一種具有表面微造型的旋轉副密封結構制造技術

本實用新型專利技術公開一種具有表面微造型的旋轉副密封結構，該密封結構包括密封基座、環形密封圈和軸，其中環形密封圈固定在密封基座內，環形密封圈與軸過盈配合形成密封的旋轉副。軸的外圓柱面與環形密封圈的內圓柱面有一環形帶狀接觸表面，在軸上的接觸表面或環形密封圈上的接觸表面上均勻分布有微觀造型，所述微觀造型為微凸體造型、微凹坑或微槽。本實用新型專利技術通過在旋轉副密封結構的接觸表面設置微造型結構，使得進入接觸表面的灰塵被微造型收集并阻止其進一步滲透，或由于微造型的存在避免了接觸表面間由于灰塵造成的磨損過快，從而減小環形密封圈與軸之間的摩擦阻力，降低摩擦發熱并減緩磨損速度，提高防塵密封結構的壽命和可靠性。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開一種具有表面微造型的旋轉副密封結構，該密封結構包括密封基座、環形密封圈和軸，其中環形密封圈固定在密封基座內，環形密封圈與軸過盈配合形成密封的旋轉副。軸的外圓柱面與環形密封圈的內圓柱面有一環形帶狀接觸表面，在軸上的接觸表面或環形密封圈上的接觸表面上均勻分布有微觀造型，所述微觀造型為微凸體造型、微凹坑或微槽。本技術通過在旋轉副密封結構的接觸表面設置微造型結構，使得進入接觸表面的灰塵被微造型收集并阻止其進一步滲透，或由于微造型的存在避免了接觸表面間由于灰塵造成的磨損過快，從而減小環形密封圈與軸之間的摩擦阻力，降低摩擦發熱并減緩磨損速度，提高防塵密封結構的壽命和可靠性。【專利說明】一種具有表面微造型的旋轉副密封結構
本技術涉及防塵密封
，具體涉及一種具有表面微造型的旋轉副密封結構。
技術介紹
月球表面是沒有水與空氣的干燥真空環境，廣泛分布著中值粒徑為70μ m的帶靜電細微月塵，月塵具有很強的粘附性、滲透性和研磨性。美國曾做過如下試驗，將模擬月塵做徹底出氣處理后，其摩擦系數較出氣處理前最高增大了 60倍。因此，具有粘附性、滲透性和研磨性的細微月塵易于滲透進入各種活動部件的摩擦副表面，從而加劇摩擦副的磨損、卡死及失效。在多種月塵防護措施中，防塵密封技術能抑制帶靜電細微月塵的滲透作用，從而緩解月塵對摩擦副的磨損和破壞，有效延長各活動部件的使用壽命。 在地面設備中，亦存在多種不能使用油/脂潤滑密封的情況，例如需在高真空潔凈環境下對晶圓(晶圓是制作CPU芯片的基材)進行等離子體注入，為消除潤滑油/潤滑脂揮發引起的污染，相關的活動部件只能采取干摩擦密封方式。 在壓緊填料密封、機械密封、迷宮密封等多種密封形式中，由于聚四氟乙烯、特氟隆等材料的低摩阻和自潤滑特性，由上述材料制成的環形密封圈在旋轉副防塵密封中廣泛應用。 大量高精尖技術對重要摩擦副表面性能的要求越來越高，利用表面微造型技術(Surface Texturing)改善機械端面密封、缸套-活塞環、推力軸承以及大直徑圓柱滾子軸承保持架等多種摩擦副的性能研究和應用也越來越廣。 此外，表面微造型也可以有效改善少油或干摩擦狀態下的摩擦性能。但在目前，在環形密封圈與軸過盈配合形成的干摩擦旋轉副表面進行降低摩擦阻力、延長使用壽命的解決方式中，尚未出現微造型加工這一方式。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種具有表面微造型的旋轉副密封結構，以解決現有環形密封圈與軸過盈配合形成的干摩擦旋轉副摩擦阻力大、使用壽命短的問題。 為實現上述目的，本技術采用以下技術方案:提供一種具有表面微造型的旋轉副密封結構，包括密封基座、環形密封圈和軸，其中，所述環形密封圈固定在所述密封基座內，所述環形密封圈與所述軸過盈配合形成密封的旋轉副，且所述環形密封圈的內圓柱面與所述軸的外圓柱面相接觸，所述軸的外圓柱面與所述環形密封圈的內環圓柱面的過盈配合處分別具有一接觸表面，所述接觸表面為一環形帶狀區域；位于所述軸上的所述接觸表面或位于所述環形密封圈上的所述接觸表面均勻分布有微觀造型。 較佳地，所述軸旋轉而所述密封基座固定，或所述密封基座旋轉而所述軸固定。 較佳地，所述微觀造型為微凸體造型、微凹坑造型或微槽形造型。 較佳地，所述的微凸體造型與所述的微凹坑造型從俯視角度觀察為圓形或矩形；所述的微凸體造型與所述的微凹坑造型從法向剖視角度觀察為圓弧形、梯形、矩形或三角形；所述的微槽形造型從俯視角度觀察為長條形或樣條曲線形；所述的微槽形造型從法向剖視角度觀察為圓弧形、梯形、矩形或三角形；所述微觀造型的法向深度最大值的范圍為 0.5 μ m?15 μ m。 