CN104197021B - 一种煤矿掘进设备用密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种涉及密封装置领域的煤矿掘进设备用密封装置，所述的密封装置采用在浮动油封座和浮动油封架之间嵌套两对以上的浮动油封，这些浮动油封对应呈阶梯状分布，且按直径从小到大的顺序依次由内向外排列，同时，所有浮动油封的动环一起同步转动，所有浮动油封的静环一起相对静止；所述的密封装置能够有效提高浮动油封的密封效果，从而相应的减少对主轴承的磨损，以及因更换浮动油封而导致停机大修的次数。
Description
【技术领域】
本发明涉及密封装置领域，尤其是涉及一种应用于煤矿掘进设备的密封装置。
【背景技术】
公知的，由于煤矿掘进设备不但需要在高颗粒污染和高粉尘污染的环境中运行，而且其还不宜进行多次的拆卸更换浮动油封，因此，煤矿掘进设备就必须要设置轴端密封装置；目前，现有的煤矿掘进设备多采用浮动油封作为密封装置来进行密封，且现有的每套密封装置中只设置有一对浮动油封，即由动环和静环构成的浮动油封，然而，在实际应用中发现，当煤矿掘进设备在高污染高粉尘的环境中运行时，浮动油封的外部空隙很容易被作业环境中的污染物填满，从而使浮动油封的橡胶圈和浮封环产生磨损，并最终导致浮动油封被破坏；当密封装置中的浮动油封被破坏后，作业环境中的污染物就会进入到主轴承内部并磨损主轴承，这不但会导致设备出现异响或发热量增大等现象，而且还会加速主轴承的磨损，减少主轴承的使用寿命；此外，由于当设备出现异响或发热量增大等现象时，就必须要对设备进行停机大修，以拆除被损坏的浮动油封，并更换上新的浮动油封，因此，一些需要限制停机次数的重要设备或专用设备在遇到上诉情况时，往往就会因停机大修而给使用方带来巨大的经济损失。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种煤矿掘进设备用密封装置，所述的密封装置能够有效提高浮动油封的密封效果，从而相应的减少对主轴承的磨损，以及因更换浮动油封而导致停机大修的次数。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种煤矿掘进设备用密封装置，所述的密封装置采用在浮动油封座和浮动油封架之间嵌套两对以上的浮动油封，这些浮动油封对应呈阶梯状分布，且按直径从小到大的顺序依次由内向外排列，同时，所有浮动油封的动环设为一起同步转动，所有浮动油封的静环设为一起相对静止。
进一步，所述密封装置中的浮动油封座套装于主轴外壁，且通过挡圈对应与主轴承的内圈固定连接，所述的浮动油封架通过外筒对应与主轴承的外圈固定连接。
进一步，所述的浮动油封至少设为两对。
进一步，所述的每一对浮动油封均设有独立的润滑油道。
进一步，所述润滑油道分布设置在外筒较厚的筒壁内。
进一步，所述的润滑油道包含独立的进油道、排油道和排气道或观察油道。
进一步，作为进油道的润滑油道对应位于外筒的上部，作为排油道的润滑油道对应位于外筒的下部，作为排气道或观察油道的润滑油道对应位与外筒的中部或中上部。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的煤矿掘进设备用密封装置采用将两对或两对以上的浮动油封嵌套串联在一起使用的方式，从而有效的提高了浮动油封的密封效果，降低了污染物进入到主轴承内部的机率，进而相应达到了降低主轴承磨损程度，延长主轴承使用寿命的目的，同时，由于还能够有效的减少因更换浮动油封而导致设备停机大修的次数，因此，所述的密封装置尤其适用于限制停机次数的设备。
【附图说明】
图1是本发明的示意图；
图2是本发明在煤矿掘进机或大型工程机械之承重轮中的实施方式示意图；
图3是本发明在煤矿掘进机悬臂段中的实施方式示意图。
图中：1、浮动油封座；2、浮动油封架；3、浮动油封；4、主轴；5、挡圈；6、主轴承；7、外筒；8、润滑油道；9、承重轮轴；10、端盖；11、紧定螺钉；12滑动轴承；13、承重轮体；14、截割头轴；15、盘根；16、压环；17、耐磨块。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例：
