具体实施方式

由背景技术可知，关节臂轴承的密封性能有待提高。

下面结合图1-图2分析轴承密封性能不佳的原因。

图1和图2是不同旋转方向下密封装置与轴承内圈相互作用示意图。

密封装置一般包括骨架、粘接在骨架上的橡胶部件以及与轴承内圈2接触的橡胶密封唇1。密封装置设置于轴承内圈2和轴承外圈之间，密封唇1与轴承内圈2之间形成接触密封。以装在机械手臂上的轴承为例，因为机械臂要实现抓取及收回的摇臂动作，因此需要轴承低速双向慢速旋转，通常小于30rpm，旋转方向频繁切换。如图1所示，空心箭头A代表轴承旋转方向，密封唇1上方的实心箭头B表示径向力(使密封唇1贴紧轴承内圈2的作用力)，当轴承旋转时，油脂随着内圈转动，由于密封唇1与轴承内圈2之间的摩擦，密封唇1在轴承内圈2撑开变形形成褶皱(如图1中波浪形折线所示)，该褶皱能将密封唇1上的油脂泵送回轴承内侧(即图1中的左侧)。轴承内圈2下方的密集箭头代表C压力分布图，压力分布由图中褶皱形状决定。如图2所示，当旋转方向突然切换时，轴承内圈2旋转方向立即改变(空心箭头A的方向)，相对应的与轴承内圈2相接触的密封唇1上的褶皱的波浪形方向切换，但由于转速较低，油脂的运动方向不能在短时间内改变，当遇到方向改变的褶皱(图2中波浪形折线所示)，在褶皱的泵送作用下后油脂会朝着轴承外侧(即图2中的右侧)运动，因此油脂容易发生泄漏。

为了提高关节臂轴承的密封性能，本发明实施例提供了一种密封装置，在轴承工作过程中，塑性部和轴承内圈之间产生相对转动，因所述塑性部的材料的摩擦系数小于所述弹性部的材料的摩擦系数，塑性部和轴承内圈之间的摩擦力小于弹性部与轴承内圈之间的摩擦力，塑性部的与轴承内圈相接触的表面不易产生褶皱，因此即使轴承骤然改变旋转方向，油脂未能及时随旋转方向发生改变，也不会由于褶皱的泵送作用而产生油脂沿轴向运动的现象，从而能够改善在轴承内圈骤然改变旋转方向时，位于轴承内圈和塑性部之间的油脂泄漏，提高密封装置的密封效果，进一步地，塑性部与轴承内圈之间的摩擦力降低，还可以延长密封装置的使用寿命。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，除另有说明，否则轴向、径向和周向分别是指密封装置的轴向、径向和周向；轴向外端是指图3-图7中的右侧，轴向内端是指图3-图7中的左侧；径向外侧是指在径向上远离密封装置的中心轴线的一侧(图3-图7中的上侧)，径向内侧是指在径向上接近密封装置中心轴线的一侧(图3-图7中的下侧)。

本发明实施例提供一种密封装置，适于设置于轴承内圈和轴承外圈之间，所述密封装置包括：

骨架；

密封部，整体呈环形结构，所述密封部包括弹性部和塑性部，所述弹性部固定于所述骨架，当将所述密封装置设置于轴承内圈和轴承外圈之间后，所述塑性部与轴承内圈形成接触密封，所述弹性部和所述塑性部相对固定，且在径向方向上至少部分所述塑性部设置于所述轴承内圈和所述弹性部之间，所述塑性部的材料的摩擦系数小于所述弹性部的材料的摩擦系数。

