阅读说明：本技术 耐候性好的托辊轴端密封圈 (Roller shaft end sealing ring with good weather resistance ) 是由 冯鹏波 于 2019-12-12 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种耐候性好的托辊轴端密封圈,包括相对于轴的中心点由内向外依次套设在所述轴上的轴承座、密封轴承、安装座、垫片、内圆筒、外圆筒、内密封罩和外密封罩,轴承座内设有密封腔,安装座位于密封腔内,安装座远离轴承座的一侧安装有垫片,内圆筒靠近外圆筒的一侧设有多个环形的第二插槽,外圆筒靠近内圆筒的一侧设有多个环形的第四插足,第四插足位于第二插槽内,第二插槽内壁设有多个第二密封凸起,外圆筒远离内圆筒的一侧套接有冷板。本发明的托辊轴端密封套具有优异的耐候性能。(The application discloses bearing roller axle head sealing washer that weatherability is good, include to establish in proper order from inside to outside for the central point of axle epaxial bearing frame, sealed bearing, mount pad, gasket, interior cylinder, outer cylinder, interior sealed cowling and outer sealed cowling, be equipped with sealed chamber in the bearing frame, the mount pad is located sealed intracavity, the mount pad is kept away from one side of bearing frame and is installed the gasket, one side that interior cylinder is close to the outer cylinder is equipped with a plurality of annular second slots, one side that the outer cylinder is close to interior cylinder is equipped with a plurality of annular fourth and inserts the foot, the foot is located the second slot is inserted to the fourth, second slot inner wall is equipped with a plurality of second and seals protruding, the outer cylinder has cup jointed the cold plate far away from one side of interior cylinder. The carrier roller shaft end sealing sleeve disclosed by the invention has excellent weather resistance.)

耐候性好的托辊轴端密封圈

技术领域

本发明涉及密封圈的技术领域，尤其涉及一种耐候性好的托辊轴端密封圈。

背景技术

托辊，是带式输送机的重要部件，种类多，数量大，可以支撑输送带和物料重量。它占了一台带式输送机总成本的35％，产生了70％以上的阻力，因此托辊的质量尤为重要。现有技术中用于密封托辊轴端部的密封套在使用时会因使用环境的影响而影响其使用时防水性能和使用的稳定性。

经检索，中国专利申请号为201110145102.9的专利，公开了及一种托辊密封装置，在托辊筒体的两端各按顺序装一套由轴承、轴承座、下密封件、上密封件、密封顶盖和轴卡组成的端面密封装置，上密封件中间凸起的圆柱上端面设计呈几个齿形截面圆环沟槽与密封顶盖微小间隙配合形成第一道迷宫密封，上密封件和下密封件、下密封件和轴承座通过设计数道环形的凹凸槽配合构成第二道及第三道迷宫密封。上述专利中的一种托辊密封装置存在以下不足：在高温或者潮湿环境下密封稳定差，导致密封套的防水性能无法满足实际使用时的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种具有优异耐候性的托辊轴端密封套。

解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种耐候性好的托辊轴端密封圈，包括相对于轴的中心点由内向外依次套设在所述轴上的轴承座、密封轴承、安装座、垫片、内圆筒、外圆筒、内密封罩和外密封罩，轴承座内设有密封腔，安装座位于密封腔内，安装座远离轴承座的一侧安装有垫片，内圆筒靠近外圆筒的一侧设有多个环形的第二插槽，外圆筒靠近内圆筒的一侧设有多个环形的第四插足，第四插足位于第二插槽内，第二插槽内壁设有多个第二密封凸起，外圆筒远离内圆筒的一侧套接有冷板。

本发明实施例的内密封罩靠近外密封罩的一侧设有第二插足和第三插足，外密封罩靠近内密封罩的一侧设有第一插足，外密封罩靠近轴的一侧设有第一套接部，第一插足和第一套接部形成第一插槽，第二插足位于第一插槽内，第一插足插接在第二插足和第三插足之间。

