專利名稱：具有剖切縫的橡塑密封圈、其剖切縫粘合方法及剖切縫硫化粘合模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于船舶軸系密封裝置中的接觸式橡塑密封圈。該密封圈通過其 剖切開口可直接從徑向卡套于轉(zhuǎn)軸上而實施密封。本發(fā)明還涉及該密封圈剖切縫現(xiàn)場粘合 方法及其該方法的專用硫化粘合器具。
背景技術(shù)：
橡塑密封圈是彈塑性體接觸動密封中最為普遍和常用的密封件，它廣泛應(yīng)用于各 類軸系部件的密封裝置中。通常不管是橡膠0形密封圈，還是唇型密封圈均采用整體圈式 結(jié)構(gòu)，密封圈在更換維修時，總是先將旋轉(zhuǎn)部件或旋轉(zhuǎn)軸上相關(guān)零部件拆卸后，再將其從軸 端取出或套入，其拆裝顯得較為麻煩，但對于簡單或小型的軸系密封裝置仍然是可行的。目前在船舶軸系上所用艉軸密封裝置中，由于各種型式的唇型密封具有顯著的自 緊作用和優(yōu)良的密封性能，且可以重迭裝填使用，而成為艉軸密封裝置最為常用的橡塑密 封件。但艉軸密封裝置不僅相關(guān)零部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且零件尺寸和自重大，密封面線速 度高，密封圈成為艉軸密封裝置中的易損件。為保證密封裝置可靠的密封性能，密封圈使用 一定年限或損壞時，必須及時更換，而要更換這種整體圈式結(jié)構(gòu)的密封圈時，就必須在船舶 進(jìn)塢后依次卸掉船艙的螺旋槳，甚至還要抽出艉軸，更換密封圈后再裝上艉軸、螺旋槳和艉 舵，維修和更換十分麻煩，維修周期長、成本高。盡管目前也出現(xiàn)了剖分式的艉軸密封裝置， 如中國專利2006200744172. 4公開的一種“剖分式油潤滑艉軸密封裝置”，這種密封裝置的 相關(guān)零部件和密封圈均采用完全剖開兩片式結(jié)構(gòu)，不僅增加零部件機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，機(jī)構(gòu)復(fù) 雜，反而增加維修成本，而且密封圈又是兩個直切的剖切縫，密封圈截面積小，固化后粘接 強(qiáng)度不高，直接影響密封圈的整體性、使用壽命和密封性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有剖 切縫的橡塑密封圈，該橡膠密封圈不僅更換維修方便，而且剖切粘接強(qiáng)度高，密封圈整體性 好。本發(fā)明另一個要解決的技術(shù)問題是還要提供一種該密封圈剖切縫粘合方法，以及實現(xiàn) 該剖切縫粘合方法的專用剖切縫硫化粘合模具。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具有剖切縫的橡膠密封圈，包括環(huán)形的密封圈 基體，在所述密封圈基體上設(shè)置有一傾斜的剖切縫口，該剖切縫口將密封圈基體斷開，剖切 縫口的剖面傾角β =35° 55°。為了將上述具有剖切縫的橡膠密封圈從徑向卡套于轉(zhuǎn)軸上后再將其粘合，本發(fā)明 的橡膠密封圈粘合方法包括如下步驟a、將剖切縫口(2)的兩相對剖口端面打毛后，用清洗劑清洗干凈并晾干；b、在剖口端面上均勻涂布熱硫化粘合劑；C、.將涂布熱硫化粘合劑的剖口置于40°C 55°C環(huán)境中烘干35分鐘 45分鐘；