需要说明的是，所述弹性部和所述塑性部相对固定，指的是密封装置在工作过程中，弹性部和塑性部相对静止。因此，在将所述密封装置设置于轴承内圈和轴承外圈之前，弹性部和塑性部可以直接固定在一起，也可以是不接触，只要保证当将所述密封装置设置于轴承内圈和轴承外圈之间后，所述弹性部和所述塑性部相对固定即可。例如，在一种实施例中，弹性部和塑性部可以直接粘贴在一起，且在径向方向上所述塑性部设置于所述轴承内圈和所述弹性部之间；在另一实施例中，弹性部和塑性部还可以是分离的2个部件，待将塑性部安装于轴承内圈后，弹性部借助其他外力(例如弹簧弹力)抵接于塑性部，实现弹性部和塑性部的相对固定。当然，在另一实施例中，弹性部和塑性部均可以固定于骨架，实现弹性部和塑性部的相对固定。

具体地，请参考图3，图3是本发明实施例所提供的一种密封装置的局部示意图。本领域技术人员可以理解的是，图3中仅示意出密封装置的横截面剖视图的局部。

如图3所示，在一种具体实施例中，所述塑性部20整体呈环形结构，包括固定连接的外环固定端部210和内环自由端部220，所述外环固定端部210固定于所述骨架30的轴向外端面，当将所述密封装置设置于轴承内圈和轴承外圈之间后，所述内环自由端部220能够沿所述密封装置的轴向弯曲(参考图5)，且在径向方向上设置于所述轴承内圈和所述弹性部10之间，所述弹性部10与所述内环自由端部220相对固定。通过将塑性部20固定于骨架30，提高了牢固性，避免了塑性部20沿轴向运动，保证了塑性部20端面与轴承的其他部件(轴承内圈，轴承外圈40)的端面平行。由于安装后所述内环自由端部220能够沿所述密封装置的轴向弯曲，且在径向方向上设置于所述轴承内圈和所述弹性部10之间，能够增加塑性部20与轴承内圈的接触面积，为后续在内环自由端部220开设环形沟槽200提供空间。

为了提高内环自由端部220和轴承内圈之间的接触力，密封装置还可以包括整体呈环形结构的弹簧80，套装于所述弹性部10的外环面，且设置于所述弹性部10、所述塑性部20和所述轴承内圈同时存在的横截面上。以图7为例，弹簧80设置于弹性部10、内环自由端部220和所述轴承内圈50同时存在的横截面上。

结合图4和图5，安装时，通过借助安装工具首先将塑性部20弯曲如图5所示，然后将安装工具拔出,使塑性部20的内环自由端部220与轴承内圈50(示于图7中)紧密接触,同时借助安装有加载弹簧80的弹性部10抵接于塑性部20提高塑性部20与轴承内圈之间的接触力。

所述塑性部20的材料的摩擦系数小于所述弹性部10的材料的摩擦系数。具体地，塑性部20的材料可以是聚四氟乙烯(PTFE)。PTFE摩擦系数极低，能大大降低密封装置的摩擦扭矩，塑性部20的磨损减小，能够提高密封装置的使用寿命长。当然，在其他实施例中，塑性部还可以采用其他摩擦系数较低的材质，以降低与轴承内圈相接处的塑性部因摩擦力产生变形的可能性，从而提高密封装置的密封性能。

本发明实施例所提供的密封装置，当将所述密封装置设置于轴承内圈和轴承外圈之间后，所述塑性部与轴承内圈形成接触密封，所述弹性部和所述塑性部相对固定，且在径向方向上所述塑性部设置于所述轴承内圈和所述弹性部之间，在轴承工作过程中，塑性部和轴承内圈之间产生相对转动，因所述塑性部的材料的摩擦系数小于所述弹性部的材料的摩擦系数，塑性部和轴承内圈之间的摩擦力小于弹性部与轴承内圈之间的摩擦力，塑性部的与轴承内圈相接触的表面不易产生褶皱，因此即使轴承骤然改变旋转方向，油脂未能及时随旋转方向发生改变，也不会由于褶皱的泵送作用而产生油脂沿轴向运动的现象，从而能够改善在轴承内圈骤然改变旋转方向时，位于轴承内圈和塑性部之间的油脂泄漏，提高密封装置的密封效果，进一步地，塑性部与轴承内圈之间的摩擦力降低，还可以延长密封装置的使用寿命。

