一种具有表面微造型的旋转副密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种具有表面微造型的旋转副密封结构，该密封结构包括密封基座、环形密封圈和轴，其中环形密封圈固定在密封基座内，环形密封圈与轴过盈配合形成密封的旋转副。轴的外圆柱面与环形密封圈的内圆柱面有一环形带状接触表面，在轴上的接触表面或环形密封圈上的接触表面上均匀分布有微观造型，所述微观造型为微凸体造型、微凹坑或微槽。本实用新型专利技术通过在旋转副密封结构的接触表面设置微造型结构，使得进入接触表面的灰尘被微造型收集并阻止其进一步渗透，或由于微造型的存在避免了接触表面间由于灰尘造成的磨损过快，从而减小环形密封圈与轴之间的摩擦阻力，降低摩擦发热并减缓磨损速度，提高防尘密封结构的寿命和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种具有表面微造型的旋转副密封结构，该密封结构包括密封基座、环形密封圈和轴，其中环形密封圈固定在密封基座内，环形密封圈与轴过盈配合形成密封的旋转副。轴的外圆柱面与环形密封圈的内圆柱面有一环形带状接触表面，在轴上的接触表面或环形密封圈上的接触表面上均匀分布有微观造型，所述微观造型为微凸体造型、微凹坑或微槽。本技术通过在旋转副密封结构的接触表面设置微造型结构，使得进入接触表面的灰尘被微造型收集并阻止其进一步渗透，或由于微造型的存在避免了接触表面间由于灰尘造成的磨损过快，从而减小环形密封圈与轴之间的摩擦阻力，降低摩擦发热并减缓磨损速度，提高防尘密封结构的寿命和可靠性。【专利说明】一种具有表面微造型的旋转副密封结构
本技术涉及防尘密封
，具体涉及一种具有表面微造型的旋转副密封结构。
技术介绍
月球表面是没有水与空气的干燥真空环境，广泛分布着中值粒径为70μ m的带静电细微月尘，月尘具有很强的粘附性、渗透性和研磨性。美国曾做过如下试验，将模拟月尘做彻底出气处理后，其摩擦系数较出气处理前最高增大了 60倍。因此，具有粘附性、渗透性和研磨性的细微月尘易于渗透进入各种活动部件的摩擦副表面，从而加剧摩擦副的磨损、卡死及失效。在多种月尘防护措施中，防尘密封技术能抑制带静电细微月尘的渗透作用，从而缓解月尘对摩擦副的磨损和破坏，有效延长各活动部件的使用寿命。 在地面设备中，亦存在多种不能使用油/脂润滑密封的情况，例如需在高真空洁净环境下对晶圆(晶圆是制作CPU芯片的基材)进行等离子体注入，为消除润滑油/润滑脂挥发引起的污染，相关的活动部件只能采取干摩擦密封方式。 在压紧填料密封、机械密封、迷宫密封等多种密封形式中，由于聚四氟乙烯、特氟隆等材料的低摩阻和自润滑特性，由上述材料制成的环形密封圈在旋转副防尘密封中广泛应用。 大量高精尖技术对重要摩擦副表面性能的要求越来越高，利用表面微造型技术(Surface Texturing)改善机械端面密封、缸套-活塞环、推力轴承以及大直径圆柱滚子轴承保持架等多种摩擦副的性能研究和应用也越来越广。 此外，表面微造型也可以有效改善少油或干摩擦状态下的摩擦性能。但在目前，在环形密封圈与轴过盈配合形成的干摩擦旋转副表面进行降低摩擦阻力、延长使用寿命的解决方式中，尚未出现微造型加工这一方式。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有表面微造型的旋转副密封结构，以解决现有环形密封圈与轴过盈配合形成的干摩擦旋转副摩擦阻力大、使用寿命短的问题。 为实现上述目的，本技术采用以下技术方案:提供一种具有表面微造型的旋转副密封结构，包括密封基座、环形密封圈和轴，其中，所述环形密封圈固定在所述密封基座内，所述环形密封圈与所述轴过盈配合形成密封的旋转副，且所述环形密封圈的内圆柱面与所述轴的外圆柱面相接触，所述轴的外圆柱面与所述环形密封圈的内环圆柱面的过盈配合处分别具有一接触表面，所述接触表面为一环形带状区域；位于所述轴上的所述接触表面或位于所述环形密封圈上的所述接触表面均匀分布有微观造型。 较佳地，所述轴旋转而所述密封基座固定，或所述密封基座旋转而所述轴固定。 较佳地，所述微观造型为微凸体造型、微凹坑造型或微槽形造型。 较佳地，所述的微凸体造型与所述的微凹坑造型从俯视角度观察为圆形或矩形；所述的微凸体造型与所述的微凹坑造型从法向剖视角度观察为圆弧形、梯形、矩形或三角形；所述的微槽形造型从俯视角度观察为长条形或样条曲线形；所述的微槽形造型从法向剖视角度观察为圆弧形、梯形、矩形或三角形；所述微观造型的法向深度最大值的范围为 0.5 μ m?15 μ m。 