d、將兩剖口端面對接后置入預(yù)熱至80°C 100°C的硫化粘合模具中，并對兩剖口 端面施以SMPa 14MPa的壓力，以使兩相對的剖口端面緊貼；e、將硫化粘合模具升溫至135°C 155°C，并保持25分鐘 35分鐘；f、將硫化粘合模具自然冷卻至室溫后，卸去硫化粘合模具。為了使具有剖切縫的橡膠密封圈粘合，上述粘合方法采用的專用剖切縫硫化粘合 模具，該硫化粘合模具至少包括有上模板和下模板，該上模板和下模板通過軸向加壓螺桿 相連接，相互貼合的上模板和下模板間形成橡膠密封圈型腔，在上模板和下模板上均裝有 電加熱器和測溫器，測溫器與溫控器相互電連接。由于在密封圈基體上設(shè)置有一傾斜的剖切縫口，該剖切縫口既可以在施工現(xiàn)場進(jìn) 行剖切，也可以在橡膠密封圈上靈活地預(yù)置，該剖切縫口的設(shè)置使得密封圈能方便地從軸 的徑向進(jìn)行裝配或者拆卸，密封圈更換維修時，不需要從軸的軸向拆卸相關(guān)零件，尤其在艉 軸密封裝置中密封圈的更換維修變得十分方便容易，完全避免了卸艉舵、螺旋槳及抽艉軸 等繁復(fù)操作，大大縮短了維修時間，降低了密封裝置的維修成本，同時該剖切縫口的剖口端 面傾角β =35° 55°，這種結(jié)構(gòu)一方面有效提高了剖口端面面積，使接口能夠更好地吻 合，有利于剖口端面間粘合強(qiáng)度的提高；另一方面傾斜的剖面，也有利于剖口端面間的壓合 粘接，從而有效增強(qiáng)密封圈剖切縫的粘接性能。又由于采用本發(fā)明的粘合方法，申請人在大 量實驗和綜合分析的基礎(chǔ)上，選擇了合理的粘合溫度、壓力和時間，并選用熱硫化粘合劑進(jìn) 行斷面粘接，避免了因溫度、壓力過高過低所造成的膠層粘接缺陷，以及密封圈基體材料的 破壞，合理的硫化粘合參數(shù)不僅使得密封圈接口具有較高的粘合強(qiáng)度、耐磨性和彈性，而且 提高了基體材料和接口粘合材料的同質(zhì)性，使密封圈的整體性更好，有利于提高密封性能 和使用壽命。還由于本發(fā)明的硫化粘合模具中，采用了模具式壓合粘接裝置，接口粘合時加 壓更加均勻穩(wěn)定，接合的粘合強(qiáng)度一致性好；尤其在該粘合模具中采用了測溫器和與之相 連的溫控器，能有效地控制加熱溫度、加熱溫升和加熱時間，使接口粘合效果最佳化；采用 螺桿加壓具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)方便、使用容易的優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明具有剖切縫的橡膠密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明專用剖切縫硫化粘合模具一種具體實施結(jié)構(gòu)的主視圖；圖3是圖2所示結(jié)構(gòu)的左視圖；圖4是圖2所示結(jié)構(gòu)中下模板結(jié)構(gòu)主視圖；圖5是圖4所示結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖6是圖4所示結(jié)構(gòu)的左視圖；圖7是圖2所示結(jié)構(gòu)中上模板結(jié)構(gòu)主視圖；圖8是圖7所示結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖9是圖7所示結(jié)構(gòu)的左視圖；圖10是圖2所示結(jié)構(gòu)中中模板結(jié)構(gòu)主視圖；圖11是圖10所示結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖12是圖10所示結(jié)構(gòu)的左視圖。
圖中，1-密封圈基體，2-剖切縫口，3-下模板，4-軸向加壓螺桿，5-中模板，6_密 封圈型腔，7-溫控器，8-徑向加壓螺桿，9-上模板，10-電加熱器，11-測溫器，12-保溫罩。
