專利名稱：兩向接觸式軸類密封圈的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械制造中軸類的密封件，特別是一種對轉動軸類具有軸向和徑向密
封功能的兩向接觸式軸類密封圈。
背景技術：
最近公開的中國專利號為200810073588. 8，滾動軸承端面密封圈，它是利用一種 硬質材料的密封環在金屬彈簧作用下，緊貼滾動軸承端面實現密封功能，但不足之處在于， 工藝要求高，制造難度大，碟形金屬彈簧與彈性體橡膠或者塑料粘接后，使用時因兩者彈性 變形不一致，導致密封環壓力增加，對密封功能有不利的影響等。
發明內容
本發明的目的是為克服現有技術的不足，而提供一種具有徑向和軸向兩種密封功 能的密封圈。 本發明包括內、外圈骨架、彈簧和密封環，與現有技術不同的是由橡膠或者塑料
等彈性材料經模壓制成有內、外兩側端面漏斗狀的圈主體結構。圈主體結構的彈性材料包
裹住外圈骨架，并向內延展至設置在中心的內圈，彈簧配裝在內圈骨架和外圈骨架之間，密
封環與內圈骨架間隔內圈的彈性材料固接，唇形圈設置在圈主體結構呈漏斗形的外側端面
上，唇形圈上設置的溝槽中配裝有環狀拉簧，構成了本發明兩向接觸式軸類密封圈。 所述的外圈骨架設有階梯形外圈骨架和內翻邊外圈骨架，階梯形外圈骨架，是用
金屬材料經加工呈環形圈，其外徑稍小于與其配裝的滾動軸承的外圈直徑，環形圈單邊厚
度稍小于與其配裝的滾動軸承外圈的單邊厚度，兩端面加工有繞環形一周的階梯形臺階和
凹槽。階梯形外圈骨架的特點是以骨架式支撐彈性體材料，使密封圈外徑有可靠的靜密封
功能，臺階在外圓兩端向外露出，母體機械的端蓋可在同一安裝孔內，通過臺階緊固滾動軸
承，又對安裝孔實施嚴密的靜密封，配合利用滾動軸承內圈端面實施硬接觸式動密封，使機
械產品的密封設計和密封件的安裝非常簡便，工作可靠性得到增強。內翻邊外圈骨架是用
鋼板拉伸加工成形，其特點是以骨架式支撐彈性體材料，使密封圈外徑有可靠的靜密封功
能，可在傳統密封圈的安裝尺寸內實現相互替換。 所述的內圈骨架是由薄鋼板拉伸加工成圓柱形，一個端面設有內翻邊緣，另一個 端面設有外翻邊緣，內翻邊緣用于扣合主體結構內圈外側和安裝外齒碟形彈簧的內圈，外 翻邊緣用于托住鋼絲塔形彈簧的小頭。 所述的彈簧為鋼絲塔形彈簧或外齒型碟形彈簧，鋼絲塔形彈簧由鋼絲撓制加工， 安裝在主體結構內側，其作用是加強和穩定密封環的軸向壓力。外齒碟形彈簧是用彈簧鋼 薄板加工，以內圈向外延伸有弧形或直形齒的彈片，加工后整體呈碟形，緊貼在主體結構內 側端面安裝。其作用是加強和穩定密封環的軸向壓力。 所述的唇形圈是與主體結構連體、材料相同，附在漏斗形的端面上，唇形圈以拉簧 溝槽的設置分為外翻和內翻的兩種方式，可針對工況條件不同而設計，圈狀拉簧安裝在溝槽中，目的是補償彈性體材料用于徑向密封的磨損。唇形圈的特點是以柔性接觸方式，徑 向環抱從滾動軸承內圈延伸出來的軸表面實現動密封功能，經長期使用被磨損后，仍可阻 擋粗顆粒異物的進入。 所述的密封環可選擇工程陶瓷、金屬、尼龍、聚四氟乙烯、石墨、石墨與碳纖維復合 材料或環氧基復合材料制造，針對特殊用途的密封環，則在工作端面上可沉積加工超硬材 料金剛石膜。密封環安裝在圈主體結構中心的內圈上，可在小范圍內作自由伸縮，使用時， 在彈簧的作用力下，與支撐軸類的滾動軸承內圈端面緊帖，由光滑的接觸面進行滑動摩擦 實現動密封功能，其截面呈多邊矩形。 本發明的優點是把徑向密封和軸向密封組合成一體，可以組裝出各種所需要的 兩向接觸式軸類密封圈，具有結構簡單，制造容易，密封圈經久耐用的優點，還能對現有的 機械設備上的傳統密封圈實行替代和更新。