本发明实施例的第二插足靠近第一套接部的一侧设有卡槽，第一套接部靠近第二插足的一侧设有可卡接在卡槽内的第一限位凸起。

本发明实施例的内密封罩远离轴的一端设有向轴承座伸展的延伸部，延伸部靠近轴承座的一侧设有多个第一密封凸起，第一密封凸起与轴承座上端面接触布置。

本发明实施例的轴承座的上端设有密封槽，外密封罩靠近轴承座的一侧设有与密封槽间隙配合的第三密封凸起。

本发明实施例的外圆筒的原料均按重量份包括：POM 80-120份、丁苯橡胶4-8份、炭黑N330 3-9份、白炭黑2-5份、纳米二氧化钛1-5份、耐热改性剂15-25份、硅烷偶联剂KH-550 4-8份、促进剂TMDT 3-9份、氧化锌2-6份、硬脂酸1-5份、防老剂RD 4-8份、三元乙丙橡胶4-9份、聚酯纤维4-8份、重质碳酸钙2-8份、石墨粉3-9份、碳化硅5-9份。

本发明实施例所述耐热改性剂，以重量份为单位，包括以下原料：氨基甲酸酯8-12份、丙烯酸丁酯1-5份、过氧化苯甲酰2-5份、聚丙烯3-6份、硅烷偶联剂KH-570 4-8份、二乙基次膦酸铝3-9份、多聚磷酸铝2-6份、瓷化粉4-8份、纳米氢氧化铝3-9份、三氧化锑2-5份、硼酸锌4-8份。

本发明实施例所述托辊轴端密封套中，外圆筒的制备方法，包括如下步骤：

S1、将POM和聚酯纤维混合均匀，升温至120-130℃，保温10-30min，接着于1500-2500r/min转速搅拌10-30min，冷却至室温得到基料；

S2、将丁苯橡胶和三元乙丙橡胶升温至110-130℃，保温20-40min，接着加入炭黑N330、白炭黑、纳米二氧化钛、促进剂TMDT、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌1-2h，然后继续升温至80-90℃，保温5-15min，接着加入耐热改性剂重质碳酸钙、石墨粉、碳化硅和硅烷偶联剂KH-550混合均匀，于2500-3500r/min转速搅拌5-15min，冷却至室温得到改性料；

S2、将S1得到的基料升温至110-130℃，保温20-30min，然后加入S2得到的改性料，接着注入磨具中，冷却成型后出模得到外圆筒。

本发明的有益效果为：通过在内圆筒靠近外圆筒的一侧设多个环形的第二插槽，在外圆筒靠近内圆筒的因此而设多个环形的第四插足，将第四插足***到第二插槽内，由第二插槽和第四插足配合实现第一道防水迷宫，然后在第二插槽内壁设多个第二密封凸起，由第二密封凸起可以延长水再第一道防水迷宫内的流动路径，从而起到更好的防水效果，另外，通过在外圆筒远离内圆筒的一侧套接冷板，冷板具有热胀冷缩的作用，在寒冷的天气下可以收缩实现对外圆筒起到收紧的作用，在炎热的天气膨胀降低摩擦力，避免外圆筒与冷板因摩擦力过大而发热过度，从而有效提高了托辊轴端密封圈的耐候性，延长了密封圈的使用寿命和密封防水的稳定性。

另外，本发明的外圆筒的原料以POM、丁苯橡胶、炭黑N330、白炭黑、纳米二氧化钛、耐热改性剂、硅烷偶联剂KH-550、促进剂TMDT 3-9份、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅作为补强体系，利用POM和丁苯橡胶作为基础橡胶，通过炭黑N330和白炭黑作为耐热性填料，其表面含有大量的羟基，能够在硅烷偶联剂KH-550的作用下与POM以及丁苯橡胶表面的不饱和键接枝结合，有效提高了POM和丁苯橡胶的耐热性能，聚酯纤维和纳米二氧化钛之间存在着大量相互作用区域，即界面。在纳米二氧化钛体系中，随着纳米颗粒的尺寸减小到纳米尺度，纳米颗粒和聚酯纤维之间的界面区域面积将成为主要作用部分，纳米二氧化钛粒子的掺杂，在硅橡胶基体中引入了大量界面层，相邻纳米粒子间的界面可能发生重叠现象，形成局部的导电通道，使载流子迁移率增大在电场的作用下，迁移载流子可沿着这些导电通道进行传输，此时大量载流子从外电场中获得足够的能量，从而跃过势垒参与导电，致使参与导电的迁移载流子数目及概率增大，宏观上表现为电导率特性的增大。

