CN103727239B - 一种自动间隙补偿的高效密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动间隙补偿的高效密封装置，包括轴承座，轴承座的两端固定有轴承端盖，轴承座中安装有轴承，转动轴的中部固定在轴承的内壁上，转动轴的两端插套在轴承端盖上，所述轴承端盖靠近轴承一侧的端面上固定有挡油罩，转动轴插套在挡油罩中，轴承端盖的中部成型有腔体，轴承端盖的两端处成型有圆形通孔，圆形通孔的内侧壁上成型有内凹槽，内凹槽中插套有密封圈和多个弹簧，弹簧的一端着力于内凹槽的底面上、另一端着力于密封圈的外壁上。它由多个圆弧块组成的密封圈进行密封，并通过弹簧对密封圈进行伸缩调整，使之能在运行过程中始终贴合转动轴，做到无缝密封，提高密封效果。

Description

一种自动间隙补偿的高效密封装置

技术领域：

本发明涉及轴承技术领域，更具体的说涉及一种自动间隙补偿的高效密封装置。

背景技术：

一些高速电机，为了保障轴承安全运行保障润滑油量，往往会有较大的进油油压及油量，这直接增加了油室内(轴承座中心腔体)的压力。另外，大量的进油一部分会在压力的作用下直接往外飞溅，一部分会进入润滑区后在轴瓦两侧带着大量的热量侧泄而出，在高温的作用下此部分润滑油产生雾化，这样进一步增加内部油室压力，强化了往轴承向外侧的流动的气流，此部分气流冲击原本飞溅的液态润滑油，将其吹散为较为小的油滴，并伴着更为小粒的油雾，在气流的作用下，向外涌动。这对于密封提出了较大技术挑战。

对此，传统的密封往往采取迷宫密封或毛毡等传统的密封结构，由于转子(转动轴)在运转时会产生轴心漂移，跳动也比较大，运行过程中存在着间隙，或者本身是非触式迷宫密封而存在间隙。同时，随着毛毡等传统的密封件在运行过程中逐渐磨损，间隙会逐步增大，但是却又没有补偿量，更加重了油雾和油滴向油挡外溢出。油挡漏油严重影响周围的环境和其他部位的安全运行，给安全文明生产带来极大的隐患，尤其是在高速进油量大的工况下，轴承密封是目前极需解决的技术难题。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种自动间隙补偿的高效密封装置，它由多个圆弧块组成的密封圈进行密封，并通过弹簧对密封圈进行伸缩调整，使之能在运行过程中始终贴合转动轴，做到无缝密封，提高密封效果。

本发明解决所述技术问题的方案是：

一种自动间隙补偿的高效密封装置，包括轴承座，轴承座的两端固定有轴承端盖，轴承座中安装有轴承，转动轴的中部固定在轴承的内壁上，转动轴的两端插套在轴承端盖上，所述轴承端盖靠近轴承一侧的端面上固定有挡油罩，转动轴插套在挡油罩中，轴承端盖的中部成型有腔体，轴承端盖的两端处成型有圆形通孔，圆形通孔的内侧壁上成型有内凹槽，内凹槽中插套有密封圈和多个弹簧，弹簧的一端着力于内凹槽的底面上、另一端着力于密封圈的外壁上，转动轴插套在密封圈的中心通孔中，密封圈的内侧壁靠近转动轴的侧壁，腔体在轴承端盖的两个密封圈之间，腔体与轴承端盖的固定有挡油罩的端面上成型有的流通孔相连通，流通孔与挡油罩的底部侧壁上成型有的出油孔相连通，出油孔与轴承座的中心腔体相连通。

所述轴承端盖远离轴承的一侧端面上固定有外挡环，外挡环中部为阶梯中心通孔，阶梯中心通孔由第一中心通孔和第二中心通孔组成，第一中心通孔与轴承端盖相近，第一中心通孔的直径大于第二中心通孔的直径，第二中心通孔的侧壁上成型有径向延伸的环形凸起圈，转动轴插套在阶梯中心通孔中。

所述轴承端盖的外侧壁上成型有连接螺孔，冷却管螺接在连接螺孔中，冷却管与腔体相连通。

所述密封圈由三个或三个以上的圆弧块组成，圆弧块的正面的顶端成型有缺口、圆弧块的反面的尾端成型有缺口，圆弧块的尾端与其相邻的第二个圆弧块的顶端拼在一起，第二个圆弧块的尾端与其相邻的第三个圆弧块的顶端拼在一起，以此方式多个圆弧块拼在一起组成圆形的密封圈，圆弧块插套在内凹槽中，每个圆弧块的外侧壁上均固定有弹簧，弹簧另一端固定在内凹槽的底面上。

