密封装置

文档序号:253580 发布日期:2021-11-16 浏览:46次 >En<

阅读说明:本技术 密封装置 (Sealing device ) 是由 刘鑫 张岳林 夏燕 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种密封装置。该密封装置包括环形的弹性密封体和至少一个刚性环形件,该至少一个刚性环形件分别用于通过紧配合固定在相应的被密封件上。其中,该至少一个刚性环形件分别由塑料材料制成并且分别具有由弹性材料层包覆的径向内侧面或径向外侧面,使得该至少一个刚性环形件的径向内侧面或径向外侧面能够通过相应的弹性材料层来与相应的被密封件形成紧配合。本发明的密封装置能够降低生产成本。(The present invention relates to a sealing device. The sealing device comprises an annular elastic sealing body and at least one rigid annular element, wherein the at least one rigid annular element is respectively used for being fixed on a corresponding sealed element through tight fit. Wherein the at least one rigid ring segment is respectively made of a plastic material and has a radially inner side or a radially outer side which is covered by a layer of elastic material, so that the radially inner side or the radially outer side of the at least one rigid ring segment can form a tight fit with the respective sealed element by the respective layer of elastic material. The sealing device can reduce the production cost.)

密封装置

技术领域

本发明涉及密封技术领域。具体地,本发明涉及一种用于动态密封的密封装置。

背景技术

在许多机械的转动部件中都需要安装密封装置。这些密封装置通常呈环形,并且包括刚性的骨架和弹性密封体。骨架由金属材料制成,以便通过紧配合(或称为过盈配合)的方式固定在径向外侧的转动部件上。弹性密封体固定在骨架上,并且延伸出一个或多个密封唇。这些密封唇可以直接与径向内侧的另一转动部件形成密封配合,也可以与固定在径向内侧的另一转动部件上的防尘盖形成密封配合。

例如,CN 110332239 A公开的密封装置同时包括骨架和防尘盖,这种类型的密封装置通常称为盒式密封装置。在盒式密封装置中,防尘盖也是由金属材料制成的刚性部件,以便同样通过紧配合的方式固定在径向内侧的转动部件上。

由于需要采用压装的方式来安装并且采用紧配合的方式来固定,不论是骨架还是防尘盖都会受到较大的挤压力。为了确保足够的结构强度,这些刚性部件都需要采用金属材料来制造。然而,金属部件的材料和加工成本相对较高,这显著增加了密封装置的整体成本。

发明内容

因此,本发明需要解决的技术问题是,提供一种改进的密封装置。

上述技术问题通过根据本发明的一种密封装置而得到解决。该密封装置包括环形的弹性密封体和至少一个刚性环形件,该至少一个刚性环形件分别用于通过紧配合固定在相应的被密封件上。其中,该至少一个刚性环形件分别由塑料材料制成并且分别具有由弹性材料层包覆的径向内侧面或径向外侧面,使得该至少一个刚性环形件的径向内侧面或径向外侧面能够通过相应的弹性材料层来与相应的被密封件形成紧配合。由于密封装置中的刚性环形件由塑料材料来制造,因此可以降低材料和加工成本;同时,由塑料材料制成的刚性环形件并不直接抵接被密封件,而是通过包覆在侧表面上的弹性材料层来间接地抵接被密封件,从而可以通过弹性材料层的弹性变形来实现刚性环形件与被密封件之间的紧配合,而不会对刚性环形件的塑料材料产生过大的挤压力,因此能够在不损坏材料结构的前提下完成安装。

根据本发明的一个优选实施例,该密封装置可以包括安装在径向外侧的骨架,弹性密封体可以固定在骨架上,该至少一个刚性环形件可以包括骨架,骨架可以具有由相应的弹性材料层包覆的径向外侧面。因此,由塑料材料制成的骨架可以通过径向外侧面上包覆的弹性材料层来与径向外侧的被密封件形成紧配合,从而固定在径向外侧的被密封件上。

根据本发明的另一优选实施例,骨架可以包括从骨架的径向外侧面上突起的第一加强肋,第一加强肋可以沿轴向延伸并且由相应的弹性材料层包覆。第一加强肋可以增加由塑料材料制成的骨架的结构强度。优选地,骨架可以包括沿周向间隔分布、特别是均匀分布的多个第一加强肋,从而在整个周向上均匀地提高骨架的整体结构强度。

根据本发明的另一优选实施例,包覆骨架的弹性材料层可以与弹性密封体一体形成,从而可以节省加工工序。

根据本发明的另一优选实施例,该密封装置可以包括安装在径向内侧的骨架和防尘盖,弹性密封体和防尘盖能够围绕转动轴线相对转动,该至少一个刚性环形件可以包括防尘盖,防尘盖可以具有由相应的弹性材料层包覆的径向内侧面。因此,由塑料材料制成的防尘盖可以通过径向内侧面上包覆的弹性材料层来与径向内侧的被密封件形成紧配合,从而固定在径向内侧的被密封件上。

