[实用新型]一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封装置

说明书

一种强制对流换热的耐磨型旋转轴唇形密封装置，包含唇形密封圈、支撑架、压盖、端盖和旋转轴，唇形密封圈包含金属骨架、紧箍弹簧和橡胶密封体，唇形密封圈和支撑架通过螺栓固定在压盖上。橡胶密封体的后唇角倾斜面与支撑架配合的部分表面上开设有螺旋导流槽；支撑架截面形状为L型，位于空气侧，与旋转轴紧靠的环周面上开设有进气孔，紧靠压盖且裸露在空气中的外立面上开设排气孔；进气孔和排气孔均位于后唇角倾斜面的开槽区间内。旋转轴靠近唇形密封圈空气侧的表面上开设一对旋向相反的螺旋微沟槽，靠近唇口的螺旋微沟槽其旋向与旋转轴旋向相同，远离唇口的螺旋微沟槽其旋向与旋转轴旋向相反，两束螺旋微沟槽沿螺旋线方向槽深和槽宽均逐渐减小。

技术领域

本实用新型涉及橡塑密封领域，尤其是一种旋转轴唇形密封装置，其在空气侧安装支撑架，支撑架上开设螺旋导流槽、进气孔和出气孔，配套的轴表面开设螺旋微沟槽，可用于各种压缩机、变速箱、泵等旋转机械。

背景技术

唇形密封(简称油封)是一种具有自密封作用的形式，用来防止润滑油泄漏和阻止异物进入密封区域的弹性体密封。因其结构简单、价格低廉等优点，被广泛应用于各类旋转机械中。唇形密封的基本结构一般包括橡胶密封体、金属骨架和箍紧紧箍弹簧等三部分，依靠橡胶密封体的唇口部分与配对转轴之间的过盈配合而对介质进行密封，而在工作压力较高时，容易使油封腰部过度变形，造成唇口与轴接触面积增加，引起摩擦生热加剧导致密封失效。

据统计，大多数油封的失效是油封唇口摩擦所引起的高温造成的。油封唇口与旋转轴表面接触摩擦产生大量的热，积聚在接触部位，造成唇口处温度急剧升高，加速唇口的老化、变硬和加剧磨损。油封正常工作时，油封唇口与旋转轴间会有一层很薄的润滑油膜将轴和油封唇口隔离开，不仅能避免轴和唇口直接接触，减少摩擦生热，还能有效防止润滑油的泄漏。当轴高速旋转时油封唇口生热量急剧增加，导致油腔和油封唇口温度升高，过高的温度可能导致油封橡胶材料加速老化引起密封失效；还会使润滑油黏度降低，油膜厚度也减小，当油膜厚度小于临界膜厚时，油封会出现润滑失效，进一步造成密封失效。

在实际使用过程中，常因空气侧泄漏的油液粘附空气中的悬浮物，伴随着轴的高速旋转，将这些杂质带入密封唇部，形成磨粒磨损，从而加剧密封唇部的磨损而造成密封失效。目前，针对油封唇口温度过高引起失效的解决方法通常是寻找更为耐高温、耐磨损的油封材料，以及优化唇形密封结构增加防尘唇使油封适应较高的唇口温度和磨粒磨损情况，但无法避免使用中出现的唇口高温及杂质粘附磨损问题。

公告号CN1508437A公开了一种操作简单、成本低廉的压缩机曲轴唇形密封耐磨结构。该专利通过在压缩机曲轴与唇形密封接触区粘连安装一个耐磨套筒，虽能够减小唇形密封与压缩机曲轴之间的摩擦，防止曲轴磨损，减少维修费用。但套筒的安装密封性无法保证，且存在无法减少唇形密封唇口摩擦热以及粘附在唇口的空气中的悬浮物，避免唇口高温及杂质粘附磨损的缺陷。

发明内容

本实用新型要克服现有唇形密封使用过程中出现的唇口温度过高和杂质粘附出现磨粒磨损的缺点，提出一种结构简单，可主动加速唇口散热、减少杂质粘附进入唇口的可强化换热的耐磨型旋转轴唇形密封装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：