一、结合附图1所述的煤矿掘进设备用密封装置，所述的密封装置采用在浮动油封座1和浮动油封架2之间嵌套两对浮动油封3，这两对浮动油封3对应呈阶梯状分布，且按直径从小到大的顺序依次由内向外串联排列，即直径越小的浮动油封3越靠近主轴4的外壁；同时，为避免两对浮动油封3在运行中出现相互干扰的现象，将所有浮动油封3的动环设为能够一起同步转动的结构，将所有浮动油封3的静环设为能够一起相对静止的结构；在实际应用中，由于上述的结构设置使浮动油封座1和浮动油封架2之间呈台阶状对应状态，因此，即使外侧的一对浮动油封3发生损坏，污染物也会因浮动油封座1和浮动油封架2之间曲折复杂的结构间隙而难以进入到相邻的下一对浮动油封3或主轴承6中；经数次实验证明，在被最外侧的一对浮动油封3漏掉的污染物中，仅有7%左右的污染物会在设备正常运转时进入到与其相邻的下一对浮动油封3内，即所述密封装置的结构能够很大程度的减少后续浮动油封磨损失效的机率，从而有效的保障了其整体的密封性能；
此外，虽然所述的密封装置一次嵌套了两对以上的浮动油封3，但却无需担心其会因在同一对浮动油封座1与浮动油封架2之间受力而使各个浮动油封3的压缩量不均匀，这主要是因为所述密封装置中的浮动油封座1是套装于主轴4外壁，且通过挡圈5固定于主轴承6的内圈上，而浮动油封架2则是通过外筒7固定于主轴承6的外圈上，即浮动油封座1通过主轴4及其上的挡圈5固定于主轴承6内圈上，浮动油封架2通过外筒7固定于主轴承6外圈上，从而能够使两对浮动油封3的腔体间距误差仅为腔体加工误差加上主轴承游隙，这在腔体精加工条件下，是完全能够忽略不计的；在实际应用中，所述密封装置中嵌套的浮动油封3一般设为两对，但为了达到更好的密封效果，能够根据需要增加嵌套的浮动油封3的对数，即所述密封装置中嵌套的浮动油封3对数越多，其密封的效果就会越好；同时，即使所有的浮动油封3均被磨损，那么也仅需通过一次停机大修就能够对所有的浮动油封3进行同步更换，因此，应用所述的密封装置能够有效减少设备停机大修的次数。
二、结合附图2，将所述的密封装置应用于煤矿掘进机或大型工程机械之承重轮中时，所述的密封装置采用两对浮动油封3；如附图2所示，承重轮的承重轮轴9即等同主轴4，承重轮轴9两侧的端盖10集成浮动密封座1和封盖，且端盖10通过紧定螺钉11固定于承重轮轴9上；位于承重轮轴9径向外侧的滑动轴承12即等同主轴承6，其粘接在承重轮体13的内侧，该承重轮体13集成浮动密封架2、外侧一对浮动油封3的独立润滑油道8，以及内侧一对浮动油封3和滑动轴承12的润滑油储油油杯；同时，外侧一对浮动油封3设有两条独立的润滑油道8，且这两条润滑油道8能够互为进油道与排气道；实施时，承重轮体13、两对浮动油封3的动环和滑动轴承12同时旋转，承重轮轴9、端盖10和两对浮动油封3的静环相对静止；此外，在煤矿掘进机或大型工程机械之承重轮中应用所述的密封装置时，还能够将所述密封装置中嵌套的浮动油封3设为三对，即通过增加承重轮体13及端盖10的外径，然后分别在承重轮体13和端盖10的内部增加一对浮动油封3安装腔体，最后在承重轮体13中再增加相应的润滑油道8即可；
本实施方式的效果如下：1、承重轮外部污染物在进入外侧一对浮动油封3，并破坏该浮动油封后，只有很少一部分的污染物能够进入内侧的一对浮动油封3，而当有污染物能够通过内侧的一对浮动油封3并进入主轴承6时，此时的整机已经因其他易损件的寿命到期而到了大修期，其必须要进行停机检修了，这样一来，所述的密封装置就能够随着设备的停机大修而进行更换维护了，这不但能够有效的减少设备因浮动油封3损坏而停机大修的次数，同时还能够相应的延长承重轮的检修间隔时间；2、增大的承重轮体13的外径能够增大地面摩擦力对承重轮体13施加的扭矩，在不减小承重轮轴9直径的情况下，能够有效增加地面的摩擦动力距与承重轮体13内部摩擦力产生的摩擦阻力距之比，从而能够使承重轮在滚动过程中的转动更加灵活；3、当承重轮内部存满污染物或承重轮摩擦动力力矩与摩擦阻力力矩之比较小时，所述的密封装置能够有效的降低因此而造成的承重轮转动不灵活的现象，从而相应的降低了承重轮体13的外径磨损机率。