所述圆弧块由聚乙烯和石墨混合后压制而成。

所述外挡环的第一中心通孔的底部侧壁上成型有通孔，通孔与外界相通。

所述轴承为滑动轴承。

所述外挡环为铝制材料制成。

本发明的突出效果是：

与现有技术相比，它由多个圆弧块组成的密封圈进行密封，并通过弹簧对密封圈进行伸缩调整，使之能在运行过程中始终贴合转动轴，做到无缝密封，提高密封效果。

同时，其冷却管与轴承端盖的腔体相通，可以将进入腔体的少量油雾进行降温，使油雾通过出油孔再次回入轴承座的中心腔体。

其外挡环采用铝制材料，主要可提高防护等级和保护内部的自动补偿的密封零件免受外力损坏，也进一步提高密封性能。

圆弧块由聚乙烯和石墨混合后压制而成，因其聚乙烯材料本身具有优异的耐磨、耐热、耐腐蚀性能。加之石墨填充后，发挥除了石墨的优异润滑性能，降低了弧段的摩擦系数，进一步提高了耐磨性，使得实际使用中的密封的磨损量非常小，通常是普通密封圈的5～6倍，能适应110m/s的线速，这样保证了在高速的工况下的耐磨性。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是密封圈的结构示意图；

图4是图1的另一局部放大图。

具体实施方式：

实施例，见如图1至4所示，一种自动间隙补偿的高效密封装置，包括轴承座100，轴承座100的两端固定有轴承端盖1，轴承座100中安装有轴承200，转动轴300的中部固定在轴承200的内壁上，转动轴300的两端插套在轴承端盖1上，所述轴承端盖1靠近轴承200一侧的端面上固定有挡油罩2，转动轴300插套在挡油罩2中，轴承端盖1的中部成型有腔体11，轴承端盖1的两端处成型有圆形通孔12，圆形通孔12的内侧壁上成型有内凹槽121，内凹槽121中插套有密封圈3和多个弹簧6，弹簧6的一端着力于内凹槽121的底面上、另一端着力于密封圈3的外壁上，转动轴300插套在密封圈3的中心通孔中，密封圈3的内侧壁靠近转动轴300的侧壁，腔体11在轴承端盖1的两个密封圈3之间，腔体11与轴承端盖1的固定有挡油罩2的端面上成型有的流通孔13相连通，流通孔13与挡油罩2的底部侧壁上成型有的出油孔21相连通，出油孔21与轴承座100的中心腔体相连通。

所述轴承端盖1远离轴承200的一侧端面上固定有外挡环4，外挡环4中部为阶梯中心通孔41，阶梯中心通孔41由第一中心通孔411和第二中心通孔412组成，第一中心通孔411与轴承端盖1相近，第一中心通孔411的直径大于第二中心通孔412的直径，第二中心通孔412的侧壁上成型有径向延伸的环形凸起圈413，转动轴300插套在阶梯中心通孔41中。

所述轴承端盖1的外侧壁上成型有连接螺孔14，冷却管5螺接在连接螺孔14中，冷却管5与腔体11相连通。

所述密封圈3由三个或三个以上的圆弧块31组成，圆弧块31的正面的顶端成型有缺口32、圆弧块31的反面的尾端成型有缺口32，圆弧块31的尾端与其相邻的第二个圆弧块31的顶端拼在一起，第二个圆弧块31的尾端与其相邻的第三个圆弧块31的顶端拼在一起，以此方式多个圆弧块31拼在一起组成圆形的密封圈3，圆弧块31插套在内凹槽121中，每个圆弧块31的外侧壁上均固定有弹簧6，弹簧6另一端固定在内凹槽121的底面上。

所述圆弧块31由聚乙烯和石墨混合后压制而成，其聚乙烯可以为聚乙烯亚胺。

所述外挡环4的第一中心通孔411的底部侧壁上成型有通孔43，通孔43与外界相通。

所述轴承200为滑动轴承。

所述外挡环4为铝制材料制成。

工作原理：油液从轴承座100的顶部的进油孔101进入中心腔体中，其中大量的液态油被挡油罩2挡住，并随着挡油罩2的出油孔21从底部回流到轴承座100的中心腔体中，一部分小颗粒油珠及油雾经过轴承端盖1靠近轴承200的一端的密封圈3进入腔体11中，此处密封圈3由三个或三个以上的圆弧块31组成，圆弧块31的正面的顶端成型有缺口32、圆弧块31的反面的尾端成型有缺口32，圆弧块31的尾端与其相邻的第二个圆弧块31的顶端拼在一起，第二个圆弧块31的尾端与其相邻的第三个圆弧块31的顶端拼在一起形成错位搭接的结构，这样能避免密封圈在伸缩后弧段之间出现密封间隙，每个圆弧块31的外侧壁上均固定有弹簧6，弹簧6另一端固定在内凹槽121的底面上，这样即便是转动轴300存在跳动、偏移，每块圆弧块31在弹簧6的作用下都能紧贴转动轴300，并且随着时间磨合，密封圈3与转动轴300之间的密封间隙反而会越来越小，这样就大大控制进入腔体11的油雾。

