低摩擦油封制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低摩擦油封，其中，包括金属骨架和油封本体，所述油封本体包覆在所述金属骨架的外侧；所述油封本体包括用于与装配孔适配的油封外圈、用于密封在旋转轴外壁的主唇口和用于密封在所述旋转轴外壁的副唇口，所述油封外圈、主唇口和副唇口为一体成型；所述主唇口上涂覆有涂层，所述涂层设置在所述主唇口与所述旋转轴的外壁之间。本实用新型专利技术提供的低摩擦橡胶设置油封本体为一体成型，再利用一体成型的油封本体的高弹性，降低了油封与旋转轴之间的抱轴力，在油封本体上设置涂层来降低油封本体与旋转轴之间摩擦力，从而实现了一种兼顾抱轴力和摩擦力的低摩擦油封。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于密封旋转轴的油封的结构，尤其涉及一种低摩擦油封。
技术介绍
汽车发动机或变速箱中，各种相互运动的滑动及滚动部件，在相互运动过程中都将产生摩擦磨损，同时引起能量消耗即产生摩擦功。摩擦功的存在降低了发动机的功率，且增加了燃油耗。一般认为，摩擦消耗占汽车燃料消耗能源的10%-20%。为了节能减排，提高发动机功率及降低摩擦损失，目前越来越多的汽车开始采用减摩擦的技术。例如发动机的曲轴是一个高速旋转的部件，与之配合的轴瓦，油封等都与其有着相对运动，如何降低这些相对运动副产生的摩擦损失，是目前研究的一个热点。从传统的旋转油封的发展来看，目前主要共经历了三代油封技术。第一代为氟橡胶油封配合抱轴弹簧，该类油封之前广泛应用于各大车厂，但是该油封由于抱轴弹簧的存在，导致了较大的抱轴力及磨损，摩擦功非常高。图1为现有技术中第二代油封的结构剖视图，如图1所示，该油封包括油封外圈I ;、主唇口 2 ^和副唇口 ，主唇口 2 ^与副唇口:^粘接固定，主唇口 2 ^采用聚四氟乙烯(PTFE)材质，密封在旋转轴4的外壁上。由于聚四氟乙烯材料的自润滑性，导致其有较低的摩擦系数，并取消了第一代油封中的抱轴弹簧，起到了降低摩擦的作用。由于PTFE拥有较好的耐介质性，寿命较长。但PTFE不易降解，抱轴力较大，且很难一次性通过主机厂的发动机在线泄漏测试，因此又推出了第三代油封技术。第三代油封即氟橡胶油封。该油封在结构形式上与第二代的PTFE油封类似，主要是用氟橡胶材料的主唇口替代了 PTFE材质的主唇口。由于氟橡胶的弹性较大，与轴的贴合要好于第二代油封，且同样没有抱轴弹簧，抱轴力大大降低，对摩擦功的影响要好于PTFE油封。但是第三代低摩擦油封仍然存在缺陷，主要表现在氟橡胶在高速旋转轴的作用下，唇口表面磨损严重，且橡胶在高温油的浸泡下，性能会产生较大的降低，寿命减少，这同样不利于密封。
技术实现思路
本技术提供一种低摩擦油封，以解决现有技术中的问题，兼顾油封与旋转轴之间的摩擦力和抱轴力要求，提高油封的耐久性。本技术提供一种低摩擦油封，其中，包括金属骨架和油封本体，所述油封本体包覆在所述金属骨架的外侧；所述油封本体包括用于与装配孔适配的油封外圈、用于密封在旋转轴外壁的主唇口和用于密封在所述旋转轴外壁的副唇口，所述油封外圈、主唇口和副唇口为一体成型；所述主唇口上涂覆有涂层，所述涂层设置在所述主唇口与所述旋转轴的外壁之间。如上所述的低摩擦油封，其中，优选的是:所述油封外圈、主唇口和副唇口的材质为氟橡胶，所述涂层的材质为聚四氟乙烯。如上所述的低摩擦油封，其中，优选的是:所述涂层的厚度为10±1微米。如上所述的低摩擦油封，其中，优选的是:所述主唇口朝向所述旋转轴的一侧设置有连续的旋转回流纹。如上所述的低摩擦油封，其中，优选的是:所述回流纹的数量是三条以上。如上所述的低摩擦油封，其中，优选的是:所述油封外圈的外壁上设置有多条凸起筋。如上所述的低摩擦油封，其中，优选的是:所述金属骨架为低碳钢骨架。本技术提供的低摩擦橡胶设置油封本体为一体成型，再利用一体成型的油封本体的高弹性，降低了油封与旋转轴之间的抱轴力，在油封本体上设置涂层来降低油封本体与旋转轴之间摩擦力，从而实现了一种兼顾抱轴力和摩擦力的低摩擦油封。