密封组件的制作方法

1.本发明涉及一种密封组件。


背景技术：

2.密封组件通常用于各种行业和领域，例如用于针对钢铁连铸足辊及其部件进行密封。由于钢铁连铸足辊的应用工况非常地恶劣，物料的温度非常高，有大量的冷却水进行冷却，伴随大量的氧化铁皮粉尘产生，板坯表面的可以达到1100-1300℃以上，因此，导致轴承的应用工况非常的恶劣，轴承和足辊的寿命非常短，而足辊通常使用迷宫密封，通常不断地泵送润滑脂来将进入轴承座内的污染物和水排出轴承和足辊，由于足辊的转动速度非常慢，导致迷宫密封的结构不能很好地满足密封的要求。而连铸设备除足辊外的其它连铸辊的应用工况和足辊差不多，但其密封结构为单唇口或带副唇的骨架密封，材料为nbr、hnbr或fkm等材料，其同样面临着水汽、水以及氧化铁皮侵入轴承座和连铸辊的内部结构中，造成连铸辊轴承的寿命大幅度地缩短，影响连铸辊的可靠性运行。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种密封组件，包括：第一密封件，具有沿第一方向延伸的内壁和外壁，以在沿第二方向的截面中形成具有开口的u形形状，该第二方向与第一方向垂直；第二密封件，具有沿第一方向延伸的内壁和外壁，以在沿第二方向的截面中形成具有开口的u形形状；第一密封件的内壁能装配到第二密封件的内壁和外壁之间，且第二密封件的内壁能装配到第一密封件的内壁和外壁之间；第一密封件的外壁与第二密封件的内壁之间的空间被从第一密封件的外壁或第二密封件的内壁相对于第一方向倾斜或垂直延伸的一个或多个唇部所密封；且第一密封件的内壁与第二密封件的内壁之间的空间被从第一密封件的内壁或第二密封件的内壁相对于第一方向倾斜或垂直延伸的一个或多个唇部所密封；且第一密封件的内壁与第二密封件的外壁之间的空间被从第一密封件的内壁或第二密封件的外壁相对于第一方向倾斜或垂直延伸的一个或多个唇部所密封。
4.根据本发明的密封组件具有广泛的应用领域，能形成良好的密封，且具有提高密封件寿命、允许密封件之间存在一定量的位移和/或减少润滑脂消耗等优点。
附图说明
5.图1-3为根据本发明优选实施例的密封组件、第一密封件、第二密封件的示意图；
6.图4-5为根据本发明另一优选实施例的第一密封件和第二密封件的示意图；
7.图6-7为根据本发明又一优选实施例的第一密封件和第二密封件的示意图。
具体实施方式
8.本发明提供一种密封组件，其具有互相嵌套的两个密封件以及有利于更好地实现密封的唇部。这种密封组件具有广泛的应用领域，优选适用于钢铁连铸辊轴承的密封。
9.另外，本发明的密封组件也可以适用于其他任何需要密封的结构，不仅限于针对转轴的密封，而且适用于针对任何缝隙的密封等。
10.应理解，本文中所用的术语“内”、“外”是针对经组装的密封组件本身的结构而言的，及所描述的结构相对位于密封组件内部时采用术语“内”，相对位于密封组件外部时采用术语“外”。
11.参见附图1-3，根据本发明优选实施例的一种密封组件包括：第一密封件1，具有沿第一方向(例如图1中的d1)延伸的内壁11和外壁12，以在沿第二方向(例如图1中的d2)的截面中形成具有开口的u形形状(参见图2)，该第二方向与第一方向垂直；第二密封件2，具有沿第一方向延伸的内壁21和外壁22，以在沿第二方向的截面中形成具有开口的u形形状(参见图3)。第一密封件1的内壁11能装配到第二密封件2的内壁21和外壁22之间，且第二密封件2的内壁21能装配到第一密封件1的内壁11和外壁12之间，从而第一密封件1和第二密封件2通过将各自的内壁11、21插入彼此而接合在一起，以形成经组装的密封件。
12.应理解，第一密封件和第二密封件可以形成为环形或条形，从而经组装的密封组件可以是环形组件或条形组件。应理解，根据密封组件所应用的结构，例如当第一密封件和第二密封件形成为环形并应用于转轴时，第一方向可以是该转轴的轴向，而第二方向可以是该转轴的径向；而当第一密封件和第二密封件形成为条形以对缝隙进行密封时，第一方向例如可以是密封组件插入缝隙的方向，第二方向则是与该插入方向垂直的方向。
