动态密封件制造技术

一种具有包括织物(9)的接触表面的动态密封件(8)，其中脂肪酸酯被结合到织物(9)中。

Dynamic seal

A dynamic seal (8) having a contact surface including a fabric (9), wherein the fatty acid ester is bonded to the fabric (9).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及密封件领域，特别涉及一种改进的动态密封件。这种动态密封件可用于例如滚动元件轴承。
技术介绍
密封件用于防止两种环境之间的泄漏。例如，密封件可用于保持流体、分离的流体或防止颗粒污染物从一种环境传输到另一种环境。动态密封件用于密封线性地或在圆周方向上相对于彼此移动的机器部件之间的通道。有各种类型的动态密封件，包括填料和活塞密封环，它们用于线性或振荡运动。然而，最常见的密封件是径向轴密封件，其在工业的所有分支中用于各种各样的应用。动态密封件用于保持润滑剂，防止水进入并且防止机器部件之间的接触表面(例如，滚动元件轴承的滚动元件与内圈和/或外圈之间的接触表面)的颗粒例如砂粒污染。然而，如将理解的，使用期间的摩擦导致密封件上的磨损，这将最终导致密封件的故障。此外，摩擦可能降低其中采用动态密封件的装置的效率。例如，由于金属轴的表面和橡胶轴承密封件本身之间的滑动接触，在轴轴承内产生高水平的摩擦。因此，需要显示出低摩擦系数的动态密封件(例如动态轴承密封件)。这种密封件将导致显著的能量节省，并且还将不太可能由于密封件的加速的热老化而过早地失效。由于许多有益的性质(包括良好的密封性能、在高温下的耐油性和低成本)，弹性体密封件在许多动态密封应用中仍然盛行。然而，一个缺点是需要保持恒定的润滑以避免当弹性体干燥或在缺乏条件下运行时所经历的高摩擦。传统上，这种密封件采用两种可选的润滑方法：油润滑和脂润滑。油润滑使得密封件能够以更高的速度运行，通常具有更低的摩擦。然而，还需要使用更复杂和昂贵的泵送系统，以确保在接触表面保持润滑油层。脂润滑提供较低的成本和便利性，但通常提供略低的性能，并且可能需要在寿命期间更换。润滑脂系统通常显示有限的寿命，这是由于润滑脂在密封表面附近可移动，导致润滑剂的最终缺乏。需要一种密封件或至少一种有用的或优化的替代方案，其将克服或至少减轻与现有技术的密封件相关的一些或所有问题。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供了一种具有包括织物的接触表面的动态密封件，其中脂肪酸酯被结合到织物中。除非明确指出相反，本文所定义的每个方面或实施方案可以与任何其他方面或实施方案组合。特别地，被指示为优选或有利的任何特征可以与被指示为优选或有利的任何其它特征组合。本文所用的术语“动态密封件”包括用于与滑动表面接触的密封件。动态密封件用于密封线性地或在圆周方向上相对于彼此移动的机器部件之间的通道。动态密封件是用于阻止或基本防止润滑剂流出和/或异物进入的结构。本文关于动态密封件使用的术语“接触表面”包括在使用中与对立表面滑动密封接触的密封件的表面。本文所用的术语“脂肪酸”包括具有4至28个碳原子的长脂族尾部(链)的羧酸。脂族尾部可以是饱和的或不饱和的。脂族尾部可以是支链或非支链的。本文所用的术语“脂肪酸酯”包括由脂肪酸与醇或脂肪酰氯与醇的组合产生的一类酯。本文所用的术语“纤维素”包括具有式(C6H10O5)n的有机化合物，该多糖由几百至几千个β(1→4)连接的D-葡萄糖单元的线性链组成。专利技术人惊奇地发现，本专利技术的动态密封件表现出低的工作摩擦。在使用之前，动态密封件装载有润滑剂(通常为油)，以润滑动态密封件与滑动表面(例如，滚动元件轴承的内圈和外圈)的相对运动。在使用中，这种相对运动可以使得润滑剂变得远离动态密封件与滑动表面之间的接触表面分布。脂肪酸酯特别是脂肪酸酯的长脂肪族尾部是亲油的。不受理论的束缚，认为脂肪酸酯基的长脂肪族尾部与通常存在于润滑油(例如聚α-烯烃油)中的大烷基之间存在强相互作用。这可能导致油分子和脂肪酸酯之间的大量范德华力型吸引力。因此，在使用中，当动态密封件装载有润滑油时，接触表面处的脂肪酸酯可以在接触表面处保持油分子的润滑层。结果，减小了动态密封件的摩擦，从而增加了动态密封件的工作寿命，并减少了引起滑动表面的相对运动所需的能量。减小的摩擦可以在宽范围的操作温度和操作速度下展示出来。减小的摩擦在低速下可能特别明显。