添加的耐热改性剂通过以氨基甲酸酯、丙烯酸丁酯和聚丙烯作为耐热性单体主料，以二乙基次膦酸铝、多聚磷酸铝、瓷化粉、纳米氢氧化铝、三氧化锑和硼酸锌作为耐热填料，以过氧化苯甲酰作为引发剂，以硅烷偶联剂KH-550作为接枝改性剂，实现了耐热填料和耐热性单体主料接枝结合，实现了耐热填料对耐热性单体主料的耐热性能补强，运用到本发明的外圆筒的制备中，能够有效提高外圆筒的耐热性能。

再者，本发明采用了二乙基次膦酸铝、多聚磷酸铝、瓷化粉、纳米氢氧化铝、三氧化锑和硼酸锌作为耐热性填料，不仅实现了对耐热补强填料的进一步补强，通过利用耐热性填料表面的羟基接枝到橡胶表面的不饱和键，从而增大了橡胶内的分子间隙，从而提高了橡胶的抗水性，进而提高了外圆筒的防水耐候性。

本发明的其他特点和优点将会在下面的

具体实施方式

、附图中详细的揭露。

附图说明

图1是本发明所述耐候性好的托辊轴端密封圈的剖视图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是图1中B处的局部放大示意图；

图4是图3中D处的局部放大示意图；

图5是图1中C处的局部放大示意图。

图中各附图标记为：

1、轴承座；2、轴；3、外密封罩；4、内密封罩；5、密封腔；6、第一插足；7、第一套接部；8、第一限位凸起；9、卡槽；10、第二插足；11、第三插足；12、延伸部；13、密封轴承；14、安装座；15、垫片；16、内圆筒；17、第四插足；18、外圆筒；19、第二插槽；20、第二密封凸起；21、冷板；22、第一插槽；23、第一密封凸起；24、密封槽；25、第三密封凸起。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1-5所示，本发明实施例提出的一种耐候性好的托辊轴2端密封圈，包括相对于轴2的中心点由内向外依次套设在所述轴2上的轴承座1、密封轴2承、安装座14、垫片15、内圆筒16、外圆筒18、内密封罩4和外密封罩3，轴承座1内设有密封腔5，安装座14位于密封腔5内，安装座14远离轴承座1的一侧安装有垫片15，内圆筒16靠近外圆筒18的一侧设有多个环形的第二插槽19，外圆筒18靠近内圆筒16的一侧设有多个环形的第四插足17，第四插足17位于第二插槽19内，第二插槽19内壁设有多个第二密封凸起20，外圆筒18远离内圆筒16的一侧套接有冷板21。通过在内圆筒16靠近外圆筒18的一侧设多个环形的第二插槽19，在外圆筒18靠近内圆筒16的因此而设多个环形的第四插足17，将第四插足17***到第二插槽19内，由第二插槽19和第四插足17配合实现第一道防水迷宫，然后在第二插槽19内壁设多个第二密封凸起20，由第二密封凸起20可以延长水再第一道防水迷宫内的流动路径，从而起到更好的防水效果，另外，通过在外圆筒18远离内圆筒16的一侧套接冷板21，冷板21具有热胀冷缩的作用，在寒冷的天气下可以收缩实现对外圆筒18起到收紧的作用，在炎热的天气膨胀降低摩擦力，避免外圆筒与冷板21因摩擦力过大而发热过度，从而有效提高了托辊轴2端密封圈的耐候性，延长了密封圈的使用寿命和密封防水的稳定性。

在本实施例中，内密封罩4靠近外密封罩3的一侧设有第二插足10和第三插足11，外密封罩3靠近内密封罩4的一侧设有第一插足6，外密封罩3靠近轴2的一侧设有第一套接部7，第一插足6和第一套接部7形成第一插槽22，第二插足10位于第一插槽22内，第一插足6插接在第二插足10和第三插足11之间。通过在内密封罩4靠近外密封罩3的一侧设第二插足10和第三插足11，并将第二插足10插接在第一插槽22内，非遗插足插接在第二插足10和第三插足11之间，由此形成很好的防水效果，还进一步提高了外密封罩3与内密封罩4之间安装的稳定性，进而提高了密封套使用稳定性。

在本实施例中，第二插足10靠近第一套接部7的一侧设有卡槽9，第一套接部7靠近第二插足10的一侧设有可卡接在卡槽9内的第一限位凸起8。通过在第二插足10靠近第一套接部7的一侧设卡槽9，并在第一套接部7靠近第二插足10的一侧设卡接在卡槽9内的第一限位凸起8，如此可进一步提高外密封罩3与内密封罩4之间安装的稳定性，进而保证了密封圈使用时的稳定性。

在本实施例中，内密封罩4远离轴2的一端设有向轴承座1伸展的延伸部12，延伸部12靠近轴承座1的一侧设有多个第一密封凸起23，第一密封凸起23与轴承座1上端面接触布置。通过在内密封罩4远离轴2的一端设向轴承座1伸展的延伸部12，并在延伸部12靠近轴承座1的一侧设多个第一密封凸起23，并使第一密封凸起23与轴承座1上端面接触布置，如此可利用第一密封凸起23与轴承座1配合实现防水效果，可以将大部分的水阻挡在外面。

在本实施例中，轴承座1的上端设有密封槽24，外密封罩3靠近轴承座1的一侧设有与密封槽24间隙配合的第三密封凸起25。通过在轴承座1的上端设密封槽24，并在外密封罩3靠近轴承座1的一侧设于密封槽24间隙配合的第三密封凸起25，如此利用第三密封凸起25与密封槽24间隙配合将大部分的水阻挡在轴承座1外，提高了密封圈的防水效果。

在本实施例中，所述外圆筒18的原料均按重量份包括：POM 100份、丁苯橡胶6份、炭黑N330 6份、白炭黑3.5份、纳米二氧化钛3份、耐热改性剂20份、硅烷偶联剂KH-550 6份、促进剂TMDT 6份、氧化锌4份、硬脂酸3份、防老剂RD 6份、三元乙丙橡胶6.5份、聚酯纤维6份、重质碳酸钙5份、石墨粉6份、碳化硅7份。

在本实施例中，所述耐热改性剂，以重量份为单位，包括以下原料：氨基甲酸酯10份、丙烯酸丁酯3份、过氧化苯甲酰3.5份、聚丙烯4.5份、硅烷偶联剂KH-570 6份、二乙基次膦酸铝6份、多聚磷酸铝4份、瓷化粉6份、纳米氢氧化铝6份、三氧化锑3.5份、硼酸锌6份。

在本实施例中，所述托辊轴2端密封套中，外圆筒18的制备方法，包括如下步骤：

S1、将POM和聚酯纤维混合均匀，升温至125℃，保温20min，接着于2000r/min转速搅拌20min，冷却至室温得到基料；

S2、将丁苯橡胶和三元乙丙橡胶升温至110-130℃，保温30min，接着加入炭黑N330、白炭黑、纳米二氧化钛、促进剂TMDT、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD混合均匀，于950r/min转速搅拌1h，然后继续升温至85℃，保温10min，接着加入耐热改性剂重质碳酸钙、石墨粉、碳化硅和硅烷偶联剂KH-550混合均匀，于3000r/min转速搅拌10min，冷却至室温得到改性料；

S2、将S1得到的基料升温至120℃，保温25min，然后加入S2得到的改性料，接着注入磨具中，冷却成型后出模得到外圆筒18。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于：

所述外圆筒18的原料均按重量份包括：POM 80份、丁苯橡胶8份、炭黑N330 3份、白炭黑5份、纳米二氧化钛1份、耐热改性剂25份、硅烷偶联剂KH-550 4份、促进剂TMDT 9份、氧化锌2份、硬脂酸5份、防老剂RD 4份、三元乙丙橡胶9份、聚酯纤维4份、重质碳酸钙8份、石墨粉3份、碳化硅9份。

在本实施例中，所述耐热改性剂，以重量份为单位，包括以下原料：氨基甲酸酯8份、丙烯酸丁酯5份、过氧化苯甲酰2份、聚丙烯6份、硅烷偶联剂KH-570 4份、二乙基次膦酸铝9份、多聚磷酸铝2份、瓷化粉8份、纳米氢氧化铝3份、三氧化锑5份、硼酸锌4份。

在本实施例中，所述托辊轴2端密封套中，外圆筒18的制备方法，包括如下步骤：

S1、将POM和聚酯纤维混合均匀，升温至120℃，保温30min，接着于1500r/min转速搅拌30min，冷却至室温得到基料；

S2、将丁苯橡胶和三元乙丙橡胶升温至110℃，保温40min，接着加入炭黑N330、白炭黑、纳米二氧化钛、促进剂TMDT、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD混合均匀，于850r/min转速搅拌2h，然后继续升温至80℃，保温15min，接着加入耐热改性剂重质碳酸钙、石墨粉、碳化硅和硅烷偶联剂KH-550混合均匀，于2500r/min转速搅拌15min，冷却至室温得到改性料；

