一種低摩擦往復(fù)運動密封件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及密封件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種低摩擦往復(fù)運動密封件，它包括環(huán)形支撐骨架及環(huán)形彈性密封體，所述環(huán)形彈性密封體包括至少一個密封唇，其特征在于，在所述密封唇形成的環(huán)形密封面上設(shè)有凹凸面環(huán)帶，所述凹凸面環(huán)帶上設(shè)有多個凸起或凹坑。所述密封唇包括第一密封唇及第二密封唇，在所述第一密封唇及第二密封唇所形成的環(huán)形密封面上分別設(shè)有第一凹凸面環(huán)帶及第二凹凸面環(huán)帶。所述凸起或凹坑的形狀為半球形、四方體形、圓臺形或多棱臺形。本實用新型的有益效果是，在保證密封體徑向有足夠密封壓力的同時，減小了密封體與軸之間的摩擦力，從而降低了往復(fù)機構(gòu)的運動摩擦力，在保證密封的同時延長了密封體及運動軸的使用壽命。
【專利說明】一種低摩擦往復(fù)運動密封件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種密封件，尤其涉及一種低摩擦往復(fù)運動密封件。

【背景技術(shù)】
[0002] 往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代車輛、工程機械上常用的部件，往復(fù)運動的軸密封件 唇口結(jié)構(gòu)和耐磨性對往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)的使用壽命影響至關(guān)重要。而密封件的密封能 力，取決于密封面油膜的厚度，密封唇與軸之間油膜厚度過大，密封件容易發(fā)生泄漏；厚度 過小，可能發(fā)生干摩擦，引起密封件和軸磨損。如汽車的減震器在使用過程中，經(jīng)常會因為 密封件摩擦力大，導(dǎo)致往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏油、異響、耐久性差等問題。但同時密封 件要實現(xiàn)對往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)內(nèi)部密封介質(zhì)、高壓氣體的密封，又必須具備對軸保持足 夠的徑向力。因此在密封件設(shè)計時，首先要滿足密封所要求的徑向力，根據(jù)摩擦力等于徑向 力與摩擦系數(shù)之積的理論，當(dāng)徑向力設(shè)計值較大時，在摩擦力系數(shù)保持不變的條件下，必然 會產(chǎn)生大的軸向摩擦力，在軸向摩擦力較大的狀態(tài)下，密封件與往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)間容 易產(chǎn)生干磨、異響甚至造成往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)失效，影響汽車、工程機械等運動體的使用 壽命。因此，如何解決既保證適當(dāng)?shù)膹较蛎芊饬Γ帜鼙M量減少密封體與往復(fù)運動的液壓 結(jié)構(gòu)之間的軸向摩擦力就成為一個矛盾。專利號為201320268503,名稱為一種低摩擦減震 器的實用新型專利，通過在密封件的密封面上設(shè)置軸向并行紋以減少密封面與減震器軸之 間的接觸面積，從而減少兩者之間的摩擦力，其相比普通軸密封件已經(jīng)有了很大的改進(jìn)，但 也存在以下不足：一是單純的軸向并行紋結(jié)構(gòu)在不同使用工況下，特別是被密封介質(zhì)在密 封件的上端，主密封唇口朝上的使用工況下，有可能導(dǎo)致軸向并行紋內(nèi)部的潤滑劑受熱產(chǎn) 生不良的密封引流；二是由于軸向并行紋之間形成軸向儲油溝槽，雖然有利于在密封面與 減震器軸之間形成臨界潤滑油膜，但這些軸向溝槽也會促使?jié)櫥碗S著軸向往復(fù)運動而流 失，從而導(dǎo)致密封件較早干磨、失效。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低摩擦往復(fù)運動密封件。其能在 保證徑向密封壓力的同時，減少密封體與往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)之間的軸向摩擦力，從而延 長密封體的使用壽命。