圖1是本發明的一種階梯形外圈骨架配置鋼絲彈簧密封圈結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是本發明的一種內翻邊外圈骨架配置碟形彈簧密封圈結構示意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是本發明的階梯形外圈骨架示意圖；圖6是圖5的A-A剖視圖；圖7是本發明的碟形彈簧示意圖；圖8是圖7的側視圖；圖9是本發明內圈骨架示意圖；圖10是圖9的A-A剖視圖；圖11是本發明內翻邊骨架示意圖；圖12是圖11的A-A剖視圖；圖13是本發明密封環示意圖；圖14是圖13的A-A剖視圖。圖中1.圈主體結構2.鋼絲彈簧3.內圈骨架4.密封環5.臺階6.階梯
形外圈骨架7.內翻唇形圈8.碟形彈簧9.內翻邊外圈骨架10.外翻唇形圈11.環 狀拉簧12.凹槽
具體實施例方式
為了進一步說明本發明的實施方式，以下用附圖配合進行說明 參照圖1、圖2所示本發明的一種階梯形外圈骨架配置鋼絲彈簧密封圈，由圈主 體結構1、內圈骨架3、階梯形外圈骨架6、鋼絲彈簧2、內翻唇形圈7、環狀拉簧11、密封環 4組成，圈主體結構1由橡膠或者塑料等彈性材料經模壓制成有內、外兩側端面的漏斗狀， 中心有一個內圈的密封圈，圈主體結構1的彈性材料包裹住階梯形外圈骨架6，并向內圈延 展，臺階5在外圓兩端向外露出或者是覆蓋一層較薄的彈性材料，密封環4設置在內圈的內 徑上，與內圈骨架3間隔彈性材料固接，鋼絲彈簧2小頭接觸內圈骨架3的外翻邊沿，大頭接觸圈主體結構1內端，內翻唇形圈7設置在圈主體結構呈漏斗形的外側端面上，在內翻唇 形圈7設置的溝槽中配裝有環狀拉簧11，構成了本發明階梯形外圈骨架配置鋼絲彈簧的兩 向接觸式軸類密封圈。 參照圖3、圖4所示本發明的一種內翻邊外圈骨架配置碟形彈簧密封圈，是由圈 主體結構1、內圈骨架3、內翻邊外圈骨架9、碟形彈簧8、外翻唇形圈10、環狀拉簧11、密封 環4組成，圈主體結構1由橡膠或者塑料等彈性材料經模壓制成有內、外兩側端面的漏斗 狀，中心有一個內圈的密封圈，圈主體結構1的彈性材料包裹住內翻邊外圈骨架9，并向內 圈延展，密封環4設置在內圈的內徑上，與內圈骨架3間隔彈性材料固接，碟形彈簧8內圈 接觸內圈骨架3的內翻邊沿，其外齒彈片緊帖在圈主體結構1內端，外翻唇形圈IO設置在 圈主體結構呈漏斗形的外側端面上，在外翻唇形圈IO上設置的溝槽中配裝有環狀拉簧11， 構成了本發明的一種內翻邊外圈骨架配置碟形彈簧兩向接觸式軸類密封圈。
參照圖5、圖6所示本發明的階梯形外圈骨架6，是用鋼質材料經加工后呈環形， 兩端加工有數量在3個以上均布環形一周的階梯形臺階5和凹槽12。 參照圖7、圖8所示是本發明的外齒型碟形彈簧8，用彈簧鋼薄板加工，以內圈向 外延伸有弧形或直形齒的彈片，加工后整體呈碟形。 參照圖9、圖10所示本發明的內圈骨架3，是由薄鋼板拉伸加工成圓柱形， 一個端 面設有內翻邊沿，另 一個端面設有外翻邊沿。 參照圖11圖12所示，本發明的內翻邊骨架9是由簿鋼板拉伸加工后呈圓柱形，一 端有內翻邊緣。 參照圖13圖14所示，本發明所述的密封環4可選擇工程陶瓷、金屬、尼龍、聚四氟 乙烯、石墨、石墨與碳纖復合材料或環氧基復合材料制造，針對特殊用途的密封環4，在工作 端面上沉積加工超硬材料金剛石膜，密封環4與內圈骨架3間隔內圈上的彈性材料固接。安 裝后的密封環4可在小范圍內作自由伸縮，使用時，在彈簧的作用力下，與支撐軸類的滾動 軸承內圈端面緊帖，由光滑的接觸面進行滑動摩擦實現動密封功能，其截面呈多邊矩形。
