[发明专利]LU型金属骨架反向组合唇形迷宫密封圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于重型卡车及石油钻采行业对旋转轴有保护要求，以及工况环境恶劣所需要的密封圈。

背景技术

在现有技术中，密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类，静密封主要有垫密封、胶密封和接触密封三大类。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。在接触式密封中，按密封件的接触位置又可分为圆周(径向)密封和端面(轴向)密封。动密封中有自封式压紧型密封(O型密封圈、滑环组合密封圈、异形密封圈等)，自封式自紧型密封(U型密封圈、组合U型密封圈、V型组合密封圈、复合唇形密封圈、双向组合唇形密封圈等)，油封(旋转骨架油封、高压油封、黄油封等)，防尘密封(防尘圈、骨架防尘圈)。非接触动密封有迷宫密封和动力密封等。前者是利用流体在间隙内的节流效应限漏，泄漏量较大，通常用在级间密封等密封性要求不高的场合。非接触式密封，由于密封面不直接接触，起动功率小，寿命长。如果设计得合理，泄漏量也不会太大。但这类密封是利用流体力学的平衡状态而工作的，如果运转条件发生变化，就会引起泄漏量很大的波动。目前一般油封技术参照GB9877，安装在设备中的旋转轴端，在压差不超过0.03Mpa的条件下，对流体和润滑脂起密封作用，以及防尘作用，可以广泛适用于各种旋转密封场合。随着密封技术的发展各种不同需求，不同指向的密封形式不断增加。密封结构更趋专业，更系统，如机械组合密封，聚四氟乙烯与金属骨架组合密封，O型圈与聚四氟乙烯组合密封等等，形成了系统化、专业化、标准化等形式多样的密封结构，不但可以密封，还能承受28Mpa以上的高压力。但对于汽车驱动桥密封，由于唇口直接接触旋转轴，而且防尘效果不佳，若有泥砂介入，在旋转轴的高速运转下加快旋转轴磨损，使用寿命缩短，造成返修成本加大，轴和密封圈需同时拆换。因此不适合对不易拆换的组件以及对寿命有要求和返修成本大的组件需求。迷宫密封是转动零件和固定零件之间有许多曲折的小室使泄漏减小的密封。迷宫密封不受旋转速度和温度的限制，摩擦功耗极小。迷宫有多种形式，有梳齿迷宫密封、蜂窝面迷宫密封、阶梯型迷宫密封、切头锯迷宫密封等。密封气体时常用篦齿迷宫密封、用若干迷宫式曲折通道限制流体泄漏的非接触式动密封。篦齿迷宫密封气体从高压侧以极高的流速流经节流窄缝，再进入迷宫腔膨胀，以消耗气体流经窄缝形成的速度能,如此经过多次节流和膨胀产生阻力,阻止气体向外泄漏而达到密封。现有技术迷宫密封通常是利用槽与槽的原理，将机体的隔套及端盖上加工成相互配合的槽，槽与槽之间留有很小的间隙，润滑油液不易流出机械迷宫密封或在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而阻漏。迷宫密封机理很复杂。在转轴周围设置的若干个依次排列的环行密封，齿间距一般为5～9mm，密封齿薄,并带锐角，齿尖先磨损而脱离接触，迷宫密封斜齿角度和三角齿型对迷宫密封流场和泄漏量有一定的的影响，随着密封齿倾斜角度α由小增大,泄漏量由大到小再增大。齿强度低，存在高防尘效果差，外界污物易入侵。接触面会产生干磨现象，环行密封齿变形后相互干涉，导致转动不灵活、卡涩和偏摆，维护过程中需更换油封，拆换驱动桥。轴侧迷宫密封由于接触会使轴发生弯曲，如有热膨胀差会松弛。一般的迷宫密封往往会使高速旋转机械产生气流激振问题，出现振动噪声大、碰磨等问题，严重时甚至会使整个机组失效。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足之处，提供一种防尘效果好，外界污物不易入侵，转动灵活、不卡涩不偏摆，更换方便，既能保护旋转轴，又能提高使用寿命，并能降低返修成本的LU型金属骨架反向组合唇形迷宫密封圈。