因此，动态密封件可有利地用于低速和低静态摩擦应用。例如，动态密封件可以特别有用于减少在机器“启动”时即当从静态进展到慢速时所经历的初始摩擦。此外，在其使用寿命期间可以不需要更换润滑油。引入到织物中的脂肪酸酯可以在一定程度上起润滑剂本身的作用。动态密封件可以由任何合适的材料形成，例如金属或合金比如钢，聚合材料和/或弹性体材料。优选的材料是弹性体。合适的弹性体包括例如氟弹性体(FKM)、全氟弹性体(FFKM)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、羧化腈丁二烯橡胶(XNBR)、聚硅氧烷(VMQ)、聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯(TPU)和热塑性弹性体(TPE)。动态密封件可以是包括例如密封体(由例如金属形成)和密封唇(由例如弹性体形成)的唇密封件。这种材料可以在升高的温度下提供良好的密封性能和对润滑油的高耐性，并且是低成本的。动态密封件的接触表面可以能够吸收油。这可以在使用中提供合适储存器的油用于重新供应到接触表面。动态密封件可以用于密封线性地或在圆周方向上相对于彼此移动的机器部件之间的通道。动态密封件可以是例如发动机密封件(例如阀杆密封件、曲轴密封件或轴密封件)、O形环密封件、转向密封件、悬置密封件、活塞密封件、轮端密封件、动力传递密封件、气动密封件、液压密封件、流体处理密封件或航空轴密封件。动态密封件的接触表面包括织物，并且脂肪酸酯被结合到织物中。织物可特别有效地吸收润滑油并随后将润滑油释放到接触表面。在使用中，润滑油可以在织物内自由移动。这可以从接触表面散热，从而降低使用中的滑动表面的温度。织物通常设置在动态密封件的接触表面上，作为沿着例如动态密封件的外圆周的连续条带。可替代地，织物可以设置在动态密封件的基本上整个表面上。织物通常为至少100微米厚，更通常为150至900微米厚。织物可以使用任何合适的粘合或接合技术附接到动态密封件。例如，可以使用粘合剂。粘合剂的选择将取决于下面的密封材料(例如金属、合金、聚合物或弹性体)的性质和要附接的织物(例如棉或丝)的性质，但是在所有情况下，选择成确保在下面的密封材料和织物之间的牢固结合。对于聚合物或弹性体密封材料，合适的粘合剂是氰基丙烯酸酯粘合剂和/或水基聚氨酯粘合剂。这种粘合剂可以用于在其接触表面即将与滑动表面滑动接触的密封件的表面处将织物粘结到动态密封件。织物可以包括例如棉(例如)和/或丝和/或人造纤维，例如聚(芳族聚酰胺)。这种材料表现出有利的机械性能，易于应用于动态密封件并且能够吸收高水平的润滑油。脂肪酸酯可以通过脂肪酸和/或脂肪酸氯化物与存在于棉纤维素和丝绸丝心蛋白中的一个或多个羟基反应形成。这种酯化反应是本领域已知的。当织物包含棉时，脂肪酸酯基团可以在纤维素的一个或多个D-葡萄糖单元上形成有所有的羟基。可替代地，脂肪酸酯基团可以在纤维素的一个或多个D-葡萄糖单元上仅形成有一个或两个羟基。换句话说，脂肪酸酯可以是单酯、二酯或三酯。脂肪酸酯通常位于构成织物的纤维的表面。表面处的脂肪酸酯可有助于增加织物的亲油性。纤维可以部分地由脂肪酸酯形成。可替代地，纤维可以基本上由脂肪酸酯形成。脂肪酸酯可以基本上仅存在于构成织物的纤维的表面。例如，当织物包含棉时，纤维可以在表面包含纤维素脂肪酸酯以增加亲油性，而纤维的内部可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有包括织物的接触表面的动态密封件，其中，脂肪酸酯被结合到所述织物中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有包括织物的接触表面的动态密封件，其中，脂肪酸酯被结合到所述织物中。2.根据权利要求1所述的动态密封件，其中，所述织物包括织造织物。3.根据权利要求1或2所述的动态密封件，其中，所述脂肪酸酯包括纤维素脂肪酸酯。4.根据权利要求3所述的动态密封件，其中，所述纤维素脂肪酸酯包括纤维素棕榈酸酯和/或纤维素癸基酯。5.根据权利要求3或4所述的动态密封件，其中，所述纤维素包括β-纤维素。6.根据前述权利要求中任一项所述的动态密封件，其中，所述脂肪酸酯包含具有至少6个碳原子，优选至少13个碳原子的碳链。7.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S巴贝拉，W艾伦，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE