申请/专利权人：中国船舶重工集团公司第七0三研究所

申请日：2019-01-15

公开（公告）日：2023-03-17

公开（公告）号：CN110043668B

主分类号：F16J15/3248

分类号：F16J15/3248;F16J15/3276;F16J15/3284

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.17#授权;2019.08.16#实质审查的生效;2019.07.23#公开

摘要：本发明涉及一种密封组件，具体涉及一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，包括密封圈、金属橡胶密封环、不锈钢密封法兰盘、内密封Y型密封圈和传动密封圈；密封圈和传动密封圈安装于金属橡胶密封环的环槽内，不锈钢密封法兰盘套装于金属橡胶密封环上，内密封Y型密封圈安装于不锈钢密封法兰盘与金属橡胶密封环之间的环腔内。以金属橡胶材料为密封元件环通过材料自身延展性与可塑性，可以更好的与转轴配合，进而防止产生打滑、丢转等问题。金属橡胶密封环能够更好的与Y型密封圈保持贴合，从而达到更好的密封效果。同时，具有良好的耐磨性和自动补偿功能，以保证与不锈钢密封法兰盘接触面具有更长寿命。

主权项：1.一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述密封组件包括密封圈（1）、金属橡胶密封环（2）、不锈钢密封法兰盘（3）、内密封Y型密封圈（4）和传动密封圈（5）；所述密封圈（1）和传动密封圈（5）安装于金属橡胶密封环（2）的环槽内，所述不锈钢密封法兰盘（3）套装于金属橡胶密封环（2）上，所述内密封Y型密封圈（4）安装于不锈钢密封法兰盘（3）与金属橡胶密封环（2）之间的环腔内；所述密封圈（1）采用氢化丁晴橡胶材料制成，其横截面为圆形；所述传动密封圈（5）采用丙烯酸酯橡胶制成；所述金属橡胶密封环（2）采用金属橡胶材料制成；所述密封圈（1）和传动密封圈（5）采用柔性石墨材料制成，且密封圈（1）和传动密封圈（5）的横截面为矩形；所述不锈钢密封法兰盘（3）靠近输出端的一端为突出轴段，所述突出轴段表面镀铬，其轴向尺寸大于4mm；所述金属橡胶密封环（2）与不锈钢密封法兰盘（3）在轴向有两接触面，其中靠近输出端一侧端面的接触间隙比远离输出端一侧端面的间隙大0.01-0.06mm；所述金属橡胶密封环（2）在靠近输出端轴段的一侧设有用于收集水蒸气和油气的环槽；所述金属橡胶密封环（2）和不锈钢密封法兰盘（3）为剖分式或整体式结构；所述金属橡胶密封环（2）靠近输出端一侧的摩擦副表面涂有聚四氟乙烯涂层；所述聚四氟乙烯涂层厚度为0.1-0.6mm；所述金属橡胶密封环（2）与内密封Y型密封圈（4）的接触轴段为过盈配合；所述不锈钢密封法兰盘（3）与内密封Y型密封圈（4）的接触面表面粗糙度为Ra0.4。

