專利名稱：長短唇單邊密封的y型橡膠動(dòng)密封圈及其分段硫化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)密封圈，尤其涉及一種長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈及其分段硫化工藝。
背景技術(shù)：
一般軸承的動(dòng)密封多采用Y型橡膠密封圈，目前常實(shí)用的Y型橡膠密封圈，其內(nèi)、外密封唇結(jié)構(gòu)相同，在變形壓緊力作用下，密封圈緊緊吸住軸承表面，雙密封邊的腔內(nèi)產(chǎn)生氣體真空吸附，摩擦力受真空吸附力的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變形壓緊力的作用，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)阻尼過大，動(dòng)摩擦力也會(huì)增大。密封圈使用壽命不長，容易損壞導(dǎo)致密封失效，因此在長期作業(yè)中使用該結(jié)構(gòu)的Y型密封圈時(shí)，密封圈非常容易磨損，密封效果差，并且需要定期更換，也增加密封圈的使用成本?，F(xiàn)有對橡膠密封圈硫化的工藝多采用將擠出成型的未硫化生膠密封圈套在芯模上定型，然后將未硫化密封圈連同芯模一起置于熱硫化槽內(nèi)進(jìn)行整體硫化處理。這種傳統(tǒng)的硫化方法工藝簡單，工作效率高，但對大口徑復(fù)雜形狀的橡膠密封圈進(jìn)行整體硫化不僅僅大大地增加了生產(chǎn)成本，這是因?yàn)樾枰鄳?yīng)的大直徑芯模和外模，增加了芯模和外模耗材量和加工費(fèi)用及加工難度。同時(shí)對截面形狀復(fù)雜的密封圈，其尺寸精度要求高，必須在精密的模具內(nèi)熱壓硫化成型，傳統(tǒng)硫化工藝難以滿足要求，且不利于降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有Y型橡膠動(dòng)密封圈存在的雙密封唇緊緊吸住軸承表面，腔內(nèi)產(chǎn)生氣體真空吸附，動(dòng)摩擦力和運(yùn)轉(zhuǎn)阻尼增大的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)經(jīng)過改進(jìn)的長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈，不僅實(shí)現(xiàn)對軸承的可靠氣密封保護(hù)，避免鹽霧腐蝕、腐蝕磨損、海水浸入、有毒有害氣體透入軸承內(nèi)部，同時(shí)保持軸承運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，減少與軸承的磨損，延長了密封圈的使用壽命。針對上述大口徑、截面形狀復(fù)雜的橡膠密封圈進(jìn)行硫化處理需要相應(yīng)大直徑芯模和外模、加工費(fèi)用高、難度大這一不足而提供一種分段硫化Y型橡膠密封圈的工藝。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種動(dòng)密封使用Y型橡膠密封圈，密封圈截面為Y形，內(nèi)外兩張密封唇之間形成V形凹槽，且內(nèi)密封唇的長度比外密封唇短，內(nèi)外密封唇高度差為1. 5mm 3. 5mm。本發(fā)明中，在變形壓緊力作用下，外密封唇起密封作用，內(nèi)密封唇則不起密封作用，實(shí)現(xiàn)單邊密封，同時(shí)內(nèi)密封唇起藏酯作用。上述長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈的分段硫化工藝如下
將混煉膠經(jīng)橡膠擠出機(jī)擠出(Y型)的直條形生膠坯，利用兩套模腔Y型截面形狀相同、長度不同的硫化模具和配套臺(tái)面的橡膠平板硫化熱壓機(jī)，在硫化過程中根據(jù)硫化模具和熱壓機(jī)臺(tái)面的寬度，在加工段上設(shè)定出硫化的起始點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行分段硫化。根據(jù)模具機(jī)加工技術(shù)可行性，確定采取兩套模具先整體機(jī)加工，再截?cái)喑砷L短不一的兩套模具，分別使用。這樣不僅保證兩者截面形狀尺寸的一致性，當(dāng)同一根密封圈交替使用這兩套模具硫化加工時(shí)，不會(huì)造成制品截面形狀尺寸的變化。硫化過程中的前一次出模、后一次進(jìn)模和合模均要保證生膠、半硫化和已硫化膠的無缺陷銜接和過渡。