密封装置
阅读说明：本技术 密封装置 (Sealing device ) 是由 刘鑫 张岳林 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种密封装置。该密封装置包括围绕转动轴线布置的环形的骨架和弹性密封体,弹性密封体固定在骨架上并且包括朝向径向内侧延伸的至少一个密封唇,弹性密封体在轴向上分隔出第一密封侧和第二密封侧。其中,弹性密封体还包括朝向径向内侧延伸的至少一个扫除唇,每个扫除唇具有细长的条状结构并且在轴向上比该至少一个密封唇更靠近第一密封侧。本发明的密封装置具有改进的密封效果。(The present invention relates to a sealing device. The sealing arrangement comprises an annular frame arranged around the axis of rotation and an elastic sealing body which is fixed to the frame and comprises at least one sealing lip extending radially inwards, the elastic sealing body separating a first sealing side and a second sealing side in the axial direction. Wherein the elastomeric seal body further comprises at least one wiper lip extending towards the radially inner side, each wiper lip having an elongated strip-like structure and being axially closer to the first sealing side than the at least one seal lip. The sealing device of the present invention has an improved sealing effect.)
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。这些密封唇可以与径向内侧的另一转动部件形成密封配合。密封唇中的一些可以通过环形的弹簧挤压在被密封件的表面上。具有这种典型构造的密封装置例如见于CN 104747726 A等专利文献。
在车辆轮毂等应用场景中，密封装置的两侧可能是不同的液体环境，例如，一侧是机油，而另一侧是润滑脂。但是，有时机油未必是绝对清洁的，例如机油中可能存在许多来自变速器的金属颗粒。金属颗粒可能进入到密封唇与被密封件之间的接触面中，从而造成密封唇的磨损。由于这种磨损，这种类型的传统密封装置可能会迅速失效，从而导致泄漏。
发明内容
因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够提高密封效果的密封装置。
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。该密封装置包括围绕转动轴线布置的环形的骨架和弹性密封体，弹性密封体固定在骨架上并且包括朝向径向内侧延伸的至少一个密封唇，弹性密封体在轴向上分隔出第一密封侧和第二密封侧。其中，弹性密封体还包括朝向径向内侧延伸的至少一个扫除唇，每个扫除唇具有细长的条状结构并且在轴向上比该至少一个密封唇更靠近第一密封侧。扫除唇的细长结构使得其在随着径向外侧的被密封件转动时产生扫除效果，迫使从第一密封侧靠近密封唇的污染物、特别是颗粒状污染物远离密封唇，从而降低来自第一密封侧的污染物侵入第二密封侧的风险。因此，这种密封装置主要适用于轴向两侧工作条件不同的应用场景，特别是在第一密封侧有可能产生较多的颗粒污染物的情况下，更有利于保护密封唇，提高密封装置的使用寿命。
根据本发明的一个优选实施例，该至少一个扫除唇可以包括沿周向间隔分布的多个扫除唇。优选地，多个扫除唇沿周向均匀分布。沿周向分布的扫除唇使得密封装置扫除颗粒污染物的能力显著提高，并且在整个周向上都具有良好的防污效果。
根据本发明的另一优选实施例，每个扫除唇可以从根部向自由端逐渐变细。这使得扫除唇的弹性从根部向自由端逐渐增加，自由端更容易在转动期间发生弹性变形，从而具有更好的扫除效果。
根据本发明的另一优选实施例，在经过转动轴线的剖面中，每个扫除唇的自由端可以关于径向方向朝向第一密封侧倾斜。这使得扫除唇可以具有更长的延伸长度和更好的扫除效果。
根据本发明的另一优选实施例，每个扫除唇可以具有矩形的横截面轮廓。这种外形的扫除唇更易于加工，有助于降低生产成本。
根据本发明的另一优选实施例，每个扫除唇的自由端在安装状态下能够接触径向内侧的被密封件。这使得扫除唇与径向内侧的被密封件之间在径向上不存在空隙，从而进一步减小颗粒污染物侵入密封唇的可能性。
根据本发明的另一优选实施例，该至少一个密封唇可以包括在轴向上最靠近第一密封侧的环形的主密封唇，主密封唇用于接触径向内侧的被密封件。主密封唇通过接触式密封来防止液体在第一密封侧与第二密封侧之间渗漏。优选地，该密封装置还可以包括环形的弹簧，弹簧安装在主密封唇的径向外侧并且向径向内侧挤压主密封唇，从而提高主密封唇与被密封件之间的贴合紧密度。
