[發(fā)明專(zhuān)利]一種低摩擦聚四氟乙烯油封

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410652092.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105673857A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柯尊樹(shù);李國(guó)洪;朱勇;李進(jìn)清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 十堰東森汽車(chē)密封件有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16J15/32
• 分類(lèi)號(hào): F16J15/32
• 代理公司: 十堰博迪專(zhuān)利事務(wù)所 42110
• 代理人: 楊遠(yuǎn)見(jiàn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車(chē)潤(rùn)滑部位的密封裝置，特提出一種低摩擦聚四氟乙烯油封。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)外橡塑密封材料技術(shù)近年來(lái)隨著新技術(shù)發(fā)展、能源危機(jī)和環(huán)保日趨嚴(yán)格，橡塑密封件工況條件日趨苛刻，對(duì)密封材料提出了更高的要求，應(yīng)用的高低溫范圍更寬、低摩擦和自潤(rùn)滑性能和抗腐蝕更好，材料的可靠性更高。

材料改性和新材料的開(kāi)發(fā)方面，特種高性能工程彈性體如FKM、HNBR、ACM等已經(jīng)成為滿足高性能密封件應(yīng)用的主要材料。氟橡膠(FKM)是目前耐高溫、耐油和化學(xué)介質(zhì)綜合性能最優(yōu)異的特種橡膠。發(fā)展高性能高成本彈性體的同時(shí)，尋找更高性能低價(jià)格的新材料是適應(yīng)汽車(chē)工業(yè)需求的目標(biāo)，以汽車(chē)領(lǐng)域?qū)浹a(bǔ)FKM和ACM缺點(diǎn)的中間特性的橡膠材料的需求正在不斷增加，低摩擦、自潤(rùn)滑含氟塑料(尤其是PTFE)是實(shí)現(xiàn)無(wú)油潤(rùn)滑密封，以及高真空密封、流體傳動(dòng)系統(tǒng)恒定摩擦密封以及水壓密封技術(shù)的關(guān)鍵材料，PTFE應(yīng)用已相當(dāng)廣泛和成熟。熱塑性彈性體(TPE)經(jīng)過(guò)近幾年的研究應(yīng)用、在耐油、高溫壓縮變形性和耐溫性等性能上也已獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步。這方面國(guó)內(nèi)外差距很大，國(guó)內(nèi)密封件廠家基本上沒(méi)有自主開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用材料，多數(shù)采用國(guó)內(nèi)外公司的通用牌號(hào)。納米科技對(duì)傳統(tǒng)密封材料的改性方面，近期的發(fā)展主要是納米粉體材料，如納米碳酸鈣、納米氧化鋅在橡塑密封行業(yè)已大量應(yīng)用。

油封唇部與旋轉(zhuǎn)軸接觸面上同時(shí)并存干摩擦、邊界潤(rùn)滑、和液體潤(rùn)滑三種摩擦方式，三者之間不斷的交替產(chǎn)生。干摩擦產(chǎn)生磨損，液體潤(rùn)滑產(chǎn)生泄漏，在邊界潤(rùn)滑條件下，油封唇部與旋轉(zhuǎn)軸接觸面上形成一層穩(wěn)定的液體傳動(dòng)油膜，為了獲得良好的密封性和較長(zhǎng)的工作壽命，要求油封在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料配方設(shè)計(jì)和安裝使用上都能使其唇部與旋轉(zhuǎn)軸接觸面上形成薄而穩(wěn)定的邊界潤(rùn)滑油膜，同時(shí)還要求油封材料盡可能選擇低摩擦系數(shù)的材料。

油封實(shí)際工作時(shí)，如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和分配軸油封啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)油從油箱流到油封與軸的接觸面并充滿整個(gè)間隙需要2-5s，所以油封的啟動(dòng)是干摩擦啟動(dòng)，啟動(dòng)摩擦力極大，軸的多次啟動(dòng)-停止考驗(yàn)著油封的耐磨性。

另，在同等油耗下，汽車(chē)做出的有效功越多越好，其直接體現(xiàn)也就是比較省油，因此“升功率”一直是汽車(chē)廠商們不懈追求的指標(biāo)。目前“升功率”方法較多的，其中，提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率減少機(jī)械損失才能增加有效功的輸出，減少機(jī)械損失主要是減少各摩擦副的摩擦損失，涉及油封產(chǎn)品來(lái)說(shuō)就是要降低油封與旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦扭矩，這也是近幾年發(fā)動(dòng)機(jī)廠對(duì)油封廠的強(qiáng)烈要求。

目前聚四氟乙烯主唇口厚度為0.9±0.1mm，密封面螺紋結(jié)構(gòu)的截面為T(mén)型結(jié)構(gòu)，其螺距0.8mm；徑向力，摩擦扭矩較大，摩擦生熱，材料老化程度嚴(yán)重,唇口“積炭”現(xiàn)象減輕,使用壽命較短，同時(shí)，機(jī)械損失較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是解決在油封高速、高溫下密封唇口“積炭”現(xiàn)象而導(dǎo)致密封失敗的問(wèn)題，提高油封的密封性，提出一種低摩擦聚四氟乙烯油封。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種低摩擦聚四氟乙烯油封，包括由聚四氟乙烯唇口、防塵口、橡膠體、金屬支架，聚四氟乙烯唇口、防塵口、橡膠體與金屬支架硫化一體，在空氣側(cè)設(shè)有防塵口來(lái)防止外部介質(zhì)進(jìn)入，其特征在于：聚四氟乙烯唇口的密封面上設(shè)有螺紋線，螺紋線的截面為三角型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的改進(jìn)在于：螺紋線的螺距為0.30~0.50mm。

進(jìn)一步的改進(jìn)在于：聚四氟乙烯主唇口厚度為0.40~0.70mm。

有益效果：

本發(fā)明聚四氟乙烯唇口密封面上將原T型結(jié)構(gòu)的截面螺紋改為三角型結(jié)構(gòu)，降低了油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸的接觸面積。

螺紋線的螺距由0.8mm改為0.30~0.50mm，油封泵吸行程增加一倍，密封效果更好。

聚四氟乙烯唇口厚度由原來(lái)的0.9±0.1mm改為0.40~0.70mm，減小了油封唇口的徑向力，摩擦扭矩可降低30%-45%，摩擦生熱降低，材料老化程度減輕,唇口“積炭”現(xiàn)象減輕,使用壽命提高，同時(shí)，機(jī)械損失減少，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率增加，減少機(jī)械損失增加發(fā)動(dòng)機(jī)有效功的輸出。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明中螺紋線的截面為三角型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是模壓硫化成一個(gè)整體的剖面示意圖。

圖4是本發(fā)明的成型后示意圖。

圖中1是聚四氟乙烯唇口，2是防塵口，3是橡膠體，4是金屬支架，5是螺紋線，6是三角型結(jié)構(gòu)，7是螺距，8是厚度。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明如圖1、2所示。