端接成圈部位保證生膠入模對接后再進(jìn)行硫化，保證接口強(qiáng)度、外觀與其它部位無差別。此種分段硫化工藝適用于口徑為Φ 600mm 10000mm的Y型橡膠密封圈制備，硫化長模具長度為IOOOmm 17000mm，短模具長度為800mm 1500mm。具體分段硫化工藝操作步驟為根據(jù)要求加工的Y型橡膠動(dòng)密封圈口徑(口徑范圍為Φ600mm 10000mm)設(shè)計(jì)出一條模具，先整體機(jī)加工，再截?cái)喑砷L短不一的兩套模具，長模具的長度范圍為1000mm 17000mm，短模具的長度范圍為800mm 1500mm。分段硫化過程中采用統(tǒng)一的硫化工藝參數(shù)，將擠出機(jī)擠出的Y型生膠料坯放于模具中，置于橡膠平板硫化機(jī)上，硫化時(shí)間為3 60分鐘，硫化溫度為150 180°C。初始第一段硫化采用長模具加工，從生膠坯帶的一段開始硫化，端口處預(yù)留150mm 500mm的生膠坯，長模具位于硫化熱壓機(jī)壓板臺(tái)面外的部分(長度范圍為200mm 600mm)采用水冷裝置冷卻。首段硫化完成后，生膠坯帶上出現(xiàn)生膠、半硫化過渡區(qū)、完全硫化區(qū)、半硫化過渡區(qū)、生膠這樣的連接區(qū)域，半硫化過渡區(qū)長度范圍為50mm 200mm。在緊接著的第二段硫化過程，將生膠坯帶左端半硫化過渡區(qū)位置從右往左移入壓機(jī)臺(tái)面500mm 1600mm(移入長度范圍依照實(shí)際生產(chǎn)中半硫化過渡區(qū)的長度確定)，使二次硫化的完全硫化區(qū)完全覆蓋住上次的半硫化過渡區(qū)，保證生膠、半硫化和已硫化膠的無缺陷銜接和過渡(具體示意如圖2所示)，進(jìn)行第二段硫化。以此方法，逐步分段操作，直到生膠帶剩余150mm 500mm，最后進(jìn)行端接硫化工藝。端接硫化采用短模具，保證端接口為生膠對生膠鏈接，這樣才能保證端接口的質(zhì)量，硫化后與其他部分無差別。如圖2所示，短模具的長度比兩端生膠部分和半硫化區(qū)域的總和還要長200mm 700mm，再進(jìn)行硫化，從而保證接口強(qiáng)度、外觀與其它部位無差別。本發(fā)明方案的有益效果是在變形壓緊力作用下，單邊密封不僅實(shí)現(xiàn)對軸承的可靠氣密封保護(hù)，避免鹽霧腐蝕、腐蝕磨損、海水浸入、有毒有害氣體透入軸承內(nèi)部，同時(shí)避免密封圈緊緊吸住軸承表面，雙密封邊的腔內(nèi)產(chǎn)生氣體真空吸附，從而減少動(dòng)摩擦力和運(yùn)轉(zhuǎn)阻尼的增加，保持軸承運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，減少密封圈與軸承的磨損，延長密封圈使用壽命，降低更換次數(shù)和使用成本。內(nèi)密封唇起藏酯作用，阻止雙密封唇腔內(nèi)潤滑脂的外溢。采用直線型模具對上述大口徑、截面形狀復(fù)雜的橡膠密封圈進(jìn)行分段硫化處理，不僅解決了大口徑密封圈硫化處理需要相應(yīng)大直徑芯模這一不足，節(jié)約了成本，而且這種方法完全適用于截面形狀更為復(fù)雜的橡膠密封圈、密封條的硫化處理。


圖1為本發(fā)明長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明Y型橡膠動(dòng)密封圈分段硫化工藝操作示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合

如下實(shí)施例一
參見圖1，本長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈，其特征在于密封圈截面為Y形，內(nèi)、外兩張密封唇之間形成V形凹槽，且內(nèi)密封唇的長度比外密封唇短，內(nèi)外密封唇高度差為1. 5mm 3. 5mm ；在變形壓緊力作用下，外密封唇起密封作用，內(nèi)密封唇則不起密封作用，實(shí)現(xiàn)單邊密封，同時(shí)內(nèi)密封唇起儲(chǔ)藏潤滑脂的作用。實(shí)施例二