根据本发明的另一优选实施例,防尘盖可以包括从防尘盖的径向内侧面上突起的第二加强肋,第二加强肋可以沿轴向延伸并且由相应的弹性材料层包覆。第二加强肋可以增加由塑料材料制成的防尘盖的结构强度。优选地,防尘盖可以包括沿周向间隔分布、特别是均匀分布的多个第二加强肋,从而在整个周向上均匀地提高防尘盖的整体结构强度。

根据本发明的另一优选实施例,防尘盖可以包括轴向部段和径向部段,轴向部段可以在骨架和弹性密封体的径向内侧沿轴向延伸,径向部段可以从轴向部段的轴向一端沿径向向外延伸,防尘盖的径向内侧面可以位于轴向部段上。这样的防尘盖与骨架共同形成了盒式密封装置的盒式密封空间。在这种情况下,防尘盖还可以包括从径向部段的背向弹性密封体的侧面上突起的一个或多个第三加强肋,第三加强肋沿径向延伸,并且优选地还可以与相应的第二加强肋连接。第三加强肋不仅可以提高防尘盖的整体结构强度,而且还可以在密封装置随径向外侧的被密封件转动时产生泵送效果,使得防尘盖与径向内侧的被密封件之间的污染物沿着第三加强肋朝向外部流动。优选地,第三加强肋的突起高度可以从径向内侧朝向径向外侧逐渐减小,从而提高泵送效果。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中:

图1示出根据本发明的示例性实施例的密封装置的剖视图;

图2示出根据本发明的示例性实施例的密封装置的骨架的立体图;和

图3示出根据本发明的示例性实施例的密封装置的防尘盖的立体图。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的密封装置的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理,本发明不限于所描述的优选实施例,本发明的保护范围由权利要求书限定。

根据本发明的实施例,提供了一种密封装置。这种密封装置用于在各种需要密封的转动部件之间进行密封,例如可以安装在轴承的外圈与内圈之间,或者安装在轴承与转动轴之间。

图1至图3示意性地示出了根据本发明的密封装置的一个示例性实施例。图1示出了根据该实施例的密封装置的剖视图。该密封装置整体呈环形,图1中示出的是经过该环形的中心轴线的剖面的代表性部分。如图1所示,该密封装置安装在两个被密封件之间的环形空间中。在本实施例中,这两个被密封件例如可以是轴承的外圈10和内圈20。外圈10与内圈20基本围绕共同的转动轴线布置并且可以围绕转动轴线相对转动,其中,外圈10位于内圈20的径向外侧。该密封装置的中心轴线与轴承的转动轴线基本重合地布置。

如图1所示,该密封装置可以包括骨架30、弹性密封体40和防尘盖50。骨架30是围绕转动轴线布置的环形部件。骨架30由塑料材料制成。这里的塑料材料可以是各种具有合适的机械性能的塑料,例如PA 66。一方面,塑料材料具有足够的刚度,可以为弹性密封体40提供结构支撑,另一方面,塑料材料成本低廉并且易于加工,例如可以通过注塑成型来方便地形成各种需要的形状。

骨架30包括大致沿轴向延伸的轴向部段31和大致沿径向延伸的径向部段32。径向部段32从轴向部段31的轴向一端开始向内延伸。其中,轴向部段31用于将骨架30固定在外圈10的径向内侧,而径向部段32用于固定弹性密封体40。

弹性密封体40也是围绕转动轴线布置的环形部件。弹性密封体40由例如橡胶等弹性材料制成,并且例如通过硫化等方式固定在骨架30上。在本实施例中,弹性密封体40固定在骨架30的径向部段32上。弹性密封体40具有一个或多个密封唇。这些密封唇分别具有环形的片状结构,并且分别朝向内圈20或防尘盖50延伸,从而与内圈20或防尘盖50形成密封配合。在本实施例中,弹性密封体40具有三个分别与防尘盖50配合的密封唇41、42、43,但这仅是示意性的,弹性密封体40也可以具有更多或更少的密封唇,这些密封唇也可以具有不同的延伸方向。

该密封装置还包括用于骨架30的弹性材料层61。弹性材料层61包覆在骨架30的径向外侧面上。骨架30的弹性材料层61例如可以由橡胶等弹性材料制成。在本实施例中,骨架30的径向外侧面即轴向部段51的径向外侧面。轴向部段31的径向外侧面通过其弹性材料层61沿径向向外抵接外圈10,从而可以通过弹性材料层61的弹性变形来实现骨架30与外圈10的紧配合,使得骨架30可以稳定地固定在外圈10上。在这种情况下,骨架30自身的塑料材料并不需要承受较大的挤压力,因此塑料材料的结构强度足以适应装配需求。