具體實施例方式如圖1所示具有剖切縫的橡膠密封圈，該密封圈為橡膠唇型密封圈，在環(huán)形的密 封圈基體1上切制有一傾斜的剖切縫口 2，剖切縫口 2將密封圈基體1斷開，以便能使密封 圈張開該剖切縫口而從徑向卡套于轉(zhuǎn)軸上。剖切縫口 2的剖口端面為傾斜剖面，傾斜剖口 端面與橡膠密封圈軸心線間的夾角為剖面傾角β =45°，當(dāng)然該剖面傾角β還可以根據(jù) 密封圈的結(jié)構(gòu)尺寸大小、型式等在35° 55°間進(jìn)行選擇。剖切縫口 2既可以在更換維修 現(xiàn)場進(jìn)行切制而得，也可以是制作密封圈時預(yù)置。如圖2、圖3所示的專用剖切縫硫化粘合模具，包括有下模板3、上模板9和中模 板5，下模板3、上模板9和中模板5圍成了密封圈型腔6，該密封圈型腔6的截面形狀與所 需粘合的密封圈截面形狀相一致，以保證密封圈剖切接口粘合時受壓均勻。上模板9和下 模板3通過兩根豎直設(shè)置并位于專用剖切縫硫化粘合模具兩側(cè)的軸向加壓螺桿4相互連 接，松開軸向加壓螺桿4即可使模具中的上、下模板相互分離，反之則上、下模板相互加壓 連接，中模板5從側(cè)面與上模板9和下模板3相互貼合，該中模板5通過四根徑向加壓螺桿 8與下模板3相連接，徑向加壓螺桿8鉸鏈于下模板3上，徑向加壓螺桿8與鉸鏈端相對的 另一端卡插在中模板5的卡插槽中，該中模板5也可以通過徑向加壓螺桿8與上模板9相 連接。在上模板9和下模板3上均裝有電加熱器10和測溫器11，電加熱器10與電源相連 接，該電加熱器10為電阻式加熱器，測溫器11為熱電偶溫度傳感器，該測溫器11還可以是 熱電阻溫度傳感器或熱敏電阻傳感器等。測溫器11與溫控器7相互電連接，測溫器11將 硫化粘合模具的溫度信息傳遞給溫控器7，溫控器7再控制電加熱器10的加熱溫度和溫升 速度。電加熱器10和測溫器11均通過保溫罩12分別固定安裝于上模板9和下模板3上。如圖4、圖5及圖6所示的下模板3，在該下模板3上設(shè)置有4個螺桿卡插槽和下 模凹型腔，在下模板3上還設(shè)有鉸鏈銷軸孔，裝于該鉸鏈銷軸孔中的銷軸孔中的銷軸與徑 向加壓螺桿8相固連；下模凹型腔長度方向成弧形，該弧形曲率與所粘合的密封圈曲率相 一致。如圖7、圖8及圖9所示的上模板9，該上模板9上設(shè)有兩個開口的螺桿卡插槽，該 螺桿卡插槽用于卡裝軸向加壓螺桿4，上模板凹型腔長度方向成弧形，該弧形曲率同樣與所 粘合的密封圈曲率相一致。如圖10、圖11及圖12的中模板5，該中模板5上設(shè)有4個螺桿卡插槽，該4個螺 桿卡插槽的位置與下模板3上的卡插槽位置相對應(yīng)。中模板5上也設(shè)有中模凹型腔，其弧 形曲率也與所粘合密封圈曲率相一致。當(dāng)需要更換軸上的密封圈時，先將橡膠密封圈在現(xiàn)場以鋒利刀具按45°傾斜角剖 切出一斜面，該剖切縫口的兩相對剖口端面必須平直；對剖切縫口的兩剖口端面用起毛機(jī) 或銼刀進(jìn)行起毛粗化，再用甲苯、甲醇或丙酮等清洗劑進(jìn)行清洗、去油污及脫脂，清洗后將 剖切的密封圈置于35°C 45°C的環(huán)境中干燥10 15分鐘，以使清洗劑徹底揮發(fā)，在經(jīng)清 洗處理的剖口端現(xiàn)上慢慢地均勻涂布上通用的熱硫化粘合劑，將該熱硫化粘合劑層厚度控 制在0.08 1.00mm之間，這樣既保證足夠合理的劑量，又不至浪費(fèi)。再將涂布的熱硫化粘合劑的橡膠密封圈及其上的剖口端面置于40°C 55°C環(huán)境中烘干35分鐘 45分鐘，以使 膠液面溶劑適當(dāng)揮發(fā)。將兩剖口端面對接后，放入已預(yù)加熱至80°C 100°C的專用硫化粘 合模具中，并擰動軸向加壓螺桿和徑向加壓螺桿，將兩剖口端面控制在8MPa 14MPa的壓 力，以使兩相對的剖口端面緊貼；將硫化粘合模具的溫度升至135°C 155°C，并保持25分 鐘 35分鐘使切口膠固化粘接；斷去模具電加熱器電源，使其自然冷卻至室溫后，卸去硫 化粘合模具，完成更換橡膠密封圈的徑向卡套和粘合。該粘合方法及硫化粘合模具具有操 作方便、性能穩(wěn)定、靈活可靠的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種具有剖切縫的橡膠密封圈，包括環(huán)形的密封圈基體(1)，其特征在于在所述密 封圈基體⑴上設(shè)置有一傾斜的剖切縫口 O)，該剖切縫口⑵將密封圈基體⑴斷開，剖 切縫口(2)的剖面傾角β = 35° 55°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有剖切縫的橡膠密封圈，其特征在于所述由環(huán)形的密封 圈基體(1)構(gòu)成的密封圈為0型密封圈或唇形密封圈。