權利要求
兩向接觸式軸類密封圈，包括內、外圈骨架、彈簧和密封環(4)，其特征是由橡膠或者塑料等彈性材料經模壓制成有內、外兩側端面的漏斗狀的密封圈的圈主體結構(1)，圈主體結構(1)的彈性材料包裹住外圈骨架，并向內圈延展，彈簧連接在內圈骨架(3)和外圈骨架之間，密封環(4)與內圈骨架(3)間隔內圈上的彈性材料配裝，唇形圈設置在圈主體結構呈漏斗形的端面上。
2. 根據權利要求1所述的兩向接觸式軸類密封圈，其特征是所述的外圈骨架設有階梯形外圈骨架(6)和內翻邊外圈骨架(9)，階梯形外圈骨架(6)，是用金屬材料經加工后呈 環形圈，其外徑稍小于與其配裝的滾動軸承的外圈直徑，環形圈單邊厚度稍小于滾動軸承 外圈的單邊厚度，兩端面加工有繞環形一周的階梯形臺階(5)和凹槽(12);內翻邊外圈骨 架(9)是用鋼板拉伸加工成形，一端有內翻邊緣。
3. 根據權利要求1所述的兩向接觸式軸類密封圈，其特征是所述的內圈骨架(3)是 由薄鋼板拉伸加工成圓柱形，一個端面設有內翻邊緣，另一個端面設有外翻邊緣，內翻邊緣 用于扣合圈主體結構(1)內圈外側和安裝碟形彈簧(8)的內圈，外翻邊緣用于托住鋼絲彈 簧(2)的小頭。
4. 根據權利要求1所述的兩向接觸式軸類密封圈，其特征是所述的彈簧為鋼絲彈簧 (2)或碟形彈簧(8)，所述鋼絲彈簧(2)由鋼絲撓制加工呈塔形，安裝在圈主體結構(1)的 內側；所述碟形彈簧(8)是用彈簧鋼薄板加工，以內圈向外延伸有弧形或直形齒的彈片，加 工后整體呈碟形，緊貼在圈主體結構(1)內側端面安裝。
5. 根據權利要求1所述的兩向接觸式軸類密封圈，其特征是所述的唇形圈是與圈主 體結構(1)連體，設置在漏斗形的端面上，唇形圈以拉簧溝槽的設置，分為外翻唇形圈(10) 和內翻唇形圈(7)的兩種方式，圈狀拉簧(11)設置在拉簧溝槽內。
6. 根據權利要求l所述的兩向接觸式軸類密封圈，其特征是所述的密封環(4)由工 程陶瓷、金屬、尼龍、聚四氟乙烯、石墨、石墨與碳纖維復合材料或環氧基復合材料制造。
7. 根據權利要求6所述的兩向接觸式軸類密封圈，其特征是金屬材料制成的密封環 (4)在工作端面上設置或不設置超硬材料金剛石膜。
全文摘要
本發明公開了一種兩向接觸式軸類密封圈，包括內、外圈骨架、彈簧和密封環，其特征是由橡膠或者塑料等彈性材料經模壓制成有內、外兩側端面的漏斗狀的密封圈的圈主體結構，圈主體結構的彈性材料包裹住外圈骨架，并向內圈骨架延展，密封環與內圈骨架間隔內圈上的彈性材料固接，彈簧連接于內圈骨架和外圈骨架之間，唇形圈設置在圈主體結構呈漏斗形的端面上。本發明的優點是把徑向密封和軸向密封組合成一體，可以組裝出各出所需要的兩向接觸式軸類密封圈，不但結構簡單，制造容易，密封圈經久耐用，還能在原有的機械設備上對傳統的密封圈實行替代和更新。
文檔編號F16J15/32GK101696731SQ20091011446
公開日2010年4月21日 申請日期2009年9月30日 優先權日2009年9月30日
發明者李雄, 謝曉山 申請人:李雄;謝曉山;