[0004] 本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種低摩擦往復(fù)運動密封件，包 括環(huán)形支撐骨架及環(huán)形彈性密封體，所述環(huán)形彈性密封體包括至少一個密封唇，其特征在 于，在所述密封唇形成的環(huán)形密封面上設(shè)有凹凸面環(huán)帶，所述凹凸面環(huán)帶上設(shè)有多個凸起 或凹坑。
[0005] 本實用新型的有益效果是：一是由于在所述密封唇形成的環(huán)形密封面上設(shè)有凹凸 面環(huán)帶，不僅減小了密封面與往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)之間的接觸面積，而且有利于在密封面 與往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)之間形成臨界潤滑油膜；二是在凹凸面環(huán)帶的凸起或凹坑之間能較 好的儲存潤滑油，降低了密封唇與往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)之間的摩擦系數(shù)，在保持密封件對 往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)徑向力不變的前提下，達(dá)到了減小密封件與往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)之間 摩擦力的目的；三是由于凹凸面環(huán)帶上由凸起或凹坑形成了縱橫溝槽，使?jié)櫥驮谶@些溝 槽中儲存并能獲得迷宮式密封效果，也有利于潤滑油膜的長期保存，從而提高了密封件的 使用壽命；四是單個的凸起或凹坑結(jié)構(gòu)在往復(fù)運動中，更具有柔韌性和隨動性。本實用新型 與普通密封件相比對軸向摩擦力能降低1〇%-37% ;與單純采用軸向并行紋的密封件相比， 軸向摩擦力還能降低5%-25%，延長密封件使用壽命在5%-17%。
[0006] 這里所述的液壓結(jié)構(gòu)可以是液壓缸和活塞結(jié)構(gòu)，本實用新型的密封件套裝在往復(fù) 運動的活塞或軸上。
[0007] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0008] 進(jìn)一步，所述密封唇包括第一密封唇及第二密封唇，在所述第一密封唇及第二密 封唇所形成的環(huán)形密封面上分別設(shè)有第一凹凸面環(huán)帶及第二凹凸面環(huán)帶。
[0009] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，可以根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的密封體設(shè)置多道凹凸面 環(huán)帶，以達(dá)到更好的密封效果。
[0010] 進(jìn)一步，所述環(huán)形彈性密封體還包括防塵唇，在所述防塵唇形成的環(huán)形密封面上 還設(shè)有第三凹凸面環(huán)帶。
[0011] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，基于上述同樣的道理，設(shè)置第三凹凸面環(huán)帶 可以在有效隔阻塵埃的同時降低密封件軸向摩擦力。
[0012] 進(jìn)一步，所述凸起的形狀為半球形、四方體形、圓臺形或多棱臺形。
[0013] 進(jìn)一步，所述凹坑的形狀為半球形、四方體形、圓臺形或多棱臺形。
[0014] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，采用不同結(jié)構(gòu)的凸起或凹坑可以更好的適應(yīng) 不同的工況以在保證密封性能的前提下降低軸向摩擦力：通過調(diào)整凹、凸結(jié)構(gòu)的形狀、密 度以及凸起或凹坑之間的間距，可以調(diào)整密封件的密封性能或適應(yīng)對不同被密封介質(zhì)的壓 力。
[0015] 進(jìn)一步，所述凸起或凹坑在所述環(huán)形密封面上均勻分布或無規(guī)則分布。
[0016] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，均勻分布或無規(guī)則分布可以選擇采用，無規(guī) 則分布更能出現(xiàn)迷宮式儲油溝槽，從而使密封件的使用壽命更長。
[0017] 進(jìn)一步，所述環(huán)形彈性密封體的材質(zhì)為聚氨酯或橡膠。
[0018] 進(jìn)一步，所述橡膠為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠或氟橡膠。
[0019] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，根據(jù)用途，要求成本不同，可選用合適的密封 材料。
