[發(fā)明專利]一種夾布油封及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310143915.3
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN103206541A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖風(fēng)亮
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州機(jī)械科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): F16J15/20
• 分類號(hào): F16J15/20;C08L9/02;C08L15/00;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/09;C08K5/3437;C08K5/14;C08K5/3435;C08K5/18;C08K5/3415;C08J3/24
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于橡膠密封技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種夾布油封及其制備方法與應(yīng)用。該夾布油封由丁腈橡膠夾布和氫化丁腈唇形密封圏組成，特別適合用于工作介質(zhì)溫度在50～110℃、軸線速度為15～25m/s的旋轉(zhuǎn)軸密封上，如具有潤滑條件的研磨機(jī)、冶金軋機(jī)或大型齒輪箱箱傳動(dòng)軸軸頭處。

背景技術(shù)

夾布油封底部用夾織物增強(qiáng)油封外緣肩部，它與彈性的密封唇緊密地制作成一體，并用抱緊彈簧給予密封唇部以預(yù)緊。主要用于旋轉(zhuǎn)軸承座部位，與旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。用于潤滑油、潤滑脂、水等介質(zhì)的密封，密封效果好，拆裝方便。夾布油封多運(yùn)用在重型和冶金機(jī)械制造業(yè)，如具有潤滑條件的研磨機(jī)、冶金軋機(jī)或者大型齒輪箱箱傳動(dòng)軸軸頭處。常用夾布油封有丁腈橡膠夾布油封、氟橡膠夾布油封和氫化丁腈橡膠夾布等。由于NBR耐溫限制，丁腈橡膠夾布油封一般只能在線速度20m/s以內(nèi)、溫度100℃以內(nèi)工作；氟橡膠夾布油封可在線速度25m/s以內(nèi)、溫度180℃工作；氫化丁腈夾布油封可在線速度25m/s以內(nèi)、溫度140℃工作。

高速旋轉(zhuǎn)的油封與軸摩擦發(fā)熱而造成唇口溫度上升，一般唇口部位溫度比油溫高30～40℃，例如：油溫110℃、環(huán)境溫度50℃、規(guī)格為80mm×100mm×10mm油封，其中唇口尖端溫度為150℃，腰部溫度為110～115℃，骨架部分溫度為107.5℃。由此可見，對于旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈來說，如果介質(zhì)溫度在50～110℃、速度在15～25m/s，如肩部（骨架部分）和唇口彈性體使用同一種橡膠，則NBR存在唇口溫度超過NBR耐溫度上限而導(dǎo)致材料快速老化、油封壽命縮短的缺陷；如果骨架部分和唇口部分均使用HNBR制造，則存在HNBR成本比NBR高10倍左右、產(chǎn)品成本急劇增加的缺點(diǎn)；且夾布骨架部分溫度并不高，仍處于NBR可靠工作溫度范圍之內(nèi)，使用HNBR存在明顯功能過剩的問題。此外HNBR夾布由于HNBR在溶劑中溶解能力低于NBR，其制造難度也增大不少。FKM夾布油封同樣存在成本很高、氟橡膠夾布制造容易凝膠和技術(shù)難度大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種夾布油封；該夾布油封可在50～110℃、軸線速度15～25m/s的旋轉(zhuǎn)軸密封上工作。

本發(fā)明的另一目的在于提供所述的夾布油封的制備方法；

本發(fā)明的再一目的在于提供所述的夾布油封的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種夾布油封，由骨架和唇形密封圏組成；

所述的骨架由丁腈夾布構(gòu)成；

所述的丁腈夾布優(yōu)選為將丁腈橡膠混煉膠涂覆在棉帆布上制得的丁腈夾布；

更優(yōu)選的，所述的丁腈夾布優(yōu)選為將丁腈橡膠混煉膠按42～45wt%涂覆在棉帆布上制得的丁腈夾布；

所述的丁腈橡膠混煉膠優(yōu)選由下述質(zhì)量份數(shù)的成分制成：丁腈橡膠100份、氧化鋅3～5份、硬脂酸0.5～1.0份、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體（防老劑RD）0.5～1.5份、炭黑30～50份、填充劑10～30份、1,1-二叔丁基過氧基-3,3,5-三甲基環(huán)己烷（硫化劑3M）1.5～2.5份、4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（阻聚劑ZJ-701）0.2～0.4份；

所述的丁腈橡膠為含有40～41wt%丙烯腈的丁腈橡膠，優(yōu)選為日本JSR公司的N220S、日本瑞翁公司的N21系列或德國朗盛公司的Perbunan?NT3946；

所述的炭黑優(yōu)選為N330、N774或N550中的至少一種；

所述的填充劑優(yōu)選為硅藻土、硫酸鋇、碳酸鈣或滑石粉中的至少一種；

所述的丁腈橡膠混煉膠優(yōu)選采用以下方法進(jìn)行制備：將100份丁腈橡膠、3～5份氧化鋅、0.5～1.0份硬脂酸和0.5～1.5份2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體于40～50r/min混煉1.5～2min后，加入30～50份炭黑混煉2～3min后加入10～30份填充劑混煉1～3min，于160～170℃排膠，靜置，得到一段混煉膠；將一段混煉膠及1.5～2.5份1,1-二叔丁基過氧基-3,3,5-三甲基環(huán)己烷和0.2～0.4份4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基于15～20r/min混煉2～3min，于80～100℃排膠，得到丁腈橡膠混煉膠；

所述的混煉優(yōu)選在嚙合型密煉機(jī)中進(jìn)行；

所述的靜置的時(shí)間優(yōu)選為24h以上；

所述的棉帆布的密度優(yōu)選為230～260g/m²；