CN117553128B - 一种机舱罩密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机舱罩密封技术领域，具体为一种机舱罩密封装置，包括：密封罩、轴套管、螺套法兰、法兰承套和轴密封件，轴套管的一端与法兰承套的一侧固定连接，密封罩固定安装于螺套法兰的外周，螺套法兰的内侧设有套接于轴密封件表面的套环且与轴密封件的表面固定连接，法兰承套的内侧固定安装有第一轴承环，且法兰承套的一侧固定连接有用于第一轴承环限位的压盖法兰环。通过设置多重旋转密封结构，利用轴密封件实现内部轴套管的旋转支撑，轴套管内部压套环和轴向密封环实现风力发电机主轴的转动支撑，进行多轴密封结构，两个可自由独立旋转运动，以降低风力发电机主轴运转过程中的阻力效果，且沿轴向提高支撑面积，使其转动更加稳定。

Description

一种机舱罩密封装置

技术领域

本发明涉及机舱罩密封技术领域，具体为一种机舱罩密封装置。

背景技术

风力发电机轮毂罩和机舱罩是罩在风力发电机轮毂和发电机组外部的导流装置，根据空气动力学原理，一般为流线型壳体，能引导进入风轮的气流，减小阻力并保护机组轮毂内部的各个部件不受外界环境的侵扰，保证机组正常运行，由于发电机组的转子在运行时，转子与机舱罩的端口会产生间隙，由于发电机组的工作环境比较恶劣，在遇到风沙、雨雾的环境时，雨水和灰尘会从间隙中进入机舱罩内，从而造成风机运行的故障，导致风机运行停止。

当前对兆瓦级风力发电机组的机舱罩与转轴之间连接，只是在机舱罩上做了个翻边处理，或利用防尘罩抵接于机舱表面同步转动进行密封，发电机组的转子在运行时，转子与机舱罩的端口采用轴承结构进行旋转支撑，由于风机叶片质量较大，轴承受力较大，导致轴承偏磨影响严重。风机受轴向力作用时该类密封结构并不能提供有效的轴向支撑效果，在使用中也易出现过量磨损，使用寿命较低。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种机舱罩密封装置，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种机舱罩密封装置，包括：密封罩、轴套管、螺套法兰、法兰承套和轴密封件，所述轴套管的一端与法兰承套的一侧固定连接，所述密封罩固定安装于螺套法兰的外周，所述螺套法兰的内侧设有套接于轴密封件表面的套环且与轴密封件的表面固定连接，所述法兰承套的内侧固定安装有第一轴承环，且法兰承套的一侧固定连接有用于第一轴承环限位的压盖法兰环，所述第一轴承环的一侧抵接有压套环，所述轴套管的一侧嵌入安装有轴向密封环，所述轴向密封环的一侧设有与压套环另一侧滑动抵接的抵滑环；所述轴密封件包括胶压环、第二轴承环、侧抵沿和动套管，所述胶压环固定安装于螺套法兰的表面且分布于第二轴承环的两侧，所述第二轴承环的两侧均设有侧凸环和动顶环，所述第二轴承环和动顶环固定套接于动套管的表面，所述动套管和侧抵沿的表面均滑动套接有滑环密封件，所述滑环密封件对称分布于第二轴承环的两侧且与两侧动顶环的表面滑动抵接，所述胶压环滑动套接于滑环密封件的外周。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述密封罩为橡胶碗状结构，且密封罩的一侧设有用于与轮毂罩贴合的滑环。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述螺套法兰的一侧设有螺纹槽并与轮毂罩的表面螺纹接合，所述螺套法兰的一侧与法兰承套的一侧设有供胶压环和轴向密封环弹性形变的间隙。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一轴承环套接于转轴表面进行转轴支撑，所述压套环套接于转轴表面且两侧分别与第一轴承环和抵滑环的表面滑动抵接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述轴向密封环的表面嵌入安装有若干呈圆周方向均匀布置的弹簧，且弹簧的另一端与抵滑环的表面滑动抵接，所述轴向密封环的一侧设有与抵滑环相适配的套槽，所述轴向密封环和抵滑环为聚四氯乙烯材质构件。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述动套管和轴套管依次套接于转轴的外侧，所述侧抵沿的一端与动套管的表面螺纹连接且另一侧设有与轮毂罩表面滑动抵接的法兰沿。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述胶压环为橡胶材质构件，且胶压环的内侧设有若干空腔，两个所述胶压环的表面设有贯穿的螺杆，所述螺套法兰的滑动套接于螺杆表面且两侧与胶压环的表面过盈抵接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述动套管为刚性套结构且与转轴表面过盈套接。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置多重旋转密封结构，利用轴密封件实现内部轴套管的旋转支撑，轴套管内部压套环和轴向密封环实现风力发电机主轴的转动支撑，进行多轴密封结构，两个可自由独立旋转运动，以降低风力发电机主轴运转过程中的阻力效果，且沿轴向提高支撑面积，增大支撑效果使其转动更加稳定。