參見圖2，本長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈的分段硫化工藝，其特征在于工藝流程是混煉膠經(jīng)橡膠擠出機(jī)擠出成直條形生膠坯，利用兩套模腔Y型截面形狀相同、長度不同的硫化模具和配套臺(tái)面的橡膠平板硫化熱壓機(jī)，在硫化過程中根據(jù)硫化模具和熱壓機(jī)臺(tái)面的寬度，在加工段上設(shè)定出硫化的起始點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行分段硫化；硫化過程中的前一次出模、后一次進(jìn)模和合模均要保證生膠、半硫化和已硫化膠的無缺陷銜接和過渡；端接成圈部位保證生膠入模對接后再進(jìn)行硫化，保證接口強(qiáng)度、外觀與其它部位無差別。實(shí)施例三
參見圖2，本長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈的分段硫化工藝具體操作步驟如下根據(jù)要求加工的Y型橡膠動(dòng)密封圈口徑(口徑為Φ 1000mm)設(shè)計(jì)出一條模具，先整體機(jī)加工，再截?cái)喑砷L短不一的兩套模具，長模具的長度范圍為1200mm，短模具的長度范圍為1000mm。分段硫化過程中采用統(tǒng)一的硫化工藝參數(shù)，將擠出機(jī)擠出的Y型生膠料坯放于模具中，置于橡膠平板硫化機(jī)上，硫化時(shí)間為10分鐘，硫化溫度為150°C。初始第一段硫化采用長模具加工，從生膠坯帶的一段開始硫化，端口處預(yù)留150mm的生膠坯，長模具位于硫化熱壓機(jī)壓板臺(tái)面外的部分(長度為200mm)采用水冷裝置冷卻。首段硫化完成后，生膠坯帶上出現(xiàn)生膠、半硫化過渡區(qū)、完全硫化區(qū)、半硫化過渡區(qū)、生膠這樣的連接區(qū)域，半硫化過渡區(qū)長度為50mm。在緊接著的第二段硫化過程，將生膠坯帶左端半硫化過渡區(qū)位置從右往左移入壓機(jī)臺(tái)面500mm，使二次硫化的完全硫化區(qū)完全覆蓋住上次的半硫化過渡區(qū)，保證生膠、半硫化和已硫化膠的無缺陷銜接和過渡(具體示意如圖2所示)，進(jìn)行第二段硫化。以此方法，逐步分段操作，直到生膠帶剩余150mm，最后進(jìn)行端接硫化工藝。端接硫化采用短模具，保證端接口為生膠對生膠鏈接，這樣才能保證端接口的質(zhì)量，硫化后與其他部分無差別。如圖2所示，短模具的長度比兩端生膠部分和半硫化區(qū)域的總和還要長200mm，再進(jìn)行硫化，從而保證接口強(qiáng)度、外觀與其它部位無差別。實(shí)施例四
制造直徑為Φ600mm、外密封唇高度為20. 5mm、內(nèi)密封唇高度為18. 5mm、軸承密封間隙為19. 3mm、密封邊壓縮變形設(shè)計(jì)值為1. 2mm的Y型橡膠動(dòng)密封圈，先采用IOOOmm長的硫化模具，在600mm長工作臺(tái)面、高壓蒸汽加熱的橡膠平板硫化750噸油壓機(jī)上，3次分段硫化，第4次采用800mm長的硫化模具和1200mm長臺(tái)面的熱壓機(jī)進(jìn)行端接硫化成圈。實(shí)施例五
制造直徑為Φ 2000mm、外密封唇高度為20. 5mm、內(nèi)密封唇高度為18. 5mm、軸承密封間隙為19. 3mm、密封邊壓縮變形設(shè)計(jì)值為1. 2mm的Y型橡膠動(dòng)密封圈，先采用: 長的硫化模具，在2000mm長工作臺(tái)面、高壓蒸汽加熱的橡膠平板硫化750噸油壓機(jī)上，3次分段硫化，第4次采用IOOOmm長的硫化模具和1200mm長臺(tái)面的熱壓機(jī)進(jìn)行端接硫化成圈。實(shí)施例六
制造為Φ 10000mm、外密封唇高度為20. 5mm、內(nèi)密封唇高度為18. 5mm、軸承密封間隙為19. 3mm、密封邊壓縮變形設(shè)計(jì)值為1. 2mm的Y型橡膠動(dòng)密封圈，先采用17000mm長得硫化模具，在18200mm長工作臺(tái)面、高壓蒸汽加熱的橡膠平板硫化750噸油壓機(jī)上，2次分段硫化，第3次采用800mm長的硫化模具和1200mm長臺(tái)面的熱壓機(jī)進(jìn)行端接硫化成圈。
權(quán)利要求
1.一種長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈，其特征在于密封圈截面為Y形，內(nèi)、外兩張密封唇之間形成V形凹槽，且內(nèi)密封唇的長度比外密封唇短，內(nèi)外密封唇高度差為1. 5mm 3. 5mm ；在變形壓緊力作用下，外密封唇起密封作用，內(nèi)密封唇則不起密封作用，實(shí)現(xiàn)單邊密封，同時(shí)內(nèi)密封唇起儲(chǔ)藏潤滑脂的作用。