13.进一步地，参见图1-3，为了形成良好的密封，第一密封件1的外壁12与第二密封件2的内壁21之间的空间a被从第二密封件2的内壁21相对于第一方向倾斜延伸的多个唇部2e、2f、2g、2h(优选四个)所密封；且第一密封件1的内壁11与第二密封件2的内壁21之间的空间b被从第一密封件1的内壁11相对于第一方向倾斜延伸的多个唇部1b、1c、1d(优选三个)所密封；且第一密封件1的内壁11与第二密封件2的外壁22之间的空间c被从第二密封件2的外壁22相对于第一方向倾斜延伸的多个唇部2a、2b、2c、2d(优选四个)所密封。
14.由于u形的第一密封件1和第二密封件2的互相插入且通过多个唇部密封二者之间空间，可以实现非常良好且紧密的密封，同时还能允许第一密封件1和第二密封件2之间发生一定的沿第一方向的运动而不会破坏密封。
15.应理解，第一密封件和第二密封件可以用各种材料形成并具有任何合适的尺寸，以适用于各种不同的场合。例如，在用于钢铁连铸辊轴承的密封时，第一密封件和第二密封件的本体(包括二者的内壁和外壁在内)可以用碳钢、不锈钢、或经过特殊防腐蚀处理的碳钢等金属材料形成，或可以用非金属材料形成；而唇部可以用丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶(更优选)、聚氨酯等形成，还可以用高分子弹性体，甚至是聚四氟乙烯高分子材料形成，但以氟橡胶和氢化丁腈橡胶等耐高温的材料为佳。唇部与金属密封件的相应壁之间可以通过任何合适的方式固定连接，或唇部可以通过任何合适的方式形成在金属密封件的相应壁上，例如通过铆压、拼接、粘接、注塑成型等工艺实现。当用于一般的轴承或缝隙密封时，第一密封件和第二密封件的相应壁以及其上的唇部可以直接用各种橡胶、高分子材料等一体形成。
16.应理解，尽管附图1-3所示的实施例中第一和第二密封环1和2的内外壁上的唇部形成为多个(该实施例中为11个)，但根据不同的情况(例如不同的尺寸要求)，也可以将内外壁上的唇部仅形成为一个，例如第一密封环1的内壁11上仅形成一个唇部1b，第二密封环
2的内壁21上仅形成一个唇部2e，第二密封环2的外壁上仅形成一个唇部2a。
17.应理解，尽管附图1-3所示的实施例中第一和第二密封环1和2的内外壁上的唇部形成为相对于第一方向倾斜地延伸，但是唇部也可以形成为相对于第一方向垂直地延伸。
18.进一步优选地，在第一密封件1的u形截面开口处，第一密封件1的内壁11的末端具有朝向第一密封件1的外壁12延伸的弧形弯曲部1a。由于这种设置，在密封组件组装后，弧形弯曲部1a可以在第一密封件1和第二密封件2之间沿第一方向发生朝向彼此的较大位移而使得第二密封件2的唇部2a与第一密封环1的内壁11的末端(即弧形弯曲部1a所在位置)发生接触时，不会产生应力集中和干涉现象，从而当第一密封件1和第二密封件2沿第一方向远离彼此运动时，唇部2a不会被第一密封件1的内壁11的末端卡住。另外，在第二密封件2的u形截面开口处，第二密封件2的内壁21的末端具有背离第二密封件2的外壁22延伸的弧形弯曲部2i。弧形弯曲部2i可以在第一密封件1和第二密封件2之间沿第一方向发生朝向彼此的较大位移而使得第一密封件1的唇部1d和第二密封件2的内壁21的末端(即弧形弯曲部2i所在位置)发生接触时，不会产生应力集中和干涉现象，从而当第一密封件1和第二密封件2沿第一方向远离彼此运动时，唇部1d不会被第一密封件2的内壁21的末端卡住。
19.进一步优选地，第一密封件1的每个唇部1b-d相对于第一方向沿远离第一密封件1的u形截面开口的方向倾斜延伸。第二密封件2的每个唇部2a-h相对于第一方向沿远离第二密封件2的u形截面开口的方向倾斜延伸。通过如此设置唇部的倾斜方向，可以便于第一密封件1和第二密封件2的互相插入。