全文数据：一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件技术领域：本发明涉及一种密封组件，具体涉及一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件。背景技术：密封组件对于密封回转运动装置具有重要作用。例如齿轮箱输出轴、输入轴密封组件。一般的机械密封装置采用由一对或数对动环与静环组成的平面摩擦副构成，常见的齿轮箱机械密封一般采用合金钢材料制造静环，铝合金材料制造动环。并且，它是靠弹性构件如弹簧或波纹管，或波纹管及弹簧组合构件和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面端面上产生适当的压紧力，使这两个端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。这层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润滑和平衡压力的作用。由于其结构形式所限，机械密封常出现密封端面孙、热烈、变形、破损，尤其是非金属密封端面。另外，弹簧松弛、断裂和腐蚀也容易造成机械密封失效。辅助密封圈既存在掉块、裂口、碰上、卷边和扭曲现象，也存在变形、硬化、破裂和变质等非装配性故障。在装置运行过程中，密封组件的失效，常表现为震动、发热、磨损，最终以介质泄露的形式出现。故此，设计一种密封效果好且能有效降低密封摩擦副磨损的密封组件是十分必要的。发明内容：本发明的目的是提供一种密封效果好且能有效降低密封摩擦副磨损的密封组件，以金属橡胶材料为密封元件环通过材料自身延展性与可塑性，可以更好的与转轴配合，进而防止产生打滑、丢转等问题。金属橡胶密封环能够更好的与Y型密封圈保持贴合，从而达到更好的密封效果。同时，具有良好的耐磨性和自动补偿功能，以保证与不锈钢密封法兰盘接触面具有更长寿命。本发明采用的技术方案为：一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，所述密封组件包括密封圈、金属橡胶密封环、不锈钢密封法兰盘、内密封Y型密封圈和传动密封圈；所述密封圈和传动密封圈安装于金属橡胶密封环的环槽内，所述不锈钢密封法兰盘套装于金属橡胶密封环上，所述内密封Y型密封圈安装于不锈钢密封法兰盘与金属橡胶密封环之间的环腔内。进一步地，所述密封圈采用氢化丁晴橡胶材料制成，其横截面为圆形；所述传动密封圈采用丙烯酸酯橡胶制成；所述金属橡胶密封环采用金属橡胶材料制成。进一步地，所述密封圈和传动密封圈采用柔性石墨材料制成，且密封圈和传动密封圈的横截面为矩形。进一步地，所述不锈钢密封法兰盘靠近输出端的一端为突出轴段，所述突出轴段表面镀铬，其轴向尺寸大于4mm。进一步地，所述金属橡胶密封环与不锈钢密封法兰盘在轴向有两接触面，其中靠近输出端一侧端面的接触间隙比远离输出端一侧端面的间隙大0.01-0.06mm。进一步地，所述金属橡胶密封环在靠近输出端轴段的一侧设有用于收集水蒸气和油气的环槽。进一步地，所述金属橡胶密封环和不锈钢密封法兰盘为剖分式或整体式结构。进一步地，所述金属橡胶密封环靠近输出端一侧的摩擦副表面涂有聚四氟乙烯涂层；所述聚四氟乙烯涂层厚度为0.1-0.6mm。进一步地，所述金属橡胶密封环与内密封Y型密封圈的接触轴段为过盈配合。进一步地，所述锈钢密封法兰盘内密封Y型密封圈的接触面表面表面粗糙度为Ra0.4。本发明的有益效果：提供了一种密封效果好且能有效降低密封摩擦副磨损的密封组件，以金属橡胶材料为密封元件环通过材料自身延展性与可塑性，可以更好的与转轴配合，进而防止产生打滑、丢转等问题。金属橡胶密封环能够更好的与Y型密封圈保持贴合，从而达到更好的密封效果。同时，具有良好的耐磨性和自动补偿功能，以保证与不锈钢密封法兰盘接触面具有更长寿命，结构简单，设计合理，安全可靠，经济适用，易于大规模地推广和使用。附图说明：图1为实施例一的结构示意图。具体实施方式：实施例一参照图1，一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，所述密封组件包括密封圈1、金属橡胶密封环2、不锈钢密封法兰盘3、内密封Y型密封圈4和传动密封圈5；所述密封圈1和传动密封圈5安装于金属橡胶密封环2的环槽内，所述不锈钢密封法兰盘3套装于金属橡胶密封环2上，所述内密封Y型密封圈4安装于不锈钢密封法兰盘3与金属橡胶密封环2之间的环腔内。上述密封组件采用金属橡胶材料作为动环，动环通过密封圈、金属橡胶密封环与转轴形成连接，用以传递运动，实现动环的旋转，利用内密封Y型密封圈与摩擦副与不锈钢密封法兰盘形成密封。密封圈采用氢化丁晴橡胶材料制成，其横截面为圆形；所述传动密封圈采用丙烯酸酯橡胶制成；所述金属橡胶密封环采用金属橡胶材料制成。金属橡胶密封环与不锈钢密封法兰盘在轴向有两接触面，其中靠近输出端一侧端面的接触间隙比远离输出端一侧端面的间隙大0.01-0.06mm。金属橡胶密封环的结构形式为剖分式或整体式，其在靠近输出端一侧轴段设有环槽结构，用以收集水蒸气、油气。金属橡胶密封环与内密封Y型密封圈接触轴段为过盈配合。金属橡胶密封环与不锈钢密封法兰盘轴向有两接触面，靠近输出端一侧端面接触间隙比远离输出端一侧端面间隙大0.01-0.06mm。通过上述结构形式，利用金属橡胶材料的金属特性减小磨损与发热状况，利用其橡胶特性增加其自补偿功能，因此能够有效减小振动与磨损。进一步提高材料强度属性，更有效的减小腐蚀，不锈钢密封法兰盘采用304不锈钢制造，采用分体式结构或剖分式结构，与内密封Y型密封圈接触面表面表面粗糙度为Ra0.4，靠近输出端设有突出轴段，轴段表面镀铬处理，轴向尺寸大于4mm。此结构可保障密封组件散热状态优于一般铝合金材料所制成密封组件，使密封摩擦副寿命得以有效延长。所述不锈钢密封法兰盘（3）靠近输出端的一端为突出轴段，所述突出轴段表面镀铬，其轴向尺寸大于4mm。实施例二在实施例一技术方案的基础上，密封圈和传动密封圈采用柔性石墨材料制成，且密封圈和传动密封圈的横截面为矩形。通过柔性石墨材料的柔性形成预紧力，增大接触面积，有效提高传动效率。利用其矩形截面特性，增大密封接触面积，提高密封效果。实施例三在实施例一技术方案的基础上，所述金属橡胶密封环靠近输出端一侧的摩擦副表面涂有聚四氟乙烯涂层；所述聚四氟乙烯涂层厚度为0.1-0.6mm。通过聚四氟乙烯涂层的自润滑效果，进一步提高金属橡胶密封圈的耐磨性能，减少摩擦发热，进而减少磨损。本密封组件采用金属橡胶材料作为动环，动环通过密封圈、金属橡胶密封环与转轴形成连接，以传递运动。金属橡胶密封环与不锈钢密封法兰盘通过Y形密封圈形成密封，其通过材料自身延展性与可塑性，可以更好的与转轴配合，进而防止产生打滑、丢转等问题。金属橡胶密封环能够更好的与Y型密封圈保持贴合，从而达到更好的密封效果。同时，具有良好的耐磨性和自动补偿功能，以保证与不锈钢密封法兰盘接触面具有更长寿命。

