本发明专利技术公开了一种密封装置及制造该密封装置的方法。所述密封装置用于在带孔的套与具有外波状表面的轴之间提供动态液封，所述轴的外波状表面在所述孔中。所述密封装置包括一个刚性支架，用于支撑套的孔内的密封装置。一个安装到所述刚性支架上的柔性部件，该柔性部件采用高弹性材料制造，在使用时能够弯曲。一个密封件被所述柔性部件绕外波状表面夹持。该密封件用非－聚四氟乙烯轴承级塑料材料制造，该材料硬度大于所述高弹性材料的硬度。当柔性部件弯曲时，密封件随柔性部件一起移动。所述密封件沿所述外波状表面以多个弯曲的螺旋延伸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及一种用于在套与轴之间提供动态液封的密封装置，所述轴具有一个相对套旋转的外波状表面。更具体地，本专利技术涉及用于这种密封装置中的密封件，包括用来生成这种密封件的材料和型材以及生产这种密封件的方法。
技术介绍
人们清楚地知道，当轴的外波状表面穿过套的孔并相对于套旋转时，密封装置能够在带孔的套与轴之间提供一种动态液封。这种密封装置通常包括一个刚性的、用来支撑孔中密封装置的支架，一个用橡胶材料制造的安装环常常模制在刚性支架周围，在密封装置与套之间提供压配合连接，从而使孔中的密封装置定位在外波状表面周围。刚性支架支撑密封件，如环绕并动态密封轴的外波状表面的唇形密封件。诸如唇形的密封件常常使用聚四氟乙烯(PTFE)生成，因为PTFE的热阻和化学阻极佳，且摩擦系数较低。但是，PTFE的耐磨性较差，而且生产成本较高，因而使其仅仅局限于某些密封应用，有时还需要采取额外措施防止PTFE被环境损坏。本专利技术的一个目标就是提供一种密封装置，它既能够克服或明显地减少典型PTFE密封件的缺点，同时还能保留其优点。
技术实现思路
根据本专利技术第一个方面制造的一种密封装置，当轴的外波状表面相对套旋转时，能在带孔的套与轴之间提供一种动态液封。外波状表面围绕工作轴相对于套旋转，密封装置包括一个刚性的支架，用来支撑位于套的孔中、围绕外波状表面的密封装置。一个用高弹性材料制成的柔性部件安装在刚性支架上，当外波状表面围绕工作轴旋转时，这个柔性部件能灵活地使一个密封件与外波状表面保持密封。这种密封件是采用非-聚四氟乙烯(non-PTFE)轴承级(bearing grade)塑料材料制造的。non-PTFE材料的硬度通常要比制作柔性部件的高弹性材料的硬度大一些。这种密封装置的一个优点是能够使用non-PTFE轴承级塑料材料进行生产。与诸如PTFE的传统材料比较，这样做可以节省一大笔成本经费，还可以提供一种具有更高耐磨性、适合于动态液封的材料。传统上，尽管人们已清楚地了解这种材料的刚性本质，但从来都没有人使用它们制造密封件。也就是说，当轴在孔中方向偏离时，密封件就会不均衡地磨损，从而使其与轴的密封关系变差。如果使用根据本专利技术的密封装置，当轴在孔中方向偏离时，柔性部件能够弯曲，其保持的密封件就会变得不是那麽柔软，因为密封件是与柔性部件一道移动的。根据本专利技术的另一个方面，密封件沿外波状表面以多个弯曲的螺旋伸展开来。螺旋能提供一种流体动力学效应，其作用犹如一个泵，能使流经密封件背面的液体改道流向密封件的内部(即油面)。螺旋可以是单螺纹或多头螺纹形状，如果需要，也可以是单向或双向的。本专利技术还进一步提供了一种生产具有多个弯曲螺旋密封装置的方法。该方法包括在密封材料原料件(stock piece)表面上生成呈螺旋型伸展的凹槽，以界定出原料件中的断裂线。然后，原料件沿断裂线裂开生成密封件。通过生成凹槽以界定断裂线，这种制造密封件的方法可以提供一种简单的、性价比高的生产程序，可以生成具有多个螺旋的密封件。附图说明结合附图阅读以下的详细说明，可以容易地清楚并完全理解本专利技术的上述优点和特征，其中图1是根据本专利技术的一个密封装置的部分截面图；图2显示了绕工作轴旋转的轴未对准时密封装置的部分截面图；图3是密封装置的密封件的透视图；图4是密封装置另一个密封件的透视图；图5是根据本专利技术另一个实施例的密封装置的密封件的部分截面图；图5A是用来制造图5所示密封件的non-PTFE材料的圆柱形原料件的部分截面图；图6是根据本专利技术另一个实施例的密封装置密封件的部分截面图；图6A是用来制造图6所示密封件的non-PTFE材料的圆柱形原料件的部分截面图。具体实施例方式参看附图时，在所有的几个附图中，相同的数字表示相同或对应的部件，根据本专利技术的密封装置通常用10表示。