3.一種用于粘合權(quán)利要求1所述橡膠密封圈的方法。其特征在于該粘合方法包括下 列步驟a、將剖切縫口(2)的兩相對剖口端面打毛后，用清洗劑清洗干凈并晾干；b、在剖口端面上均勻涂布熱硫化粘合劑；c、.將涂布熱硫化粘合劑的剖口置于40°C 55°C環(huán)境中烘干35分鐘 45分鐘；d、將兩剖口端面對接后置入預(yù)熱至80°C 100°C的硫化粘合模具中，并對兩剖口端面 施以8MPa 14MPa的壓力，以使兩相對的剖口端面緊貼；e、將硫化粘合模具升溫至135°C 155°C，并保持25分鐘 35分鐘；f、將硫化粘合模具自然冷卻至室溫后，卸去硫化粘合模具。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠密封圈粘合方法，其特征在于所述清洗劑為甲苯或丙酮；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所橡膠密封圈粘合方法，其特征在于用清洗劑清洗后的剖口端面 置;35°C 45°C環(huán)境中晾干10分鐘 15分鐘；
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠密封圈粘合方法，其特征在于所述剖口端面上熱硫化 粘合劑布層厚度為0. 08mm 1. OOmm ；
7.一種實現(xiàn)權(quán)利要求3所述的橡膠密封圈粘合方法的剖切縫硫化粘合模具，其特征在 于該硫化粘合模具至少包括有上模板(9)和下模板(3)，該上模板(9)和下模板(3)通 過軸向加壓螺桿(4)相連接，相互貼合的上模板(9)和下模板(3)間形成橡膠密封圈型腔 (6)，在上模板(9)和下模板(3)上均裝有電加熱器(10)和測溫器(11)，測溫器(11)與溫 控器(7)相互電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫化粘合模具，其特征在于在所述上模板(9)和/或下模 板⑶的側(cè)面還設(shè)置有中模板(5)，該中模板(5)與上模板(9)和下模板(3)構(gòu)成橡膠密封 圈型腔(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或所述的硫化粘合模具，其特征在于所述中模板(1 通過徑向加 壓螺桿(8)與上模板(9)或下模板( 相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫化粘合模具，其特征在于所述電加熱器(10)為電阻式 加熱器，所述測溫器(11)為熱電偶溫度傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有剖切縫的橡膠密封圈，包括環(huán)形的密封圈基體，在所述密封圈基體上設(shè)置有一傾斜的剖切縫口，該剖切縫口將密封圈基體斷開，剖切縫口的剖面傾角β＝35°～55°。其粘合步驟包括將剖切縫口打毛清洗并晾干；在剖面上均布熱硫化粘合劑并烘干；剖口端面對接后置入預(yù)熱的硫化粘合模具中，并對兩剖口端面施壓，以使兩相對的剖口端面緊貼；將升溫保持一定時間；自然冷卻至室溫后卸去模具。剖切縫硫化粘合模具至少包括有上模板和下模板，該上模板和下模板通過軸向加壓螺桿相連接，相互貼合的上模板和下模板間形成橡膠密封圈型腔，在上模板和下模板上均裝有電加熱器和測溫器，測溫器與溫控器相互電連接。
文檔編號B29C33/00GK102042409SQ20101051179
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者姚開華, 沈存斌 申請人:東臺市遠(yuǎn)洋船舶配件有限公司