权利要求：1.一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述密封组件包括密封圈（1）、金属橡胶密封环（2）、不锈钢密封法兰盘（3）、内密封Y型密封圈（4）和传动密封圈（5）；所述密封圈（1）和传动密封圈（5）安装于金属橡胶密封环（2）的环槽内，所述不锈钢密封法兰盘（3）套装于金属橡胶密封环（2）上，所述内密封Y型密封圈（4）安装于不锈钢密封法兰盘（3）与金属橡胶密封环（2）之间的环腔内。2.根据权利要求1所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述密封圈（1）采用氢化丁晴橡胶材料制成，其横截面为圆形；所述传动密封圈（5）采用丙烯酸酯橡胶制成；所述金属橡胶密封环（2）采用金属橡胶材料制成。3.根据权利要求1所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述密封圈（1）和传动密封圈（5）采用柔性石墨材料制成，且密封圈（1）和传动密封圈（5）的横截面为矩形。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述不锈钢密封法兰盘（3）靠近输出端的一端为突出轴段，所述突出轴段表面镀铬，其轴向尺寸大于4mm。5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述金属橡胶密封环（2）与不锈钢密封法兰盘（3）在轴向有两接触面，其中靠近输出端一侧端面的接触间隙比远离输出端一侧端面的间隙大0.01-0.06mm。6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述金属橡胶密封环（2）在靠近输出端轴段的一侧设有用于收集水蒸气和油气的环槽。7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述金属橡胶密封环（2）和不锈钢密封法兰盘（3）为剖分式或整体式结构。8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述金属橡胶密封环（2）靠近输出端一侧的摩擦副表面涂有聚四氟乙烯涂层；所述聚四氟乙烯涂层厚度为0.1-0.6mm。9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述金属橡胶密封环（2）与内密封Y型密封圈（7）的接触轴段为过盈配合。10.根据权利要求1-3任意一项所述的一种以金属橡胶材料为密封元件的密封组件，其特征在于：所述锈钢密封法兰盘（3）内密封Y型密封圈（3）的接触面表面表面粗糙度为Ra0.4。

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