密封装置10极适合于需要动态液封的各式各样应用，这些应用可能包括车辆和工业应用。在此所示的密封装置10是用于一个轴密封系统11。在图1中，轴密封系统11使用密封装置10，在具有孔14的套12与轴16之间提供一种动态液封，所述轴16具有一个相对套12旋转的外波状表面15。外波状表面15围绕工作轴A相对于套12旋转。在图1中，外波状表面15以一个通过压配合而与轴16相结合的环状耐磨套管28呈现，耐磨套管28是通过压配合与轴16结合的，其目的已为本领域的技术人员所熟知，即提供一个制造好的波状表面。同样，本领域的技术人员也会理解到，本专利技术的实施也可以不使用耐磨套管28。耐磨套管28与孔14中的轴16一道旋转。在套12的孔14中，在轴16周围生成有圆柱阶形孔壁17，在阶形孔壁17的横向方向上还生成有面对轴的方向的环状的肩19。支架18支撑孔14中的密封装置10，支架18包括一个U形的底座部分20和一个从底座部分20向内径向伸出的环状凸缘22，支架18优选使用刚性材料，例如金属制造。一个高弹性安装环24环绕着刚性支架18形成，将密封装置压入孔14中，从而提供一个屏障，使液体保留在套12中。高弹性安装环24压住孔壁17和肩19，实现压配合。还可以在套12中一个类似形状的袋34中置入一个挡圈32，用来将密封装置10固定在孔14中。还可以将一个环行隔板30固定到耐磨套管28上，置于刚性支架18的U形底座部分20界定的环形腔中，以便界定出曲折的路径来限制污垢和碎片进入到密封件。在曲径中可以置入一个过滤器26并将其安装到支架20，或根据需要，安装到轴套28上，以便进一步帮助捕获污垢和碎片。一旦过滤器26安装到支架20上，由于轴16沿工作轴A旋转，轴套28和环行隔板30就会相对于过滤器26旋转。高弹性材料制成的柔性部件36安装并吊在支架18上，高弹性材料的硬度大小能使柔性部件36在使用期间弯曲，但依旧能够保持其形状，例如肖氏A型硬度(shore A hardness)25-27或肖氏D型硬度小于50。高弹性材料包括橡胶或其它类似的材料。柔性部件36包括一个基本与工作轴A平行的纵向部分39，第一环形唇40和第二环行唇42从纵向部分39径向向外伸出，界定出位于此处的槽口44，用于容置刚性支架18的环状凸缘22，从而将柔性部件36密封地固定到环状凸缘22上。柔性部件36还包括从纵向部分39径向向内伸出的第三环形唇46和第四环形唇48，在第三环形唇46和第四环形唇48与外波状表面15之间保留有一个间隙。柔性部件36灵活地保留在外波状表面15周围径向作用的密封件38。在一个优选的实施例中，柔性部件36模制到密封件38上，在刚性支架18的环状凸缘22与密封件38之间起到一个环形枢纽36的作用。密封件38包括一个与柔性部件36摩擦成型接触(frictional molded contact)的外表面50，使密封件38紧倚在柔性部件36上。在另一个实施例中，外表面50与柔性部件36化学粘结。密封件38进一步包括一个径向的内部环形密封表面52，密封表面52沿外波状表面15轴向延伸，随即具有密封作用。与此同时，柔性部件36的第三环形唇46与密封件38邻接，保持密封件38在轴向上单方向移动。再看图2，当轴16相对于刚性支架18在径向上发生方向偏离时(图中有夸大)，由于柔性部件36相对于刚性支架18弯曲，密封件38与柔性部件36一起移动。与此同时，径向的内本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种密封装置，用于在带孔的套与具有外波状表面的轴之间提供动态液封，所述轴的外波状表面在所述孔中围绕工作轴相对于所述套旋转，所述装置包括：一个刚性支架；一个用高弹性材料制造的、安装到所述刚性支架上的柔性部件；一个用非－聚四氟乙烯轴承级塑料材料制造的密封件，所述非－聚四氟乙烯轴承级塑料材料的硬度大于所述高弹性材料的硬度，所述密封件被所述柔性部件夹持并具有一个径向上的内部环形密封表面，可以与所述柔性部件一起相对所述刚性支架移动，以在所述轴的外波状表面周围实施密封。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫M托特，弗雷德里克哈奇，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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