一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封圈装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109058463A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201810989807.0(22)申请日2018.08.28(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号(72)发明人彭旭东蔡智媛王冰清赵文静孟祥铠(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人王兵黄美娟(51)Int.Cl.F16J15/3208(2016.01)F16J15/3252(2016.01)F16J15/324(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封圈装置(57)摘要一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封装置，包含唇形密封圈、支撑架、压盖、端盖和旋转轴，唇形密封圈包含金属骨架、紧箍弹簧和橡胶密封体，唇形密封圈和支撑架通过螺栓固定在压盖上。橡胶密封体的后唇角倾斜面与支撑架配合的部分表面上开设有螺旋导流槽；支撑架截面形状为L型，位于空气侧，与旋转轴紧靠的环周面上开设有进气孔，紧靠压盖且裸露在空气中的外立面上开设排气孔；进气孔和排气孔均位于后唇角倾斜面的开槽区间内。旋转轴靠近唇形密封圈空气侧的表面上开设一对旋向相反的螺旋微沟槽，其中靠近唇口的螺旋微沟槽其旋向与旋转轴旋向相同，远离唇口的螺旋微沟槽其旋向与旋转轴旋向相反，两束螺旋微沟槽沿螺旋线方向槽深和槽宽均逐渐减小。CN109058463ACN109058463A权利要求书1/1页1.一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封装置，包含唇形密封圈(4)、支撑架(3)、压盖(2)、端盖(1)和旋转轴(5)，所述唇形密封圈(4)包含金属骨架(41)、紧箍弹簧(42)和橡胶密封体(43)；所述金属骨架(41)一侧为油侧，另一侧为空气侧；所述唇形密封圈(4)和支撑架(3)通过螺栓(21)连接固定在压盖(2)上；所述橡胶密封体(43)的后唇角倾斜面与支撑架(3)配合的表面上开设有螺旋导流槽(31)；所述支撑架(3)截面形状为L型，位于空气侧，与旋转轴(5)紧靠的环内圆周面上开设有进气孔(32)，紧靠压盖(1)且裸露在空气中的外立面上开设有排气孔(33)，进气孔(32)和排气孔(33)均位于橡胶密封体(43)后唇角倾斜面的开槽区间内；所述压盖(2)通过螺钉(11)固定在端盖(1)上；所述旋转轴(5)靠近唇形密封圈(4)空气一侧的表面上开设有一对旋向相反的第一螺旋微沟槽(51)和第二螺旋微沟槽(52)，其中靠近唇口的第一螺旋微沟槽(51)其旋向与旋转轴(5)旋向相同，远离唇口的第二螺旋微沟槽(52)其旋向与旋转轴(5)旋向相反，所述的第一螺旋微沟槽(51)和第二螺旋微沟槽(52)沿螺旋线方向其槽深和槽宽均逐渐减小。2.根据权利要求1所述的一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封装置，其特征在于：所述进气孔(32)和排气孔(33)的孔口形状均为圆形孔口，其直径分别设为din和dout；所述din和dout的大小均与转轴直径D有关，三者间关系是：dout＝0.6～0.8din，din＝0.03～0.1D。3.根据权利要求2所述的一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封装置，其特征在于：所述支撑架(3)与橡胶密封体(43)后唇角倾斜面配合的表面上开设有螺旋导流槽，所述螺旋导流槽的旋向与所述橡胶密封体后唇角倾斜面上的螺旋导流槽(31)旋向相反。4.根据权利要求3所述的一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封装置，其特征在于：所述的第一螺旋微沟槽(51)、第二螺旋微沟槽(52)、螺旋导流槽(31)及与橡胶密封体(43)后唇角倾斜面配合的表面上开设螺旋导流槽的截面形状为矩形、三角形、梯形和圆弧形中的一种。2CN109058463A说明书1/4页一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封圈装置技术领域[0001]本发明涉及橡塑密封领域，尤其是一种旋转轴唇形密封装置，其在空气侧安装支撑架，支撑架上开设螺旋导流槽、进气孔和出气孔，配套的轴表面开设螺旋微沟槽，可用于各种压缩机、变速箱、泵等旋转机械。背景技术[0002]唇形密封(简称油封)是一种具有自密封作用的形式，用来防止润滑油泄漏和阻止异物进入密封区域的弹性体密封。因其结构简单、价格低廉等优点，被广泛应用于各类旋转机械中。唇形密封的基本结构一般包括橡胶密封体、金属骨架和箍紧紧箍弹簧等三部分，依靠橡胶密封体的唇口部分与配对转轴之间的过盈配合而对介质进行密封，而在工作压力较高时，容易使油封腰部过度变形，造成唇口与轴接触面积增加，引起摩擦生热加剧导致密封失效。[0003]据统计，大多数油封的失效是油封唇口摩擦所引起的高温造成的。油封唇口与旋转轴表面接触摩擦产生大量的热，积聚在接触部位，造成唇口处温度急剧升高