本發(fā)明涉及橡塑密封領域，尤其是一種旋轉軸唇形密封結構，其空氣側的軸表面開設微織構?？捎糜诟鞣N壓縮機、軸承箱、泵等旋轉機械的唇形密封。

背景技術：

唇形密封是一種具有自密封作用的彈性體密封，又稱為油封。因其結構簡單、價格低廉等諸多優(yōu)點，被廣泛應用于各類旋轉機械中。油封在使用過程中，油封唇部與旋轉軸表面之間會形成一層流體動壓油膜，以起到潤滑作用，減緩油封磨損。油膜過小，唇部與軸表面發(fā)生干摩擦，加劇油封磨損；油膜過大，油封發(fā)生泄漏。在工程上，油封在實際使用過程中常因空氣側油液不能被及時排除，導致空氣中懸浮物極易粘附和積聚，伴隨著軸的高速旋轉這類異物易被帶入密封唇部，形成磨粒磨損，進而加劇密封唇磨損并造成密封失效，因此提出一種可以及時除去泄漏油液、避免旋轉軸表面唇口附近“藏污納垢”的有效方法就顯得十分重要和迫切。

表面織構是指在固體表面上加工出具有一定尺寸和排列的微凹坑或微溝槽等點陣?；诒砻婵棙嫾夹g構筑固體表面微觀幾何結構和改善表面自由能有效改善材料表面的潤濕性，實現(xiàn)超疏水或超親水特性。其中，超疏水特性由于其具有較強的實用性在自清潔、流體減阻、抗結冰、抗腐蝕等領域有著極其廣闊的應用前景。目前，利用微織構技術實現(xiàn)唇型密封旋轉軸表面自清潔功能的應用未見報道。基于此，本發(fā)明提出一種旋轉軸唇形密封空氣側具有自清潔功能的軸表面微織構，以應對唇形密封空氣側易“藏污納垢”的難題。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服已有唇形密封結構在使用中不具有自清潔功能、使用壽命較短、密封性能較差的不足，本發(fā)明提供一種具有自清潔功能、延長使用壽命、提升密封性能的具有軸表面開設微織構的旋轉軸唇形密封結構。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種具有軸表面開設微織構的旋轉軸唇形密封結構，在靠近唇形密封空氣側唇部處的軸表面周向開設有方向性微織構，所述方向性微織構沿周向和軸向均勻分布，且相鄰兩環(huán)帶微織構相間分布。

進一步，環(huán)形微織構區(qū)軸向長度為3～5mm，所述的微織構開設在密封唇部0.5～1mm的空氣側。密封唇處不開設織構。

再進一步，所述方向性微織構的形狀為橢圓形，但不局限于橢圓形，也可以為具有疏油性能的圓形、菱形織構形狀等。

優(yōu)選的，所述橢圓形微織構的長軸和短軸長度比的取值范圍為1～50；微孔短軸長度范圍為10～1000μm；微孔結構深度取值范圍為1～50μm，且深度保持恒定。

更為優(yōu)選的，環(huán)形微織構區(qū)的微孔總面積占微織構區(qū)面積的10～30％。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：在靠近唇形密封空氣側唇部處的軸表面周向開設方向性疏油織構，使唇部處泄漏的密封介質能快速脫離且灰塵等懸浮物不易在唇部附近粘附、積聚，實現(xiàn)了旋轉軸表面的自清潔功能，有效延長了唇封的使用壽命。

附圖說明

圖1是具有軸表面開設微織構的旋轉軸唇形密封結構的示意圖，其中，1為環(huán)形微織構區(qū)，2為密封唇；3為唇形密封圈。

圖2是橢圓形表面微織構周向及軸向分布示意圖。。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

參照圖1和圖2，一種具有軸表面開設微織構的旋轉軸唇形密封結構，在靠近唇形密封空氣側唇部處的軸表面周向開設有方向性微織構，所述方向性微織構沿周向和軸向均勻分布，且相鄰兩環(huán)帶微織構相間分布。

進一步，環(huán)形微織構區(qū)1軸向長度為3～5mm，所述的微織構開設在密封唇部0.5～1mm的空氣側。密封唇2處不開設織構。

再進一步，所述方向性微織構的形狀為橢圓形，但不局限于橢圓形，也可以為具有疏油性能的圓形、菱形織構形狀等。

優(yōu)選的，所述橢圓形微織構的長軸和短軸長度比的取值范圍為1～50；微孔短軸長度范圍為10～1000μm；微孔結構深度取值范圍為1～50μm，且深度保持恒定。

更為優(yōu)選的，環(huán)形微織構區(qū)1的微孔總面積占微織構區(qū)面積的10～30％。

由于激光加工是基于光熱效應原理，因此旋轉軸的表面曲率對于微孔加工精度有著重要影響，曲率過大難于加工或加工成本過高，因此本發(fā)明中旋轉軸軸徑適用范圍是大于50mm。

本實施例中，油封在使用過程中，唇部與旋轉軸表面之間會形成一層流體動壓油膜，以起到潤滑作用，減緩油封磨損。由于在靠近唇形密封空氣側唇部處的軸表面周向開設有方向性微織構，且該織構具有優(yōu)良疏油性，所以泄漏至空氣側油液被及時排除不會粘附在軸表面，從而避免了污染物積聚于唇封空氣側附近，大大減少了污染物侵入密封唇的可能，實現(xiàn)了旋轉軸表面自清潔功能。

本說明書實施例所述的內容僅僅是對發(fā)明構思的實現(xiàn)形式的列舉,本發(fā)明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式,本發(fā)明的保護范圍也包涵本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明構思所能夠想到的等同技術手段。

技術特征：

技術總結
一種具有軸表面開設微織構的旋轉軸唇形密封結構，在靠近唇形密封空氣側唇部處的軸表面周向開設有方向性微織構，所述方向性微織構沿周向和軸向均勻分布，且相鄰兩環(huán)帶微織構相間分布。本發(fā)明提供一種具有自清潔功能、延長使用壽命、提升密封性能的具有軸表面設有微織構的旋轉軸唇形密封結構。

技術研發(fā)人員：沈明學;孔亞彬;孟祥鎧;張兆想;彭旭東
受保護的技術使用者：浙江工業(yè)大學
技術研發(fā)日：2017.06.20
技術公布日：2017.09.01