較佳地，所述微觀造型在所述軸或所述環形密封圈的接觸表面的面積占有率為5% ?50%。 較佳地，所述微槽形造型為長條形的微槽，所述微槽均勻分布于所述接觸表面上，所述微槽一端指向所述密封基座所在方向，另一端指向所述軸所在方向。 較佳地，所述微槽與所述軸的軸心具有一傾斜角度，且所述微槽指向所述密封基座的一端向所述微槽所在的接觸表面的主旋轉方向傾斜。 本技術通過在旋轉副密封結構的接觸表面設置微觀造型結構，可以對灰塵等細微顆粒進行收集并防止其進一步滲透，也可以避免摩擦副接觸表面間由于灰塵造成的三體甚至多體摩擦，從而有效地減小了過盈配合的旋轉副接觸表面的摩擦阻力，降低摩擦發熱，減緩磨損速度，提高密封結構的壽命與密封結構在防塵密封方面的可靠性。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本技術的旋轉副密封結構三維爆炸半剖視圖； 圖2是本技術的旋轉副密封結構軸向剖視圖； 圖3是圖2所示部位的局部放大視圖； 圖4是本技術中軸旋轉方向與長條形微觀造型傾斜方向的關系示意圖。 符號說明:1-密封基座、2-環形密封圈、3-軸、4-微觀造型、41-圓形微觀造型；42-長條形微觀造型。 【具體實施方式】 下面結合附圖對本技術作進一步詳細的說明。 圖1是本技術一實施例的具有表面微造型的旋轉副密封結構的三維爆炸半剖視圖，該旋轉副結構包括:密封基座1、作旋轉運動的軸3、安裝于軸3與密封基座I之間的環形密封圈2。軸3的外圓柱面上與環形密封圈2接觸的接觸表面設置有微觀造型4，微觀造型4為微凸體造型或微凹體造型。所述的微觀造型4從俯視角度觀察為圓形微觀造型41。本實施例中，微觀造型4還可以是矩形，且微觀造型4從法向剖視角度觀察為圓弧形、梯形、矩形或三角形；微觀造型4的法向深度范圍為0.5 μ πΓ15 μ m ;微觀造型4在軸3的接觸表面的面積占有率為5%?50%。 本技術另一實施例中，該旋轉副結構還可以包括:做旋轉運動的密封基座1、軸3、安裝于軸3與密封基座I之間的環形密封圈2。環形密封圈2上與軸3接觸的接觸表面設置有微觀造型4，微觀造型4為微凸體造型或微凹體造型。微觀造型4從俯視角度觀察為圓形或矩形；微觀造型4從法向剖視角度觀察為圓弧形、梯形、矩形或三角形；微觀造型4的法向深度范圍為0.5 μ πΓ?5 μ m ;微觀造型4在環形密封圈2的接觸表面的面積占有率為5% ?50%。 圖2是本技術實施例的旋轉副密封結構軸向剖視圖，密封基座1、環形密封圈2和軸3同軸安裝,環形密封圈2與密封基座I之間固定連接,環形密封圈2與軸3之間過盈配合，形成旋轉的動密封連接。 圖3是圖2所示部位的局部放大視圖，環形密封圈2與軸3之間動密封接觸，在環形密封圈2的內表面與軸3的外表面上形成接觸表面，微觀造型4設置于軸3外表面的接觸表面上，或設置于環形密封圈2內表面的接觸表面上。 當微觀造型4為微凹體造型時，進入接觸表面的灰塵被微凹體造型收集并阻止其進一步滲透。 當微觀造型4為微凹體造型或微凸體造型時，微凸體造型或微凹體造型的存在避免了摩擦副接觸表面間由于灰塵帶來的三體或多體摩擦，降低摩擦副接觸表面的磨損速度，從而提高摩擦副的使用壽命，并有效避免灰塵的進入，實現良好而可靠的密封。 本技術的實施例中，密封結構上的微觀造型4還可以為微槽形造型，微槽形造型從法向剖視角度觀察為圓弧形、梯形、矩形或三角形，密封結構的其余部分與上述相同。其中，微槽形造型均勻分布于接觸表本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有表面微造型的旋轉副密封結構，包括：密封基座、環形密封圈和軸，其中，所述環形密封圈固定在所述密封基座內，所述環形密封圈與所述軸過盈配合形成密封的旋轉副，且所述環形密封圈的內圓柱面與所述軸的外圓柱面相接觸，其特征在于：所述軸的外圓柱面與所述環形密封圈的內環圓柱面的過盈配合處分別具有一接觸表面，所述接觸表面為一環形帶狀區域；位于所述軸上的所述接觸表面或位于所述環形密封圈上的所述接觸表面均勻分布有微觀造型。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾令斌，肖杰，劉殿富，宗魏，張曉偉，姬鳴，丁亮亮，
申請(專利權)人：上海宇航系統工程研究所，
類型：新型
國別省市：上海;31