根据本发明的另一优选实施例，该至少一个密封唇还可以包括在轴向上最靠近第二密封侧的环形的副密封唇，该副密封唇的自由端可以朝向径向内侧并且朝向第一密封侧倾斜延伸。由于大部分颗粒污染物被扫除唇扫除，因此较少有颗粒污染物能够从第一密封侧侵入到副密封唇，因此副密封唇受到的磨损较少，使用寿命从而得到提高。
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；和
图2示出根据本发明的示例性实施例的密封装置的立体图。
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，提供了一种用于动态密封的密封装置。该密封装置适于安装在能够相对转动的两个转动部件之间的环形空间中来进行动态密封，例如可以安装在轴承的外圈与内圈之间。
图1和图2示出了根据本发明的密封装置的一个示例性实施例。图1示出了根据本实施例的密封装置的剖视图。该密封装置整体呈环形。在图1中，该密封装置安装在两个转动部件之间的环形空间中。这两个转动部件例如可以是轴承的外圈10和内圈20。外圈10和内圈20能够围绕转动轴线相对转动。该密封装置也围绕转动轴线布置，其中心轴线基本与转动轴线重合。图1所示的剖面是经过转动轴线的剖面。
如图1所示，该密封装置包括骨架30和弹性密封体50。骨架30是围绕转动轴线布置的环形部件，并且由例如金属等刚性材料制成。骨架30固定在径向外侧的转动部件上，在本实施例中，骨架30例如可以通过过盈配合的方式固定在外圈10的径向内侧，从而可以随外圈10一起相对于内圈20转动。
弹性密封体50也是围绕转动轴线布置的环形部件，并且由例如橡胶等弹性材料制成。弹性密封体50例如通过硫化等方式固定在骨架30上。弹性密封体50包括用于固定在骨架30上的基部51以及从基部51延伸的至少一个密封唇。弹性密封体50的密封唇分别呈围绕转动轴线的环形结构。在本实施例中，示意性地示出了两个密封唇，即主密封唇52和副密封唇53。在安装状态下，主密封唇52和副密封唇53分别朝向径向内侧的内圈20延伸，并且与内圈20的外表面形成密封配合。其中，至少主密封唇52接触内圈20的外表面。
为了使主密封唇52更紧密地贴合内圈20的外表面，该密封装置还可以包括环形的弹簧40。弹簧40围绕在主密封唇52的径向外侧并且向径向内侧挤压主密封唇52，使得主密封唇52紧密地抵接在内圈20上。
副密封唇53可以是环形的片状密封唇，在经过转动轴线的剖面中观察，副密封唇53的自由端可以朝向径向内侧并且朝向主密封唇52的一侧倾斜延伸。通过这些密封唇，弹性密封体50在轴向上分隔出靠近主密封唇51的第一密封侧S1和靠近副密封唇53的第二密封侧S2。
在根据本发明的密封装置中，弹性密封体50还包括扫除唇54。扫除唇54是从弹性密封体50开始朝向径向内侧延伸的细长条状结构。扫除唇54是与弹性密封体50一体形成的弹性结构。弹性密封体50可以包括一个或多个扫除唇54。当弹性密封体50包括多个扫除唇54时，这些扫除唇54可以沿周向间隔分布、特别是沿周向均匀地间隔分布。扫除唇54在轴向上比所有密封唇都更靠近第一密封侧S1。
图2示出了该密封装置的立体图。如图2所示，每个扫除唇54基本在经过转动轴线的平面中延伸，也就是说在周向上无倾斜。同时，如图1所示，在经过转动轴线的剖面中，每个扫除唇54的自由端关于径向方向朝向第一密封侧S1倾斜。当轴承安装在例如卡车的轮毂中时，第一密封侧S1和第二密封侧S2都可能存在液体，轴承内部的第二密封侧S2中通常存在润滑脂，而位于轴承外部的第一密封侧S1中可能存在机油以及颗粒污染物，例如摩擦产生的金属屑等。由于扫除唇54比所有密封唇都更靠近第一密封侧S1，因此可以在颗粒污染物侵入密封唇之前阻挡这些污染物。当在外圈10与内圈20之间存在相对转动时，固定在外圈10上的密封装置与内圈20之间也存在相对转动。转动的扫除唇54产生扫除效果，使得靠近密封唇的颗粒污染物朝向第一密封侧S1运动，从而远离密封唇。由于扫除唇54具有弹性，因此在转动过程中会沿周向倾斜变形，从而进一步提高扫除效果。
优选地，扫除唇54的自由端在安装状态下能够接触径向内侧的被密封件，本实施例中即接触内圈20。因此，扫除唇54的自由端与内圈20之间在径向上不存在间隙，从而有效地扫除内圈20表面上的颗粒污染物。
优选地，每个扫除唇54从根部朝向自由端逐渐变细，也就是说横截面积越来越小。这使得扫除唇54越靠近自由端弹性越大，也就更容易发生弹性变形，从而可以提高扫除效果。扫除唇54的横截面轮廓可以为矩形。这里的横截面指的是垂直于扫除唇54的细长延伸方向的剖面。此外，扫除唇54的自由端可以具有平坦的端面。这种构造的扫除唇54更易于加工。
本发明的密封装置通过扫除唇54清除了从第一密封侧S1靠近密封唇的颗粒污染物，降低甚至避免了这些颗粒污染物侵入密封唇和第二密封侧S2的可能性，从而减少了密封唇的磨损，有效提高了密封装置的使用寿命和密封效果。
需要说明的是，本发明旨在通过最靠近一个密封侧的扫除唇来清除靠近密封唇的颗粒污染物，因此，对于各种存在被颗粒污染物磨损的可能的密封装置都可以应用本发明的技术方案。在这种情况下，密封唇的具体形状和数量可以进行各种改变，而不限于实施例所描述以及附图中示出的类型。
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
40 弹簧
50 弹性密封体
51 基部
52 主密封唇
53 副密封唇
54 扫除唇
S1 第一密封侧
S2 第二密封侧
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