[0020] 進(jìn)一步，所述凸起的高度或凹坑的深度為0. 02-0. 3毫米。
[0021] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，可以根據(jù)密封件的直徑大小、密封件的厚度、 要求油膜厚度以及其它工況要求選擇所述凸起的高度或凹坑的深度。
[0022] 進(jìn)一步，所述相鄰?fù)蛊鸹蛳噜彴伎又g的所述密封面呈平面、下凹弧形或凸起弧 形。
[0023] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，當(dāng)所述相鄰?fù)蛊鸹蛳噜彴伎又g的所述密封 面呈下凹弧形或凸起弧形，有利于形成不同層次的凹凸層面，使之能更好的在密封面的凸 起與往復(fù)運動的液壓結(jié)構(gòu)之間形成臨界潤滑油膜，從而提高了密封件的壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為本實用新型的實施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2為本實用新型的實施例2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖3為本實用新型的實施例3結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖4為本實用新型的實施例3結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖5為本實用新型的凹凸面環(huán)帶沿徑向的局部剖面圖（圓球形凸起）；
[0029] 圖6為圖1中的凹凸面環(huán)帶沿徑向的局部剖面圖（多棱臺形凸起）；
[0030] 圖7為圖2中的凹凸面環(huán)帶沿徑向的局部剖面圖(無規(guī)則分布的凸起）
[0031] 圖8為圖3中的凹凸面環(huán)帶沿徑向的局部剖面圖（由凹坑組成環(huán)帶）；
[0032] 圖9為圖4的A-A向剖面圖（四方體形凸起)。
[0033] 在圖1?圖9中，1、環(huán)形支撐骨架；2、環(huán)形彈性密封體；3、防塵唇；4、第三凹凸面 環(huán)帶；5、第二凹凸面環(huán)帶；6、第一凹凸面環(huán)帶；7、第二密封唇；8、第一密封唇；9、緊箍彈簧； 10、凸起；11、凹坑。

【具體實施方式】
[0034] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0035] 如圖1到圖5所示，一種低摩擦往復(fù)運動密封件，包括環(huán)形支撐骨架1及環(huán)形彈性 密封體2,所述環(huán)形彈性密封體2包括至少一個密封唇，在所述密封唇形成的環(huán)形密封面上 設(shè)有凹凸面環(huán)帶，所述凹凸面環(huán)帶上設(shè)有多個凸起10或凹坑11。
[0036] 所述環(huán)形彈性密封體2還設(shè)有緊箍彈簧9。
[0037] 所述密封唇包括第一密封唇8及第二密封唇7,在所述第一密封唇8及第二密封唇 7所形成的環(huán)形密封面上分別設(shè)有第一凹凸面環(huán)帶6及第二凹凸面環(huán)帶5。
[0038] 所述環(huán)形彈性密封體2還包括防塵唇3,在所述防塵唇3形成的環(huán)形密封面上還設(shè) 有第三凹凸面環(huán)帶4。
[0039] 所述凸起10的形狀為半球形、四方體形、圓臺形或多棱臺形。
[0040] 所述凹坑11的形狀為半球形、四方體形、圓臺形或多棱臺形。
[0041] 所述凸起10或凹坑11在所述環(huán)形密封面上均勻分布或無規(guī)則分布。
[0042] 所述環(huán)形彈性密封體2的材質(zhì)為聚氨酯或橡膠。
[0043] 所述橡膠為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠或氟橡膠。
[0044] 所述凸起10的高度或凹坑的深度為0. 02 - 0. 3毫米。
[0045] 所述相鄰?fù)蛊?0或相鄰凹坑11之間的所述密封面呈平面、下凹弧形或凸起弧形。
[0046] 以下再分別列出幾個具體實施例，以進(jìn)一步對本實用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明：
[0047] 實施例1
[0048] 如圖1和圖6所示，一種低摩擦往復(fù)運動密封件，包括環(huán)形支撐骨架1及環(huán)形彈性 密封體22,所述環(huán)形彈性密封體2包括至少一個密封唇，在所述密封唇形成的環(huán)形密封面 上設(shè)有凹凸面環(huán)帶，所述凹凸面環(huán)帶上設(shè)有多個凸起10。