优选地,骨架30的弹性材料层61可以与弹性密封体40连接在一起,特别是可以一体形成。这使得可以在同一道加工工序中一次性形成弹性密封体40和弹性材料层61。

在优选的实施例中,在骨架30的径向外侧面上可以形成有一个或多个第一加强肋33,从而提高骨架30的结构强度。每个第一加强肋33从轴向部段31的径向外侧面上朝向径向外侧突起,并且在径向外侧面上大致沿轴向延伸。第一加强肋33也包覆在骨架30的弹性材料层61中,从而不必直接接触外圈10。当骨架30具有多个这种第一加强肋33时,这些第一加强肋33可以优选地沿周向间隔分布,特别是可以沿周向均匀地间隔分布,从而在整个周向上均匀地提高骨架30的整体结构强度。

防尘盖50也是围绕转动轴线布置的环形部件。防尘盖50也由塑料材料制成。这里的塑料材料同样可以是各种具有合适的机械性能的塑料,例如PA 66。防尘盖50包括大致沿轴向延伸的轴向部段51和大致沿径向延伸的径向部段52。径向部段52从轴向部段51的轴向一端开始向外延伸。其中,轴向部段51用于将防尘盖50固定在内圈20的径向外侧,而轴向部段51和径向部段52都可以用于与密封唇配合来进行密封。在本实施例中,防尘盖50的轴向部段51与骨架30的轴向部段31的轴向位置大致对应,并且两个轴向部段的与相应的径向部段连接的轴向端部指向相反的方向,从而在骨架30与防尘盖50之间形成了盒式密封空间,弹性密封体40的密封唇基本在该空间中延伸。

该密封装置还包括用于防尘盖50的弹性材料层62。弹性材料层62包覆在防尘盖50的径向内侧面上。防尘盖50的弹性材料层62也例如可以由橡胶等弹性材料制成。在本实施例中,防尘盖50的径向内侧面即轴向部段51的径向内侧面。轴向部段51的径向内侧面通过其弹性材料层62沿径向向内抵接内圈20,从而可以通过弹性材料层62的弹性变形来实现防尘盖50与内圈20的紧配合,使得防尘盖50可以稳定地固定在内圈20上。在这种情况下,防尘盖50自身的塑料材料并不需要承受较大的挤压力,因此塑料材料的结构强度足以适应装配需求。

优选地,在防尘盖50的径向内侧面上可以形成有一个或多个第二加强肋53,从而提高防尘盖50的结构强度。每个第二加强肋53从轴向部段51的径向内侧面上朝向径向内侧突起,并且在径向内侧面上大致沿轴向延伸。第二加强肋53也包覆在防尘盖50的弹性材料层62中,从而不必直接接触内圈20。当防尘盖50具有多个第二加强肋53时,优选地,这些第二加强肋53可以沿周向间隔分布,特别是可以沿周向均匀地间隔分布,从而在整个周向上均匀地提高防尘盖50的整体结构强度。

在优选的实施例中,在防尘盖50的径向部段52上还可以形成有一个或多个第三加强肋54。每个第三加强肋54从径向部段52的背向弹性密封体40的侧面上朝向轴向外侧突起,并且在该侧面上大致沿径向延伸。优选地,第三加强肋54可以与第二加强肋53一一对应。每个第三加强肋54可以与相应的第二加强肋53连接,从而可以视为第二加强肋53在径向部段52上的延伸部分。优选地,第三加强肋54的突起高度可以从径向内侧朝向径向外侧逐渐减小,特别是可以在径向部段52的外边缘处恰好达到零。第三加强肋54不仅可以提高防尘盖50的结构强度,而且可以在转动时通过泵送作用来使防尘盖50与内圈20之间的污染物朝向径向外部移动,从而提高密封效果。

在根据本发明的实施例的密封装置中,骨架和防尘盖等刚性环形件都可以通过塑料材料制成,并且借助于弹性材料层来与相应的被密封件形成紧配合,从而能够在确保实现安装功能的前提下降低密封装置的制造和加工成本。此外,这种密封装置也具有良好的密封效果。

需要注意的是,本发明旨在对密封装置的刚性环形件的材料和安装方式进行改进,因此本发明的技术方案可以适用于各种密封装置的各种刚性环形件,而不限于实施例中示出的具体密封装置的特定部件。例如,本发明也适用于仅包括骨架而不包括防尘盖的密封装置,在这种情况下,可以仅对骨架的材料和安装方式进行如上改进。又例如,对于同时包括骨架和防尘盖的密封装置,既可以对骨架和防尘盖的材料和安装方式都进行如上改进,也可以仅对其中一者的材料和安装方式进行如上改进。此外,本发明也可以适用于密封装置中其他可能需要通过紧配合来安装的刚性环形件。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例,但是应当理解到,仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到,示例性的实施方式仅仅作为一个例子,这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导,其中,只要不脱离权利要求书的保护范围,便可以进行各种改变,尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

10 外圈

20 内圈

30 骨架

31 轴向部段

32 径向部段

33 第一加强肋

40 弹性密封体

41 密封唇

42 密封唇

43 密封唇

50 防尘盖

51 轴向部段

52 径向部段

53 第二加强肋

54 第三加强肋

61 弹性材料层

62 弹性材料层

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