密封件，由金属外骨架、PTFE弹性密封环、金属内骨架支撑环和弹性橡胶垫片组成。

在本发明中涉及的密封件，使用的PTFE弹性密封环材质为聚四氟乙烯或者改性聚四氟乙烯材料。使用两片PTFE弹性密封环，其放置朝向相反。

该密封件内部使用两个金属骨架支撑环作为支撑。

PTFE弹性密封环、金属骨架支撑环和弹性橡胶垫片之间采取过盈配合，利用弹性橡胶垫片的可变形性将PTFE弹性密封环、金属骨架支撑环、弹性橡胶垫片与金属外骨架固定成一个整体。

金属外骨架、PTFE弹性密封环、金属内骨架支撑环和弹性橡胶垫片内外径同心。

本发明的有益效果是：该密封件利用PTFE耐磨性好、有自润滑性、老化性能好，不仅可密封油、脂类溶剂还可密封水介质溶剂及粉尘。同时利用PTFE自身的弹性直接提供密封所需的抱紧力，结构简单，密封性好，使用寿命长。

附图说明

图1：金属骨架PTFE密封件结构图

其中：1. 金属外骨架；2. PTFE弹性支撑环；3. 金属内骨架支撑环；4. 弹性橡胶垫片。

图2：PTFE弹性密封环结构图

图3：金属内骨架支撑环结构图

图4：弹性橡胶垫片结构图。

具体实施方式

实施例：

金属外骨架（1）和金属内骨架支撑环（3）的设计参考标准为GB/T9877.3-1998（《旋转轴唇形密封圈结构尺寸系列 第三部分：装配式旋转轴唇形密封圈》），加工工艺如下：

金属外骨架（1）：第一步，切削钢板得到圆形件；第二步，滚压圆形钢板件周圈使其成型成“凵”型件；第三步，切削“凵”型件中间多余的部分使其成型成环形件；第四步，车削加工得到金属外骨架（1）。

金属内骨架支撑环（3）：第一步，切削钢棒材得到制定厚度圆形件；第二步，车削圆形件内径得到所需要求内外径金属环；第三步，车削出倒角。

PTFE弹性密封环（2）加工工艺：

将聚四氟乙烯配方加入模具，在一定温度压力下处理一定时间。将得到的半成品边缘车削至制定尺寸，得到PTFE弹性密封环（2）。

弹性橡胶垫片（4）加工工艺：

在模具中加入橡胶，在一定温度压力下处理一定时间。用裁刀裁成制定尺寸的产品，得到弹性橡胶垫片（4）。

金属骨架PTFE密封环（图1）的组装工艺：

按图1顺序将金属PTFE弹性密封环（2）、金属内骨架支撑环（3）和弹性橡胶垫片（4）以人工操作方式组装进金属外骨架（1）中成为半成品，然后将金属外骨架（1）放入工装中扣压压实。取出后对边缘进行车削，以使金属外骨架（1）的外径、厚度、倒角尺寸符合工艺要求。至此金属骨架PTFE密封环加工完毕。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。