[发明专利]一种防泥水油封

说明书

一种防泥水油封，包含定子油封、前密封件、中密封件和轴套；它们相互配合组成对机器内润滑油的密封结构、径向的防外来泥水和杂物的密封结构和两道轴向的防泥水密封结构。本发明的特点及有益效果为：㈠径向密封结构中的径向密封唇的前唇角≥90°，因而前唇面与对应圆柱密封面之间不会形成可能导引泥水、草刺等进入油封的“楔形”沟槽，因而对防泥水、特别是防泥水中夹带的草刺等杂物进入油封效果良好。㈡中密封件是硬质耐磨高分子材料，且后面有金属骨架支撑，使其可以稳定地维持其前方各密封部件的相互空间位置，进而稳定地维持各密封结构，使油封的密封功能耐久。㈢油封组装较为容易。

技术领域

本发明涉及一种机械用油封，特别涉及一种防泥水油封。

术语

⑴防泥水油封的几何形状是回转体。本案中，为方便描述，当涉及油封的轴向结构时，将油封面对机械外界的方向称为“前”，背对外界的方向称为“后”；当涉及油封的径向结构时，将油封朝向轴心的方向称作“内”，朝向外径的方向称作“外”。

⑵油封的密封结构由密封唇与对应的密封面构成，而密封唇通常是由夹成一定角度的两个回转面构成的。依GB/T9877-2008,密封唇朝向被密封液体侧的那个回转面与油封轴线的夹角被称为“前唇角”。本案相应地将密封唇朝向被密封液体侧的那个回转面称为“前唇面”。

背景技术

防泥水油封是使用在面对泥水的机械上的一类特殊的组合式的旋转轴唇形密封圈，其具备双重功能：一是密封机械内部的润滑油，使润滑油不外漏；二是防止机械外部的泥水及草刺等杂物进入机械内部。故防泥水油封与其功能相对应设置有润滑油密封结构和防泥水密封结构。在防泥水油封的双重功能中，防泥水功能具有首要重要的意义，因为一旦防泥水功能失效，泥水、杂物进入油封中，润滑油密封结构也将随之受侵蚀磨损而失效，油封整体功能也将不复存在。而在油封的整个防泥水系统中，第一道防泥水结构尤为重要，一旦第一道防泥水结构失效，泥水进入油封，即将严重地磨损后面几道密封结构，后面的密封结构及其功能也难以保全。

如图3所示，现有技术中的一种常见型式的防泥水油封，包含定子油封、端盖和轴套三个部件。其中，定子油封和轴套由金属骨架和附着于其上的橡胶体构成，端盖由金属材料冲压成型。定子油封外侧设置外圆装配部、内侧设置润滑油密封唇，后端底部金属骨架前方设置有轴向支撑橡胶体。端盖内侧设置筒体，筒体内孔壁为圆柱面；端盖后面设置环状凹槽，槽底为平面。轴套内侧设置套筒，套筒内层为橡胶层，外表面为金属圆柱面；轴套前端设置套盘，套盘前面内侧设置径向密封唇，唇口方向朝外，其前唇角通常小于90°；套盘前面外侧设置1至2道轴向密封唇。上述三个部件组装成防泥水油封整体后，定子油封内侧的润滑油密封唇与轴套之套筒的外圆柱面径向过盈配合形成对机器内润滑油的密封结构；轴套之套盘前面内侧的径向密封唇与端盖之筒体的内孔壁圆柱面径向过盈配合形成第一道、径向的防泥水密封结构；轴套之套盘前面外侧的1至2道轴向密封唇与端盖后面的凹槽底平面轴向过盈配合形成第二道、轴向的防泥水密封结构。定子油封底部金属骨架前方设置的断面为圆弧形(也有为三角形)的轴向支撑橡胶体对第一、二两道密封结构实施轴向定位。

该型式防泥水油封存在着如下不足：

⑴该型式油封的第一道防泥水密封结构，即油封的端盖之内筒的内孔圆柱面与轴套之套盘的前面内侧设置的径向密封唇的径向配合，该径向密封唇口是朝向外側的，直径大于内孔直径，二者过盈配合，如果密封唇口直径较大，则装配时密封唇口将难以缩小进入端盖内筒的内孔。因此，两者相互之间的径向过盈量是受装配作业限制的，通常是偏小的，相应密封力偏小，导致油封最重要的第一道防泥水密封结构较为薄弱。

⑵如上所述，该油封的第一道防泥水密封结构的装配，由于密封唇口朝外、直径大于内孔直径，装配时需要密封唇口缩小才能进入端盖内筒的内孔，导致密封唇被孔壁往内挤压，直径被迫缩小，但密封唇周长不可能缩短，因而会导致密封唇在圆周上产生一定程度的褶皱，不利于密封效果。