一种高速轮轴用轴向密封环的制作方法

本发明涉及轴向密封，具体涉及一种高速轮轴用轴向密封环。

背景技术：

1、当前国内外常用的轴向密封形式主要有垫片密封、迷宫密封、填料密封、机械密封和螺旋密封等，可用于高速或超高速转动结构的密封常用形式有迷宫密封和机械密封；

2、其中迷宫密封大体是在轮轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。流体通过迷宫产生阻力并使其流量减少的机能称为“迷宫效应”。对液体，有流体力学效应，其中包括水力磨阻效应、流束收缩效应；对气体，还有热力学效应，即气体在迷宫中因压缩或者膨胀而产生的热转换；此外，还有“透气效应”等。而迷宫效应则是这些效应的综合反应，所以说，迷宫密封机理是很复杂的。

3、机械密封大体是指由至少一对垂直于旋轮轴线端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合且相对滑动所构成的防止流体泄漏的装置，常用机械密封结构由静止环(静环)、旋转环(动环)、弹性元件弹簧座、紧定螺钉、旋转环辅助密封圈和静止环辅助密封圈等元件组成，防转销固定在压盖上以防止静止环转动。

4、但无论是机械密封亦或是迷宫密封，其结构都较为复杂，制造成本较高。

技术实现思路

1、(一)本发明所要解决的问题是：传统的机械密封亦或是迷宫密封，其结构都较为复杂，制造成本较高。

2、(二)技术方案

3、一种高速轮轴用轴向密封环，包括轮毂、环体和轮轴，所述轮毂、所述环体和所述轮轴同轴设置；

4、所述环体安装于所述轮毂的内侧面和所述轮轴的外侧面之间；

5、在所述轮轴的外侧面上开设有轴槽，所述环体套在所述轴槽内；

6、所述环体为圆环状，且所述环体的侧面开设有完全贯通所述环体的z形断口。

7、根据本发明的一个实施例，所述环体的内侧面与所述轴槽的内侧面之间形成有第一环向间隙，所述环体的外侧面与所述轮毂的内侧面之间形成有第二环向间隙。

8、根据本发明的一个实施例，所述环体具有相对的第一侧端面和第二侧端面，所述环体的第一侧端面与所述轴槽的内顶壁之间形成有第一接触间隙，所述环体的第二侧端面与所述轴槽的内底壁之间形成有第二接触间隙。

9、根据本发明的一个实施例，所述z型断口包括依次相连通的第一断口、第二断口和第三断口；

10、所述第一断口和所述第三断口均平行于所述环体的轴线，所述第一断口从所述环体的第一侧端面朝所述第二侧端面延伸，所述第二断口从所述环体的第二侧端面朝所述第一侧端面延伸。

11、根据本发明的一个实施例，所述第二断口内具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面在所述环体轴线所在的一个平面上的投影与所述轴线形成夹角。

12、根据本发明的一个实施例，所述第一斜面和所述第二斜面相平行，或，所述第一斜面和所述第二斜面相交。

13、根据本发明的一个实施例，所述第一断口内具有第一断面和第三断面，所述第一断面和所述第三断面相平行，或，所述第一断面和所述第三断面相交。

14、根据本发明的一个实施例，所述第三断口内具有第二断面和第四断面，所述第二断面和所述第四断面相平行，或，所述第二断面和所述第四断面相交。

15、根据本发明的一个实施例，所述第一断口的高度小于所述环体厚度的一半，所述第三断口的高度小于所述环体厚度的一半。

16、根据本发明的一个实施例，所述夹角的范围为84°-89°。

17、本发明的有益效果：

18、本发明提供的一种高速轮轴用轴向密封环，包括：轮毂、环体和轮轴，轮毂、环体和轮轴同轴设置；环体安装于轮毂的内侧面和轮轴的外侧面之间；在轮轴的外侧面上开设有轴槽，环体套在轴槽内；环体为圆环状，且环体的侧面开设有完全贯通环体的z形断口。通过轮轴的转动带动环体转动，产生的离心力用于克服密封环的固有弹性及其与轴槽的摩擦，同时由于z形断口的存在，使得环体发生径向变形，使环体的直径增大，有效增大密封环与轴槽的接触压力，进而减小了环体与轴毂之间的间隙，起到了更好的密封效果，且结构简单、制造成本低。

技术特征：

1.一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，包括轮毂(1)、环体(3)和轮轴(2)，所述轮毂(1)、所述环体(3)和所述轮轴(2)同轴设置；

2.根据权利要求1所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述环体(3)的内侧面与所述轴槽的内侧面之间形成有第一环向间隙(4)，所述环体(3)的外侧面与所述轮毂(1)的内侧面之间形成有第二环向间隙(7)。

3.根据权利要求2所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述环体(3)具有相对的第一侧端面和第二侧端面，所述环体(3)的第一侧端面与所述轴槽的内顶壁之间形成有第一接触间隙(5)，所述环体(3)的第二侧端面与所述轴槽的内底壁之间形成有第二接触间隙(6)。

4.根据权利要求3所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述z形断口包括依次相连通的第一断口、第二断口和第三断口；

5.根据权利要求4所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述第二断口内具有第一斜面(302)和第二斜面，所述第一斜面(302)在所述环体(3)轴线所在的一个平面上的投影与所述轴线形成夹角。

6.根据权利要求5所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述第一斜面(302)和所述第二斜面相平行，或，所述第一斜面(302)和所述第二斜面相交。

7.根据权利要求4所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述第一断口内具有第一断面(301)和第三断面，所述第一断面(301)和所述第三断面相平行，或，所述第一断面(301)和所述第三断面相交。

8.根据权利要求4所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述第三断口内具有第二断面(303)和第四断面，所述第二断面(303)和所述第四断面相平行，或，所述第二断面(303)和所述第四断面相交。

9.根据权利要求4所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述第一断口的高度小于所述环体(3)厚度的一半，所述第三断口的高度小于所述环体(3)厚度的一半。

10.根据权利要求5所述的一种高速轮轴用轴向密封环，其特征在于，所述夹角的范围为84°-89°。

技术总结
本发明涉及轴向密封技术领域，具体涉及一种高速轮轴用轴向密封环。本发明提供的一种高速轮轴用轴向密封环，包括轮毂、环体和轮轴，所述轮毂、所述环体和所述轮轴同轴设置；所述环体安装于所述轮毂的内侧面和所述轮轴的外侧面之间；在所述轮轴的外侧面上开设有轴槽，所述环体套在所述轴槽内；所述环体为圆环状，且所述环体的侧面开设有完全贯通所述环体的Z形断口。通过轮轴的转动带动环体转动，产生的离心力用于克服密封环的固有弹性及其与轴槽的摩擦，同时由于Z形断口的存在，使得环体发生径向变形，有效增大密封环与轴槽的接触压力，进而减小了环体与轴毂之间的间隙，起到了更好的密封效果，且结构简单、制造成本低。

技术研发人员：杨震方,高门门,吴楠,尹方
受保护的技术使用者：天津松正智能装备有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12