[0049] 所述凸起10的形狀為多棱臺形。
[0050] 所述凸起10的高度為〇· 02毫米。
[0051] 其余結(jié)構(gòu)如上所述，不在贅述。
[0052] 實施例2
[0053] 如圖2和圖7所示，一種低摩擦往復(fù)運動密封件，包括環(huán)形支撐骨架1及環(huán)形彈性 密封體2,所述環(huán)形彈性密封體2包括至少一個密封唇，在所述密封唇形成的環(huán)形密封面上 設(shè)有凹凸面環(huán)帶，所述凹凸面環(huán)帶上設(shè)有多個凸起10。
[0054] 所述凸起10在所述環(huán)形密封面上無規(guī)則分布。
[0055] 所述凸起10的高度為0· 10毫米。
[0056] 其余結(jié)構(gòu)如上所述，不在贅述。
[0057] 實施例3
[0058] 如圖3和圖8所示，一種低摩擦往復(fù)運動密封件，包括環(huán)形支撐骨架1及環(huán)形彈性 密封體2,所述環(huán)形彈性密封體2包括至少一個密封唇，在所述密封唇形成的環(huán)形密封面上 設(shè)有凹凸面環(huán)帶，所述凹凸面環(huán)帶上設(shè)有多個凹坑11。
[0059] 所述凹坑11的形狀為多棱臺形。
[0060] 所述凹坑的深度為〇· 3毫米。
[0061] 其余結(jié)構(gòu)如上所述，不在贅述。
[0062] 實施例4
[0063] 如圖4和圖9所示，一種低摩擦往復(fù)運動密封件，包括環(huán)形支撐骨架1及環(huán)形彈性 密封體2,所述環(huán)形彈性密封體2包括至少一個密封唇，在所述密封唇形成的環(huán)形密封面上 設(shè)有凹凸面環(huán)帶，所述凹凸面環(huán)帶上設(shè)有多個凸起10。
[0064] 所述凸起10的形狀為四方體形。采用四方體形凸起時，在所述環(huán)形密封面上會形 成網(wǎng)格狀潤滑油存儲溝槽。
[0065] 所述凸起10的高度為0· 20毫米。
[0066] 其余結(jié)構(gòu)如上所述，不在贅述。
[〇〇67] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種低摩擦往復(fù)運動密封件，包括環(huán)形支撐骨架及環(huán)形彈性密封體，所述環(huán)形彈性 密封體包括至少一個密封唇，其特征在于，在所述密封唇形成的環(huán)形密封面上設(shè)有凹凸面 環(huán)帶，所述凹凸面環(huán)帶上設(shè)有多個凸起或凹坑； 所述凸起或凹坑的形狀為半球形、四方體形、圓臺形或多棱臺形； 所述凸起或凹坑在所述環(huán)形密封面上均勻分布或無規(guī)則分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低摩擦往復(fù)運動密封件，其特征在于，所述密封唇包括第一 密封唇及第二密封唇，在所述第一密封唇及第二密封唇所形成的環(huán)形密封面上分別設(shè)有第 一凹凸面環(huán)帶及第二凹凸面環(huán)帶。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低摩擦往復(fù)運動密封件，其特征在于，所述環(huán)形彈性密封 體還包括防塵唇，在所述防塵唇形成的環(huán)形密封面上還設(shè)有第三凹凸面環(huán)帶。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低摩擦往復(fù)運動密封件，其特征在于，所述環(huán)形彈性密封 體的材質(zhì)為聚氨酯或橡膠。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低摩擦往復(fù)運動密封件，其特征在于，所述橡膠為丁腈橡膠、 氫化丁腈橡膠或氟橡膠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低摩擦往復(fù)運動密封件，其特征在于，所述凸起的高度或 凹坑的深度為〇. 02-0. 3毫米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低摩擦往復(fù)運動密封件，其特征在于，所述相鄰?fù)蛊鸹蛳?鄰凹坑之間的所述密封面呈平面、下凹弧形或凸起弧形。
【文檔編號】F16J15/32GK203868336SQ201420056277
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】杜杰, 王景林, 李玉勝, 梁延忠 申請人:煙臺潤蚨祥油封有限公司