较佳地，所述微观造型在所述轴或所述环形密封圈的接触表面的面积占有率为5% ?50%。 较佳地，所述微槽形造型为长条形的微槽，所述微槽均匀分布于所述接触表面上，所述微槽一端指向所述密封基座所在方向，另一端指向所述轴所在方向。 较佳地，所述微槽与所述轴的轴心具有一倾斜角度，且所述微槽指向所述密封基座的一端向所述微槽所在的接触表面的主旋转方向倾斜。 本技术通过在旋转副密封结构的接触表面设置微观造型结构，可以对灰尘等细微颗粒进行收集并防止其进一步渗透，也可以避免摩擦副接触表面间由于灰尘造成的三体甚至多体摩擦，从而有效地减小了过盈配合的旋转副接触表面的摩擦阻力，降低摩擦发热，减缓磨损速度，提高密封结构的寿命与密封结构在防尘密封方面的可靠性。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的旋转副密封结构三维爆炸半剖视图； 图2是本技术的旋转副密封结构轴向剖视图； 图3是图2所示部位的局部放大视图； 图4是本技术中轴旋转方向与长条形微观造型倾斜方向的关系示意图。 符号说明:1-密封基座、2-环形密封圈、3-轴、4-微观造型、41-圆形微观造型；42-长条形微观造型。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。 图1是本技术一实施例的具有表面微造型的旋转副密封结构的三维爆炸半剖视图，该旋转副结构包括:密封基座1、作旋转运动的轴3、安装于轴3与密封基座I之间的环形密封圈2。轴3的外圆柱面上与环形密封圈2接触的接触表面设置有微观造型4，微观造型4为微凸体造型或微凹体造型。所述的微观造型4从俯视角度观察为圆形微观造型41。本实施例中，微观造型4还可以是矩形，且微观造型4从法向剖视角度观察为圆弧形、梯形、矩形或三角形；微观造型4的法向深度范围为0.5 μ πΓ15 μ m ;微观造型4在轴3的接触表面的面积占有率为5%?50%。 本技术另一实施例中，该旋转副结构还可以包括:做旋转运动的密封基座1、轴3、安装于轴3与密封基座I之间的环形密封圈2。环形密封圈2上与轴3接触的接触表面设置有微观造型4，微观造型4为微凸体造型或微凹体造型。微观造型4从俯视角度观察为圆形或矩形；微观造型4从法向剖视角度观察为圆弧形、梯形、矩形或三角形；微观造型4的法向深度范围为0.5 μ πΓ?5 μ m ;微观造型4在环形密封圈2的接触表面的面积占有率为5% ?50%。 图2是本技术实施例的旋转副密封结构轴向剖视图，密封基座1、环形密封圈2和轴3同轴安装,环形密封圈2与密封基座I之间固定连接,环形密封圈2与轴3之间过盈配合，形成旋转的动密封连接。 图3是图2所示部位的局部放大视图，环形密封圈2与轴3之间动密封接触，在环形密封圈2的内表面与轴3的外表面上形成接触表面，微观造型4设置于轴3外表面的接触表面上，或设置于环形密封圈2内表面的接触表面上。 当微观造型4为微凹体造型时，进入接触表面的灰尘被微凹体造型收集并阻止其进一步渗透。 当微观造型4为微凹体造型或微凸体造型时，微凸体造型或微凹体造型的存在避免了摩擦副接触表面间由于灰尘带来的三体或多体摩擦，降低摩擦副接触表面的磨损速度，从而提高摩擦副的使用寿命，并有效避免灰尘的进入，实现良好而可靠的密封。 本技术的实施例中，密封结构上的微观造型4还可以为微槽形造型，微槽形造型从法向剖视角度观察为圆弧形、梯形、矩形或三角形，密封结构的其余部分与上述相同。其中，微槽形造型均勻分布于接触表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有表面微造型的旋转副密封结构，包括：密封基座、环形密封圈和轴，其中，所述环形密封圈固定在所述密封基座内，所述环形密封圈与所述轴过盈配合形成密封的旋转副，且所述环形密封圈的内圆柱面与所述轴的外圆柱面相接触，其特征在于：所述轴的外圆柱面与所述环形密封圈的内环圆柱面的过盈配合处分别具有一接触表面，所述接触表面为一环形带状区域；位于所述轴上的所述接触表面或位于所述环形密封圈上的所述接触表面均匀分布有微观造型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令斌，肖杰，刘殿富，宗魏，张晓伟，姬鸣，丁亮亮，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31