接着，进入的极少量的油雾在两个密封圈3之间的腔体11内冷却后经过轴承端盖1的固定有挡油罩2的端面上成型有的流通孔13回流到轴承座100的中心腔体中，两个密封圈3，起到保证腔体11内的油雾密封的效果，此时，已经能做到在高速轴承复杂工况下也能有优异的密封效果。最后，外挡环4在保护此套密封装置免遭外力而损坏的同时进一步密封。

而腔体11中的部分油雾中的气体通过冷却管5进行冷凝回流。冷却管5的顶端为呼吸器，可以将油雾中的气体进行分离排出，降低内部的压力，此装置在现有的市面上可以买到(市面上还有一些是呼吸器底端直接有螺纹可以直接连接在连接螺孔41上)。

本密封圈3的三个圆弧块31可以通过弹簧6的作用有1mm的间隙可以进行调整。

Claims (8)

1.一种自动间隙补偿的高效密封装置，包括轴承座(100)，轴承座(100)的两端固定有轴承端盖(1)，轴承座(100)中安装有轴承(200)，转动轴(300)的中部固定在轴承(200)的内壁上，转动轴(300)的两端插套在轴承端盖(1)上，其特征在于：所述轴承端盖(1)靠近轴承(200)一侧的端面上固定有挡油罩(2)，转动轴(300)插套在挡油罩(2)中，轴承端盖(1)的中部成型有腔体(11)，轴承端盖(1)的两端处成型有圆形通孔(12)，圆形通孔(12)的内侧壁上成型有内凹槽(121)，内凹槽(121)中插套有密封圈(3)和多个弹簧(6)，弹簧(6)的一端着力于内凹槽(121)的底面上、另一端着力于密封圈(3)的外壁上，转动轴(300)插套在密封圈(3)的中心通孔中，密封圈(3)的内侧壁靠近转动轴(300)的侧壁，腔体(11)在轴承端盖(1)的两个密封圈(3)之间，腔体(11)与轴承端盖(1)的固定有挡油罩(2)的端面上成型有的流通孔(13)相连通，流通孔(13)与挡油罩(2)的底部侧壁上成型有的出油孔(21)相连通，出油孔(21)与轴承座(100)的中心腔体相连通。

2.根据权利要求1所述的一种自动间隙补偿的高效密封装置，其特征在于：所述轴承端盖(1)远离轴承(200)的一侧端面上固定有外挡环(4)，外挡环(4)中部为阶梯中心通孔(41)，阶梯中心通孔(41)由第一中心通孔(411)和第二中心通孔(412)组成，第一中心通孔(411)与轴承端盖(1)相近，第一中心通孔(411)的直径大于第二中心通孔(412)的直径，第二中心通孔(412)的侧壁上成型有径向延伸的环形凸起圈(413)，转动轴(300)插套在阶梯中心通孔(41)中。

3.根据权利要求1所述的一种自动间隙补偿的高效密封装置，其特征在于：所述轴承端盖(1)的外侧壁上成型有连接螺孔(14)，冷却管(5)螺接在连接螺孔(14)中，冷却管(5)与腔体(11)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种自动间隙补偿的高效密封装置，其特征在于：所述密封圈(3)由三个或三个以上的圆弧块(31)组成，圆弧块(31)的正面的顶端成型有缺口(32)、圆弧块(31)的反面的尾端成型有缺口(32)，圆弧块(31)的尾端与其相邻的第二个圆弧块(31)的顶端拼在一起，第二个圆弧块(31)的尾端与其相邻的第三个圆弧块(31)的顶端拼在一起，以此方式多个圆弧块(31)拼在一起组成圆形的密封圈(3)，圆弧块(31)插套在内凹槽(121)中，每个圆弧块(31)的外侧壁上均固定有弹簧(6)，弹簧(6)另一端固定在内凹槽(121)的底面上。

5.根据权利要求4所述的一种自动间隙补偿的高效密封装置，其特征在于：所述圆弧块(31)由聚乙烯和石墨混合后压制而成。

6.根据权利要求2所述的一种自动间隙补偿的高效密封装置，其特征在于：所述外挡环(4)的第一中心通孔(411)的底部侧壁上成型有通孔(43)，通孔(43)与外界相通。

7.根据权利要求1所述的一种自动间隙补偿的高效密封装置，其特征在于：所述轴承(200)为滑动轴承。

8.根据权利要求2所述的一种自动间隙补偿的高效密封装置，其特征在于：所述外挡环(4)为铝制材料制成。