[其他]回轉軸用剛性環橡膠油封

無效

• 申請號: 87201226
• 申請日: 1987-04-08
• 公開（公告）號: CN87201226U
• 公開（公告）日: 1988-01-13
• 發明（設計）人: 王之誠
• 申請（專利權）人: 上海市工業技術發展基金會
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 上海市專利律師事務所
• 代理人: 王福新,王式成

本實用新型是用于機械回轉軸的環形密封圈，也稱為油封。

現在國際上機械回轉軸環形油封都是由一含有金屬骨架（或不含骨架）的橡膠外圈與一個用鋼絲彈簧盤成的圓環組合而成的（如圖1所示）。我國現有的國家標準油封均屬于這種結構。盡管外圈是用耐油橡膠制成的，但是與工作油接觸后，仍不可避免地會膨脹變形。根據日本近森德重（《O形密封圈》一書的作者，該書已由朱仁杰翻譯1976年出版）試驗的結果表明，橡膠膨脹速度與工作溫度、工作時間和工作油的性質成分有關，一般在200～300小時左右，就到膨脹極限了，最多不會超過700小時。橡膠圈的膨脹造成賴以密封的唇口的直徑擴大，超過了回轉軸的直徑，這時油封就失效了。除了橡膠形變影響密封外，現有技術的油封在結構設計上還存在三個缺點：

（1）鋼絲彈簧圈不斷地對橡膠唇口施加向心束緊力，引起唇口的不斷磨損。

（2）橡膠外圈比較柔軟，難以直接承受由于工作油劇烈攪動所引起的沖擊力。

（3）缺乏有效的預密封措施，橡膠唇口負荷較重，容易漏油。這就使橡膠圈尚未完全變形老化之前，油封就提前失效了。

本實用新型的目的是廢除鋼絲彈簧圈，代之以具有多種功能的剛性環。

圖2為橡膠外圈示意圖，圖3為剛性環示意圖。

圖中：剛性環5是由上園環????N????、下園環????S????和將它們聯為一體的園筒構成。上園環????N????的呈半球狀截面的內孔面????M????為密合擺動面，下園環????S????的內孔面????Q????為間隙密封面，環????S的下表面????P????為沖擊防護面。剛性環5的尺寸和所需密封的回轉軸的直徑保持特定的比例關系。圖3是橡膠外圈1與剛性環5的裝配結構圖。橡膠圈可以含金屬骨架4或不含骨架，圖中3為橡膠唇口。剛性環的多種功能是這樣體現出來的：

（一）上圓環N呈半球狀截面的內孔面M為密合擺動面M與橡膠外圈的凹球面????R????相吻合，由于????N????是剛性的，所以從????M????面通過????R????對橡膠唇口3施加的向心束緊力是有限的，而原來的彈簧圈2是不斷地施加向心束緊力，所以可以減少橡膠唇口的磨損。

（二）剛性環的下環????S????的下表面????P????是平的沖擊防護面，能夠有效地承受工作油的沖擊力，提高油封的可靠性。

（三）剛性環的下環內孔面????Q????為間隙密封面，可以起到對工作油的預密封作用，從而減輕了主密封橡膠圈唇口的負荷。

（四）因剛性環5尺寸與橡膠密封圈1以及與回轉軸的直徑保持特定比例關系，因此剛性環5能夠有效地約束橡膠唇口3的膨脹變形。試驗證明，即使橡膠圈已達到充分膨脹的程度，油封仍能保持密封的良好效果。其壽命可延長到2000小時以上，與現有技術油封的壽命相比，提高了三至十倍。

為了適應不同負荷的需要，我們可以對剛性環的形狀結構作如下變換，中等負荷的，可省去下環????S????，僅由上環????N????與園筒構成（見圖5）；輕負荷的，則下環????S????及圓筒均省去，只留上環????N????（見圖6）。

本實用新型的剛性環所采用的材料可以是金屬的，如炭素鋼、低合金鋼、鋁合金或銅合金等材料，也可以是非金屬的，如塑料、尼龍、膠木或層壓纖維板等材料。

在制造過程中，還可以對以上實用新型作如下改進，將剛性環做成嵌件式，即嵌在橡膠圈內一次澆制而成，這樣可以省得裝配，形成一個復合部件。

本實用新型的制造工藝與生產成本與現有的環形油封十分相近，其系列化的外形尺寸和安裝條件與現有環形油封有互換性。

本實用新型的用途十分廣泛，不僅汽車、拖拉機的回轉軸系統適用，而且機床或其他機械裝置上也可以用；不僅可以用于油封，而且可以用于水封、氣封。由于該部件有量大面廣的應用特點，因此將每一只油封的壽命延長三至十倍而成本不變，對于機械、汽車制造等行業來說，無疑會帶來節油、節能、安全等多種社會效益與經濟利益。