2.本发明中，通过加装轴向限位吸能结构，利用胶压环与螺套法兰内侧的啮合接合以及轴向密封环的轴向弹性吸能，在胶压环和轴向密封环的弹性支撑下可有效降低转子轴的轴向偏移运动，进行轴向方向上的吸能，从而避免转子的轴向偏移。

3.本发明中，通过滑环密封件进行旋转接触实现侧抵沿和动套管外侧接合密封，并在螺套法兰和侧抵沿与轮毂罩的接合下进行外侧接合密封，具有多重密封效果，提高该密封装置的密封性能。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的整体截面结构示意图；

图3为本发明一个实施例的图2的A处结构示意图；

图4为本发明一个实施例的轴密封件截面结构示意图；

图5为本发明一个实施例的胶压环结构示意图；

图6为本发明一个实施例的轴密封件分解结构示意图；

图7为本发明一个实施例的法兰承套截面结构示意图。

附图标记：

1、密封罩；2、轴套管；3、螺套法兰；4、法兰承套；5、轴密封件；

41、第一轴承环；42、压套环；43、轴向密封环；411、压盖法兰环；431、抵滑环；51、胶压环；52、第二轴承环；53、侧凸环；54、侧抵沿；55、滑环密封件；56、动顶环；57、动套管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种机舱罩密封装置。

结合图1-图7所示，本发明提供的一种机舱罩密封装置，包括：密封罩1、轴套管2、螺套法兰3、法兰承套4和轴密封件5，轴套管2的一端与法兰承套4的一侧固定连接，密封罩1固定安装于螺套法兰3的外周，螺套法兰3的内侧设有套接于轴密封件5表面的套环且与轴密封件5的表面固定连接，法兰承套4的内侧固定安装有第一轴承环41，且法兰承套4的一侧固定连接有用于第一轴承环41限位的压盖法兰环411，第一轴承环41的一侧抵接有压套环42，轴套管2的一侧嵌入安装有轴向密封环43，轴向密封环43的一侧设有与压套环42另一侧滑动抵接的抵滑环431；轴密封件5包括胶压环51、第二轴承环52、侧抵沿54和动套管57，胶压环51固定安装于螺套法兰3的表面且分布于第二轴承环52的两侧，第二轴承环52的两侧均设有侧凸环53和动顶环56，第二轴承环52和动顶环56固定套接于动套管57的表面，动套管57和侧抵沿54的表面均滑动套接有滑环密封件55，滑环密封件55对称分布于第二轴承环52的两侧且与两侧动顶环56的表面滑动抵接，胶压环51滑动套接于滑环密封件55的外周。