20.另一方面，例如，当第一密封件和第二密封件形成为环形且用于转轴或轴承的密封时(特别是在用于钢铁连铸辊轴承的密封时)，如图1所示的第一密封件1和第二密封件2形成为环形，密封组件套装在转轴上，且第二密封件的外壁紧贴转轴，且密封组件的左侧(即第二密封件2的开口一侧)面向且紧贴轴承，而第一密封件1的开口面向外界。从而，在向密封组件内部(例如如上所述的空间a、b和c)补充润滑脂时，润滑脂可以顺利地沿一个方向流动而不会堵塞，例如从第一密封件2的开口在足够的力作用下开始经空间c注入，顺着空间c中唇部2a-d的倾斜方向进入空间b，进而顺着空间b中唇部1b-d的方向进入空间a，进而顺着空间a中唇部2e-h的方向从第二密封件1的开口流出。且由于各个唇部的这种倾斜方向的设置，来自外界的污染物或水汽难以经过这些唇部(该实施例中唇部为11个)到达第二密封件2的开口，即难以到达被密封的轴承。即使有污染物进入密封件或轴承，也可以通过定期注入润滑脂而将进入轴承、密封组件内(例如进入唇部之间)的污染物、水等排出。而且由于本发明的密封组件密封效果良好，可以减少润滑脂的加脂频率和加脂量，降低润滑脂的消耗量，进而通过减少润滑脂的消耗量来减少冷却水中多余的润滑脂而造成的问题。当然，应理解，当装配要求不高且不需要注入润滑脂时，唇部可以沿不同的方向倾斜或不倾斜(即如上所述，与第一方向垂直)。
21.另外，如此构造的环形密封组件还可以允许第一密封件和第二密封件之间发生相对旋转，防止密封组件啃咬转轴，而对转轴造成损伤。
22.进一步优选地，在第一密封件1的u形截面开口处，第一密封件1的外壁12的末端可以具有朝向第一密封件的内壁11延伸的弧形弯曲部1e，从而在安装时能承受较大的力。优选地，在第二密封件2的u形截面开口处，第二密封件2的外壁22的末端可以具有朝向第二密封件2的内壁21延伸的弧形弯曲部2j，从而在安装时能够引导密封件安装到相关结构(例如
转轴)，且在安装就位后还能与相邻部件(例如轴承)形成接触支承。
23.进一步优选地，第一密封件1的外壁12的外侧面具有包胶13，和/或第二密封件2的外壁22的外侧面具有包胶23。包胶的材料例如为：丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、聚氨酯等，或可用于密封的高分子弹性体，甚至是聚四氟乙烯高分子材料，但以氟橡胶和氢化丁腈橡胶等耐高温的材料为佳，从而可以防止密封组件和所应用的结构(例如连铸辊)的配合面之间发生泄漏，同时还便于安装。当然，应理解，密封件的外侧面也可以不带包胶，只是在相关结构机加工不良的情况下，使用包胶的效果会更好一些。
24.下面参见图4-5，描述根据本发明的另一优选变形实施例，在该实施例中多个唇部形成部位与图1-3的实施例中多个唇部形成的部位不同。简要地说，在第一密封件3的内壁31上形成多个唇部3b-e，在第一密封件3的外壁32上形成多个唇部3f-i；在第二密封件4的内壁41上形成多个唇部4a-c。
25.尽管图4-5的实施例中的第一密封件3和第二密封件4并未装配在一起，但参照图1-3的实施例，可以理解，第一密封件3的外壁32与第二密封件4的内壁41之间的空间被从第一密封件3的外壁32相对于第一方向(如图4中的d1所示)倾斜延伸的多个唇部3f-i所密封。第一密封件3的内壁31与第二密封件4的内壁41之间的空间被从第二密封件4的内壁41相对于第一方向倾斜延伸的多个唇部4a-c所密封。第一密封件3的内壁31与第二密封件4的外壁42之间的空间被从第一密封件3的内壁31相对于第一方向倾斜延伸的多个唇部3b-e所密封。
26.进一步优选地，且与图1-3的实施例类似，在第一密封件3的u形截面开口处，第一密封件3的内壁31的末端具有背离第一密封件3的外壁32延伸的弧形弯曲部3a。在第二密封件4的u形截面开口处，第二密封件4的内壁41的末端具有朝向第二密封件4的外壁42延伸的弧形弯曲部4d。