继续参考图3，在一种具体实施例中，所述内环自由端部220开设有环形沟槽200，当所述内环自由端部220设置于所述轴承内圈和轴承外圈40之间时，所述环形沟槽200的开口朝向所述轴承内圈。一旦有少量油脂朝轴向外侧流动，油脂就会保持在环形沟槽200内，避免继续向轴向外侧流动，进一步提高了密封装置的密封效果。

环形沟槽200的形状不做限定，环形沟槽200的数量可以为1个或者至少2个。

请参考图4和图5，为了增强塑性部20的固定效果，在一种具体实施例中，所述密封装置还可以包括：止挡环70，固定于所述骨架30，所述止挡环70和所述骨架30分别设置于所述塑性部20的轴向两端。当将密封装置安装到轴承内圈时，在塑性部的内环自由端部220轴向弯曲的过程中，塑性部的外环固定端部210限制在骨架30和止挡环70围成的轴向区域内，可以防止外环固定端部210因产生轴向背离骨架30运动的趋势造成的与骨架30脱落。

具体地，止挡环70可以包括固定连接的轴向部和径向部，止挡环70的径向部与骨架30过盈配合，塑性部20位于轴向部和骨架30之间，止挡环70的轴向部与塑性部20过盈配合，塑性部20也可以是直接粘贴在骨架30和止挡环70之间。当然，在其他实施例中，为了降低成本，密封装置也可以不包括止挡环，塑性部的外环固定端面直接贴在骨架的径向部的外端面。

请参考图5，在一种具体实施例中，所述塑性部20还包括止推面60，当所述塑性部20与轴承内圈形成接触密封时，所述止推面60位于所述塑性部20的轴向内端。

容易理解的是，止推面为坡面，即止推面与轴线方向并非垂直关系，而是与轴线形成夹角(非直角)，以图5为例，油脂位于图5的左侧，当油脂堆积于塑性部20的内环自由端部220时，作为倾斜面的止推面可以挡住油脂，止推面60有助于避免油脂进一步朝轴向外端的方向流动。

进一步地，继续参考图5，在轴承需要双向慢速旋转的工况下，将所述止推面60沿所述塑性部20的周向均匀分布且相邻所述止推面60的坡面方向关于相邻所述止推面60的交界线对称。从而不论轴承正向还是反向旋转，均有止推面60起到将油脂推回轴向内端避免油脂进一步朝轴向外端的方向流动的作用。

请参考图6，在一种具体实施例中，所述塑性部20还可以包括：

防尘唇230，固定于所述环形固定端部的轴向外端面，当所述内环自由端部220设置于所述轴承内圈和轴承外圈40之间时，所述防尘唇230朝着轴向背离所述内环自由端部220且径向靠近轴承内圈的方向延伸。因防尘唇230设置于轴向外端，防尘唇230可以阻挡灰尘和少量飞溅水，进一步提高密封装置的密封效果。

请参考图7，为解决上述问题，本发明实施例还提供一种轴承，包括轴承内圈50，轴承外圈40以及前述的密封装置，所述密封装置设置于所述轴承内圈和轴承外圈50之间。

在轴承工作过程中，塑性部和轴承内圈之间产生相对转动，因所述塑性部的材料的摩擦系数小于所述弹性部的材料的摩擦系数，塑性部和轴承内圈之间的摩擦力小于弹性部与轴承内圈之间的摩擦力，塑性部的与轴承内圈相接触的表面不易产生褶皱，因此即使轴承骤然改变旋转方向，油脂未能及时随旋转方向发生改变，也不会由于褶皱的泵送作用而产生油脂沿轴向运动的现象，从而能够改善在轴承内圈骤然改变旋转方向时，位于轴承内圈和塑性部之间的油脂泄漏，提高轴承的密封效果，进一步地，塑性部与轴承内圈之间的摩擦力降低，还可以延长轴承的使用寿命。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。