在该实施例中，密封罩1为橡胶碗状结构，且密封罩1的一侧设有用于与轮毂罩贴合的滑环。

具体的，在转轴旋转运动，法兰承套4和轴套管2、密封罩1固定于机舱罩表面保持相对静止，密封罩1的一侧与轮毂罩贴合滑动实现初级密封。

在该实施例中，螺套法兰3的一侧设有螺纹槽并与轮毂罩的表面螺纹接合，螺套法兰3的一侧与法兰承套4的一侧设有供胶压环51和轴向密封环43弹性形变的间隙。

具体的，利用螺套法兰3和法兰承套4一侧的刚性抵接，进行刚性限位，避免胶压环51和轴向密封环43弹性形变过大导致轴向偏移过大，进行限位。

在该实施例中，第一轴承环41套接于转轴表面进行转轴支撑，压套环42套接于转轴表面且两侧分别与第一轴承环41和抵滑环431的表面滑动抵接。

在该实施例中，轴向密封环43的表面嵌入安装有若干呈圆周方向均匀布置的弹簧，且弹簧的另一端与抵滑环431的表面滑动抵接，轴向密封环43的一侧设有与抵滑环431相适配的套槽，轴向密封环43和抵滑环431为聚四氯乙烯材质构件。

具体的，利用轴向密封环43和抵滑环431之间的轴向弹性运动进行压套环42与轴套管2之间的顶推，实现轴向密封效果。

在该实施例中，动套管57和轴套管2依次套接于转轴的外侧，侧抵沿54的一端与动套管57的表面螺纹连接且另一侧设有与轮毂罩表面滑动抵接的法兰沿。

在该实施例中，胶压环51为橡胶材质构件，且胶压环51的内侧设有若干空腔，两个胶压环51的表面设有贯穿的螺杆，螺套法兰3的滑动套接于螺杆表面且两侧与胶压环51的表面过盈抵接。

具体的，在螺套法兰3受轴向运动推动中两侧螺杆表面滑动并压缩胶压环51，由胶压环51吸收该轴向运动势能，进行减震。

在该实施例中，动套管57为刚性套结构且与转轴表面过盈套接。

具体的，动套管57可采用加热膨胀的方式套接于转轴表面，并在室温冷却后与转轴表面紧密接合。

本发明的工作原理及使用流程：

在该机舱罩密封装置装配中，通过密封罩1与风力发动机轮毂罩的一侧弹性抵接进行接合密封，实现初级密封防护，将螺套法兰3的一端与风力发动机轮毂罩的表面固定接合，转子轴通过第一轴承环41、动套管57和螺套法兰3的内侧穿过与风力发动机轮毂罩表面固定连接，转轴位于第一轴承环41、动套管57的内侧进行转动支撑，在第二轴承环52两侧的动顶环56的弹性顶推下，侧抵沿54和滑环密封件55沿轴向向两侧运动与轮毂罩的表面紧密贴合，在第二轴承环52一侧的滑环密封件55的弹性胀接下与动套管57的表面紧密接合，从而实现动套管57外侧的轴向密封和径向密封，通过轴套管2套接于转轴表面并与外侧动套管57的表面紧密套接同步运动，轴套管2内部压套环42和轴向密封环43实现风力发电机主轴的转动支撑，进行多轴密封结构，两个可自由独立旋转运动，以降低风力发电机主轴运转过程中的阻力效果，且沿轴向提高支撑面积，增大支撑效果使其转动更加稳定，螺套法兰3内侧环套于第二轴承环52表面并限制于胶压环51之间具有咬合关系，胶压环51与螺套法兰3内侧的啮合接合以及轴向密封环43的轴向弹性吸能，在胶压环51和轴向密封环43的弹性支撑下可有效降低转子轴的轴向偏移运动，进行轴向方向上的吸能，从而避免转子的轴向偏移，在轮毂罩带动转子转动运动中，轴套管2和螺套法兰3与轮毂罩的一侧连接进行同步旋转运动，密封罩1通过固定于法兰承套4外侧并与风机罩表面接合，保持相对静止，转子轴在第一轴承环41、压套环42和轴套管2的内侧运动，轴套管2转动套接于转子表面并与法兰承套4保持相对静止，则第一轴承环41进行转子与轴套管2和法兰承套4之间的转动隔离实现转子表面的密封，胶压环51进行轴套管2与螺套法兰3之间的运动各个实现轴套管2外周的转动密封。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种机舱罩密封装置，其特征在于，包括：密封罩（1）、轴套管（2）、螺套法兰（3）、法兰承套（4）和轴密封件（5）；

