[发明专利]一种轴表面具有织构的唇形密封结构

说明书

一种轴表面具有织构的唇形密封结构，包括旋转轴与密封唇口，旋转轴与密封唇口之间为轴上织构区，轴上织构区在与密封唇口接触的旋转轴表面及邻近表面加工有方向性的轴上织构区，轴上织构区沿轴向和周向均匀分布，在正反两向工作时，在密封唇口与旋转轴表面之间形成一层流体动压薄膜，起到润滑的作用，而由于油封表面粗糙峰的切向变形产生的“反向泵送”作用，使得泄漏不会发生，由于本发明中菱形织构的存在，可以增加油膜的流体动压效应，减小摩擦扭矩从而减小磨损；同时织构的存在加强了泵送作用的流量，具有更高反向泵送效果、更低磨损消耗、更长使用寿命和更好密封性能的特点。

技术领域

本发明涉及一种旋转轴唇形密封结构技术领域，特别涉及一种轴表面具有织构的唇形密封结构。

背景技术

机械设备的密封部件是保证其正常、稳定和安全运转的重要结构，一旦密封结构发生失效，不仅会造成工作介质和润滑液体的大量损失，也会因泄漏而造成环境的污染，腐蚀设备和工作环境，更严重的还会因此而失火爆炸，引发人身、设备的安全事故。因此，对于密封技术的研究是当前制造业发展的重点。

唇形密封圈是一种经典的具有自密封作用的橡塑弹性体密封结构，也被称为油封。因其结构简单、紧凑，性能可靠，能够实现“零泄漏”，并且有广泛的适应性，而成为最常用的密封件之一。在使用过程中，在油封唇口和旋转轴之间会形成一层流体动压薄膜，起到润滑的作用，而由于油封表面粗糙峰的切向变形产生的“反向泵送”作用，使得泄漏不会发生。而在实际情况下，如果油膜厚度过大，会导致反向泵送效率不足，导致密封介质的泄漏；如果油膜厚度过小，会因润滑不足造成唇口的剧烈磨损，降低其使用寿命。尤其在高转速应用场合(如燃气轮机、航空发动机等)，为了降低磨损而增大油膜厚度，导致更容易发生泄漏。因此，提出一种既可以增强反向泵送作用又可以降低油封磨损的有效方法就十分重要。

发明内容

为了克服现有唇形密封结构在使用过程中的泄漏和磨损问题，本发明的目的在于提供一种轴表面具有织构的唇形密封结构，能在正反转动方向都具有更高反向泵送效果、更低磨损消耗、更长使用寿命和更好密封性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种轴表面具有织构的唇形密封结构，包括旋转轴1与密封唇口3，旋转轴1与密封唇口3之间为轴上织构区2，在与密封唇口3接触的旋转轴1表面及邻近表面加工有方向性的轴上织构区2，轴上织构区2沿轴向和周向均匀分布。

所述的轴上织构区2以密封唇口3和轴接触区中心为基准，两侧分布约3～5mm。

所述的轴上织构区2中的织构在旋转轴1上排列形成对称的螺旋状流道。

所述的轴上织构区2的织构几何形状为菱形。

所述的菱形织构的长对角线沿轴向，短对角线沿周向。

所述的菱形织构长短对角线比的取值范围为1～20；长短对角线的长度范围为5～50μm。

所述的织构深度范围为1～3μm，且深度一致。

所述的织构几何形状为椭圆形等对称形状。

所述的密封唇口3上设置有唇形密封圈4。

本发明的有益效果：

本发明通过在唇封接触区的轴表面加工周向方向性对称织构，增强密封的反向泵送能力，减小唇封表面的摩擦磨损，有效提高了唇封的密封性能，并延长了其使用寿命。

与现有技术相比，本发明提高了旋转轴唇形密封的密封性能和使用寿命，在正反两种方向都能保证此效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为菱形表面织构在轴上的分布示意图。

具体实施方式