S2、将S1得到的基料升温至110℃，保温30min，然后加入S2得到的改性料，接着注入磨具中，冷却成型后出模得到外圆筒18。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别之处在于：

所述外圆筒18的原料均按重量份包括：POM 120份、丁苯橡胶4份、炭黑N330 9份、白炭黑2份、纳米二氧化钛5份、耐热改性剂15份、硅烷偶联剂KH-550 8份、促进剂TMDT 3份、氧化锌6份、硬脂酸1份、防老剂RD8份、三元乙丙橡胶4份、聚酯纤维8份、重质碳酸钙2份、石墨粉9份、碳化硅5份。

在本实施例中，所述耐热改性剂，以重量份为单位，包括以下原料：氨基甲酸酯12份、丙烯酸丁酯1份、过氧化苯甲酰5份、聚丙烯3份、硅烷偶联剂KH-570 8份、二乙基次膦酸铝3份、多聚磷酸铝6份、瓷化粉4份、纳米氢氧化铝9份、三氧化锑2份、硼酸锌8份。

在本实施例中，所述托辊轴2端密封套中，外圆筒18的制备方法，包括如下步骤：

S1、将POM和聚酯纤维混合均匀，升温至130℃，保温10min，接着于2500r/min转速搅拌10min，冷却至室温得到基料；

S2、将丁苯橡胶和三元乙丙橡胶升温至130℃，保温20min，接着加入炭黑N330、白炭黑、纳米二氧化钛、促进剂TMDT、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD混合均匀，于1050r/min转速搅拌1h，然后继续升温至90℃，保温5min，接着加入耐热改性剂重质碳酸钙、石墨粉、碳化硅和硅烷偶联剂KH-550混合均匀，于3500r/min转速搅拌5min，冷却至室温得到改性料；

S2、将S1得到的基料升温至130℃，保温20min，然后加入S2得到的改性料，接着注入磨具中，冷却成型后出模得到外圆筒18。

对实施例1-3和对比例1制得的产品进行耐热和耐中性酸雾性能测试，结果如下表所示。

根据上述数据分析：

实施例1为最优实施例，可以分析得出：外圆筒的原料以POM、丁苯橡胶、炭黑N330、白炭黑、纳米二氧化钛、耐热改性剂、硅烷偶联剂KH-550、促进剂TMDT 3-9份、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅作为补强体系，利用POM和丁苯橡胶作为基础橡胶，通过炭黑N330和白炭黑作为耐热性填料，其表面含有大量的羟基，能够在硅烷偶联剂KH-550的作用下与POM以及丁苯橡胶表面的不饱和键接枝结合，有效提高了POM和丁苯橡胶的耐热性能，聚酯纤维和纳米二氧化钛之间存在着大量相互作用区域，即界面。在纳米二氧化钛体系中，随着纳米颗粒的尺寸减小到纳米尺度，纳米颗粒和聚酯纤维之间的界面区域面积将成为主要作用部分，纳米二氧化钛粒子的掺杂，在硅橡胶基体中引入了大量界面层，相邻纳米粒子间的界面可能发生重叠现象，形成局部的导电通道，使载流子迁移率增大在电场的作用下，迁移载流子可沿着这些导电通道进行传输，此时大量载流子从外电场中获得足够的能量，从而跃过势垒参与导电，致使参与导电的迁移载流子数目及概率增大，宏观上表现为电导率特性的增大。

添加的耐热改性剂通过以氨基甲酸酯、丙烯酸丁酯和聚丙烯作为耐热性单体主料，以二乙基次膦酸铝、多聚磷酸铝、瓷化粉、纳米氢氧化铝、三氧化锑和硼酸锌作为耐热填料，以过氧化苯甲酰作为引发剂，以硅烷偶联剂KH-550作为接枝改性剂，实现了耐热填料和耐热性单体主料接枝结合，实现了耐热填料对耐热性单体主料的耐热性能补强，运用到本发明的外圆筒的制备中，能够有效提高外圆筒的耐热性能。

再者，本发明采用了二乙基次膦酸铝、多聚磷酸铝、瓷化粉、纳米氢氧化铝、三氧化锑和硼酸锌作为耐热性填料，不仅实现了对耐热补强填料的进一步补强，通过利用耐热性填料表面的羟基接枝到橡胶表面的不饱和键，从而增大了橡胶内的分子间隙，从而提高了橡胶的抗水性，进而提高了外圆筒的防水耐候性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。