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的長短唇單邊密封的Y型橡膠密動(dòng)封圈的分段硫化工藝，其特征在于工藝流程是混煉膠經(jīng)橡膠擠出機(jī)擠出成直條形生膠坯，利用兩套模腔Y型截面形狀相同、長度不同的硫化模具和配套臺(tái)面的橡膠平板硫化熱壓機(jī)，在硫化過程中根據(jù)硫化模具和熱壓機(jī)臺(tái)面的寬度，在加工段上設(shè)定出硫化的起始點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行分段硫化；硫化過程中的前一次出模、后一次進(jìn)模和合模均要保證生膠、半硫化和已硫化膠的無缺陷銜接和過渡；端接成圈部位保證生膠入模對接后再進(jìn)行硫化，保證接口強(qiáng)度、外觀與其它部位無差別。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈的分段硫化工藝，其特征在于Y型橡膠動(dòng)密封圈制備口徑為Φ 600mm 10000mm，硫化長模具長度為1000mm 17000mm，短模具長度為800mm 1500mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈的分段硫化工藝，其特征在于具體操作步驟如下根據(jù)要求加工的Y型橡膠動(dòng)密封圈口徑(口徑范圍為Φ600πιπι 10000mm)設(shè)計(jì)出一條模具，先整體機(jī)加工，再截?cái)喑砷L短不一的兩套模具，長模具的長度范圍為1000mm 17000mm，短模具的長度范圍為800mm 1500mm;分段硫化過程中采用統(tǒng)一的硫化工藝參數(shù)，將擠出機(jī)擠出的Y型生膠料坯放于模具中，置于橡膠平板硫化機(jī)上，硫化時(shí)間為3 60分鐘，硫化溫度為150 180°C ；初始第一段硫化采用長模具加工，從生膠坯帶的一段開始硫化，端口處預(yù)留150mm 500mm的生膠坯，長模具位于硫化熱壓機(jī)壓板臺(tái)面外的部分(長度范圍為200mm 600mm)采用水冷裝置冷卻；首段硫化完成后，生膠坯帶上出現(xiàn)生膠、半硫化過渡區(qū)、完全硫化區(qū)、半硫化過渡區(qū)、生膠這樣的連接區(qū)域，半硫化過渡區(qū)長度范圍為50mm 200mm ；在緊接著的第二段硫化過程，將生膠坯帶左端半硫化過渡區(qū)位置從右往左移入壓機(jī)臺(tái)面500mm 1600mm (移入長度范圍依照實(shí)際生產(chǎn)中半硫化過渡區(qū)的長度確定)，使二次硫化的完全硫化區(qū)完全覆蓋住上次的半硫化過渡區(qū)，保證生膠、半硫化和已硫化膠的無缺陷銜接和過渡(具體示意如圖2所示)，進(jìn)行第二段硫化；以此方法，逐步分段操作，直到生膠帶剩余150mm 500mm，最后進(jìn)行端接硫化工藝；端接硫化采用短模具，保證端接口為生膠對生膠鏈接，這樣才能保證端接口的質(zhì)量，硫化后與其他部分無差別；如圖2所示，短模具的長度比兩端生膠部分和半硫化區(qū)域的總和還要長200mm 700mm，再進(jìn)行硫化，從而保證接口強(qiáng)度、外觀與其它部位無差別。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種長短唇單邊密封的Y型橡膠動(dòng)密封圈及其分段硫化工藝。密封圈為Y型，內(nèi)、外張密封唇之間形成V形凹槽，且內(nèi)密封唇的長度比外密封唇短，內(nèi)外密封唇高度差為1.5mm～3.5mm；在變形壓緊力作用下，外密封唇起密封作用，內(nèi)密封唇則不起密封作用，實(shí)現(xiàn)單邊密封，同時(shí)內(nèi)密封唇起儲(chǔ)藏潤滑脂的作用。其工藝流程是混煉膠經(jīng)橡膠擠出機(jī)擠出成直條形生膠坯，利用兩套模腔Y型截面形狀相同、長度不同的硫化模具和配套臺(tái)面的橡膠平板硫化熱壓機(jī)，在硫化過程中根據(jù)硫化模具和熱壓機(jī)臺(tái)面的寬度，在加工段上設(shè)定出硫化的起始點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行分段硫化；硫化過程中的前一次出模、后一次進(jìn)模和合模均要保證生膠、半硫化和已硫化膠的無缺陷銜接和過渡；端接成圈部位保證生膠入模對接后再進(jìn)行硫化，保證接口強(qiáng)度、外觀與其它部位無差別。
文檔編號F16J15/18GK102563080SQ20121000162
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者張經(jīng)毅, 翟文愷, 趙正平, 郭強(qiáng), 錢君質(zhì) 申請人:上海大學(xué)