27.进一步优选地，第一密封件3的每个唇部3b-i相对于第一方向沿朝向第一密封件3的u形截面开口的方向倾斜延伸。第二密封件4的每个唇部4a-c相对于第一方向沿朝向第二密封件4的u形截面开口的方向倾斜延伸。从而，与前述实施例类似，在密封组件组装后，润滑脂可以从第二密封件4的唇部4e附近在足够的压力作用下开始注入，顺着第一密封件3的唇部3b-e的倾斜方向流过，进而顺着第二密封件4的唇部4a-c的倾斜方向流过，进而又顺着第一密封件3的唇部3f-i的倾斜方向顺利地从第一密封件3的开口流到密封组件外部。
28.进一步优选地，且与图1-3的实施例类似，第一密封件3和第二密封件4上的唇部的数量可以为一个或多个；唇部可以不相对于第一方向倾斜，而是相对于第一方向垂直；第一密封件3的外壁32的外侧面具有包胶33，和/或第二密封件4的外壁42的外侧面具有包胶43；在第一密封件3的u形截面开口处，第一密封件3的外壁32的末端可以具有朝向第一密封件的内壁31延伸的弧形弯曲部3j，从而在安装时能承受较大的力；在第二密封件4的u形截面开口处，第二密封件4的外壁42的末端可以具有朝向第二密封件4的内壁41延伸的弧形弯曲部4e，从而在安装时能够引导密封件安装到相关结构(例如转轴)，且在安装就位后还能与相邻部件(例如轴承)形成接触支承。
29.下面参见图6-7进一步描述根据本发明的又一变形实施例。简要地说，与如前所述的实施例不同之处在于，该实施例中，在第一密封件5的内壁51的两侧上相对于第一方向倾斜延伸的形成多个唇部5a-5h(优选地，唇部5a-d与唇部5e-h的倾斜方向不同)，在第一密封
件5的外壁52上形成相对于第一方向倾斜延伸的多个唇部5i-l；在第二密封件6的内壁61和外壁62上没有形成唇部。通过该结构，在第一密封件5和第二密封件6组装后，在二者之间形成的空间可以仅通过第一密封件5上形成的唇部5a-l形成良好密封。
30.进一步优选地，且与图1-3的实施例类似，第一密封件5的内壁51和外壁52上的唇部的数量可以为一个或多个；唇部可以不相对于第一方向倾斜，而是相对于第一方向垂直；第一密封件5的外壁52的外侧面具有包胶53，和/或第二密封件6的外壁62的外侧面具有包胶63；在第一密封件5的u形截面开口处，第一密封件5的内壁51的末端具有背离第一密封件5的外壁52延伸的弧形弯曲部5m；在第二密封件6的u形截面开口处，第二密封件6的内壁61的末端具有朝向第二密封件6的外壁62延伸的弧形弯曲部6a；在第一密封件5的u形截面开口处，第一密封件5的外壁52的末端具有朝向第一密封件的内壁51延伸的弧形弯曲部5n；在第二密封件6的u形截面开口处，第二密封件6的外壁62的末端具有朝向第二密封件6的内壁61延伸的弧形弯曲部6b。
31.应理解，根据另一优选变形，可以类似地仅在第二密封件的内壁和外壁上形成唇部，而在第一密封件上不形成唇部，在第一和第二密封件组装后同样也能够实现良好的密封。
32.总的来说，通过以上的实施例可以看出，当u形构造的第一密封件和第二密封件互相插入时，二者之间形成的空间(例如空间a、b、c)可以被从第一密封件和第二密封件各自的内外壁延伸的一个或多个唇部来所密封。也就是说，第一密封件的外壁与第二密封件的内壁之间的空间被从第一密封件的外壁或第二密封件的内壁相对于第一方向倾斜或垂直延伸的一个或多个唇部所密封；且第一密封件的内壁与第二密封件的内壁之间的空间被从第一密封件的内壁或第二密封件的内壁相对于第一方向倾斜或垂直延伸的一个或多个唇部所密封；且第一密封件的内壁与第二密封件的外壁之间的空间被从第一密封件的内壁或第二密封件的外壁相对于第一方向倾斜或垂直延伸的一个或多个唇部所密封。
33.上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。