【附图说明】图1为现有技术中第二代油封的结构剖视图；图2为本技术实施例提供的低摩擦油封结构示意图。【具体实施方式】下面结合实施例对本技术进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。图2为本技术实施例提供的低摩擦油封结构示意图。本技术实施例提供了一种低摩擦油封，可用于密封发动机曲轴前端及后端、凸轮轴伸出端，或变速箱半轴等汽车类旋转轴，也可以用于其他领域的旋转轴密封。如图2所示，该低摩擦油封包括金属骨架5和油封本体，油封本体包覆在金属骨架5的外侧。金属骨架5起到支撑油封本体的作用，油封本体包括油封外圈1、主唇口 2和副唇口 3。油封外圈I用于与装配孔适配，主唇口 2用于密封在所述旋转轴4的外壁，对旋转轴4起到密封的作用。副唇口 3用于密封在所述旋转轴4的外壁，起到密封隔离外部灰尘的作用。油封外圈1、主唇口 2和副唇口 3为一体成型，其中，主唇口 2上涂覆有涂层6，该涂层6设置在所述主唇口 2与所述旋转轴4的外壁之间。涂层6的作用是降低油封本体与旋转轴4之间的摩擦力，同时将一体成型的油封本体设置为具有合适弹性的材质，以保证合适抱轴力，在保证合适的抱轴力的情况下，通过涂层6降低了摩擦，从而解决了现有技术中的问题，同时兼顾油封本体与旋转轴之间的摩擦力和抱轴力要求。优选的是，所述油封外圈1、主唇口 2和副唇口 3的材质为氟橡胶，硫化固定在金属骨架5上，所述涂层6的材质为聚四氟乙烯。金属骨架5优选为低碳钢骨架，起到支撑氟橡胶硫化及外形尺寸的作用，氟橡胶主要起到密封作用，聚四氟乙烯涂层用来降低摩擦系数。本技术实施例提供的低摩擦油封通过挤压被装配到一个装配孔内，其中，可以设置油封外圈I与该装配孔为过盈配合，一是起到固定油封装配位置的作用，二是起到密封的作用，防止介质通过油封外圈泄漏在外部或者外部杂质进入到机体内。优选的是，所述油封外圈I的外壁上设置有多条凸起筋7，该凸起筋7可以是与油封外圈I为一体成型而成。通过设置凸起筋7来实现油封外圈I与装配孔的过盈配合。本领域技术人员可以理解的是，该凸起筋7的数量可以是多条，根据油封外圈I的外形尺寸和密封要求来设置，在此不作具体限定。在将该低摩擦油封挤进装配孔时，主唇口 2与旋转轴4实现密封，主唇口 2也采用氟橡胶，与油封外圈I的材质一样，氟橡胶可以起到较好的耐高温和耐油的作用。进一步地，可以在主唇口 2朝向所述旋转轴4的一侧设置有连续的旋转回流纹(未示出)，通过合理的螺距及深度配合起到栗油的作用，考虑到合理的抱轴力，可以设置该旋转回流纹的数量为三条以上。在旋转回流纹模压成型后，再通过设备将已经配置好的聚四氟乙烯流体均匀地喷涂在主唇口的密封面上，涂层厚度在10微米作用，本实施例中，涂层的厚度为10±1微米。在合适的温度下，聚四氟乙烯和氟橡胶结合在一起，达到降低摩擦功的目的。本技术实施例提供的低摩擦油封，其耐久性的提高主要体现在聚四氟乙烯涂层覆盖在主唇口与旋转轴的接触表面，降低了氟橡胶制成的油封本体和旋转轴之间的直接接触，从而增加了耐磨性能，提高了油封的寿命。通过相关试验数据证明，该聚四氟乙烯涂层在10万公里的里程范围内都有效果。超过10万公里后，表面涂层厚度有一定的损失，但此时由于主唇口与旋转轴之间的长时间的工作，抱轴力有一定的下降，也在一定程度上起到了延续低摩擦效果和提高耐久性的作用。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低摩擦油封，其特征在于，包括金属骨架和油封本体，所述油封本体包覆在所述金属骨架的外侧；所述油封本体包括用于与装配孔适配的油封外圈、用于密封在旋转轴外壁的主唇口和用于密封在所述旋转轴外壁的副唇口，所述油封外圈、主唇口和副唇口为一体成型；所述主唇口上涂覆有涂层，所述涂层设置在所述主唇口与所述旋转轴的外壁之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冉帆，梅本付，王立新，尹建民，
申请(专利权)人：上海通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31