所述轴套管（2）的一端与法兰承套（4）的一侧固定连接，所述密封罩（1）固定安装于螺套法兰（3）的外周，所述螺套法兰（3）的内侧设有套接于轴密封件（5）表面的套环且与轴密封件（5）的表面固定连接；

所述法兰承套（4）的内侧固定安装有第一轴承环（41），且法兰承套（4）的一侧固定连接有用于第一轴承环（41）限位的压盖法兰环（411），所述第一轴承环（41）的一侧抵接有压套环（42），所述轴套管（2）的一侧嵌入安装有轴向密封环（43），所述轴向密封环（43）的一侧设有与压套环（42）另一侧滑动抵接的抵滑环（431）；

所述轴密封件（5）包括胶压环（51）、第二轴承环（52）、侧抵沿（54）和动套管（57），所述胶压环（51）固定安装于螺套法兰（3）的表面且分布于第二轴承环（52）的两侧，所述第二轴承环（52）的两侧均设有侧凸环（53）和动顶环（56），所述第二轴承环（52）和动顶环（56）固定套接于动套管（57）的表面，所述动套管（57）和侧抵沿（54）的表面均滑动套接有滑环密封件（55），所述滑环密封件（55）对称分布于第二轴承环（52）的两侧且与两侧动顶环（56）的表面滑动抵接，所述胶压环（51）滑动套接于滑环密封件（55）的外周。

2.根据权利要求1所述的一种机舱罩密封装置，其特征在于，所述密封罩（1）为橡胶碗状结构，且密封罩（1）的一侧设有用于与轮毂罩贴合的滑环。

3.根据权利要求2所述的一种机舱罩密封装置，其特征在于，所述螺套法兰（3）的一侧设有螺纹槽并与轮毂罩的表面螺纹接合，所述螺套法兰（3）的一侧与法兰承套（4）的一侧设有供胶压环（51）和轴向密封环（43）弹性形变的间隙。

4.根据权利要求3所述的一种机舱罩密封装置，其特征在于，所述第一轴承环（41）套接于转轴表面进行转轴支撑，所述压套环（42）套接于转轴表面且两侧分别与第一轴承环（41）和抵滑环（431）的表面滑动抵接。

5.根据权利要求3所述的一种机舱罩密封装置，其特征在于，所述轴向密封环（43）的表面嵌入安装有若干呈圆周方向均匀布置的弹簧，且弹簧的另一端与抵滑环（431）的表面滑动抵接，所述轴向密封环（43）的一侧设有与抵滑环（431）相适配的套槽，所述轴向密封环（43）和抵滑环（431）为聚四氯乙烯材质构件。

6.根据权利要求1所述的一种机舱罩密封装置，其特征在于，所述动套管（57）和轴套管（2）依次套接于转轴的外侧，所述侧抵沿（54）的一端与动套管（57）的表面螺纹连接且另一侧设有与轮毂罩表面滑动抵接的法兰沿。

7.根据权利要求1所述的一种机舱罩密封装置，其特征在于，所述胶压环（51）为橡胶材质构件，且胶压环（51）的内侧设有若干空腔，两个所述胶压环（51）的表面设有贯穿的螺杆，所述螺套法兰（3）的滑动套接于螺杆表面且两侧与胶压环（51）的表面过盈抵接。

8.根据权利要求1所述的一种机舱罩密封装置，其特征在于，所述动套管（57）为刚性套结构且与转轴表面过盈套接。