三、结合附图3，将所述的密封装置应用于煤矿掘进机的悬臂段时，所述的密封装置采用三对浮动油封3；如附图3所示，悬臂段中的截割头轴14即等同主轴4，其上热装有主轴承6，主轴承6的外圈装配在外筒7内，被浮动密封架2压紧，并通过螺栓紧固，主轴承6的内圈被浮动密封座1压紧，并被挡圈5卡紧；三对浮动油封3按直径由小到大的顺序依次为浮动油封A、浮动油封B、浮动油封C，浮动油封A、B和C的动环均镶嵌在浮动密封座1的浮封内腔中，浮动油封A和B的静环镶嵌在浮动密封架2的浮封内腔中，浮动油封C的静环镶嵌在外筒7的浮封内腔中；所述的外筒7对应其浮封内腔的背面设有盘根座腔，该盘根座腔内设有多条被压环16压紧的盘根15；所述的压环16被螺栓从外侧紧固，螺栓的外侧设有耐磨块17，耐磨块17通过螺钉与浮动密封座1连接；
为更好的进行润滑，除了最内侧浮动油封A的润滑油道8与主轴承6的润滑油道8通用外，还能够增设六条用于两对外侧浮动油封进行润滑的独立润滑油道8，这六条润滑油道8分别对应排列在外筒7筒壁内的左上、左中、左下、右上、右中和右下六个方向，其中，位于左上、左中和左下三个方向的为一组，该组对应浮动油封B，位于右上、右中和右下三个方向的为一组，该组对应浮动油封C；此外，对应位于外筒7筒壁上方左右两侧的两条润滑油道8为加油油道，对应位于外筒7筒壁中部左右两侧的两条润滑油道8为排气道及注满油观察油道，对应位于外筒7筒壁下部左右两侧的两条润滑油道8为泄油油道，即以外筒7轴线为中心圆周排列设置六条对应外侧浮动油封3的润滑油道8，以外筒7竖直面为立面时，位于上方的两条润滑油道8均为加油油道，位于下方的两条润滑油道8均为泄油油道，位于中部的两条润滑油道8均为注满油观察油道及排气道。
工作时，截割头轴14、主轴承6内圈、浮动密封座1、挡圈5、三对浮动油封3的动环、盘根15、压环16和耐磨块17被连接在一起一同做低速大扭矩旋转，而主轴承6外圈、浮动密封架2、三对浮动油封3的静环和外筒7被连接在一起静止不动，这样的结构导致外部的污染物必须要依次经过盘根10、外筒7与浮动密封座1之间的间隙、浮动油封C、浮动密封座1与外筒7及浮动密封架2之间的间隙、浮动油封B、浮动密封架2与浮动密封座1之间的间隙和浮动油封A之后，才能进入到主轴承6内腔，根据多次实验证实，当所剩无几的污染物能够进入到主轴承6内腔时，煤矿掘进机的悬臂段就已经到了需要整机大修的时间了，此时，只需在停机大修的同时更换好浮动油封3就能够再次使用了。
所述的密封装置在实施过程中能够对三对浮动油封3的轴向位置进行适当调整，从而达到能够应对不同机型悬臂段内部零件的不同尺寸要求，以及能够布置出最佳的独立润滑油道的目的；本实施方式的效果如下：1、能够有效延长悬臂段的检修间隔时间；2、能够减少因悬臂段主轴承损坏而大修的次数；3、三对浮动油封的润滑油道互为独立，互不干涉，从而使复杂机械结构下的浮动油封嵌套串联使用成为可能；
所述的密封装置适用于设备拥有壁厚比较厚的外筒7，即为了便于在外筒7中分布每一对浮动油封3的独立润滑油道8，此外，所述的密封装置适用的设备要求拥有较高加工精度及复杂加工工艺的浮动密封座1和浮动密封架2。
本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。
Claims (3)
1.一种煤矿掘进设备用密封装置，其特征是：所述的密封装置采用在浮动油封座(1)和浮动油封架(2)之间嵌套两对以上的浮动油封(3)，这些浮动油封(3)对应呈阶梯状分布，且按直径从小到大的顺序依次由内向外排列，同时，所有浮动油封(3)的动环设为一起同步转动，所有浮动油封(3)的静环设为一起相对静止；所述的浮动油封座(1)套装于主轴(4)外壁，且通过挡圈(5)对应与主轴承(6)的内圈固定连接，所述的浮动油封架(2)通过外筒(7)对应与主轴承(6)的外圈固定连接；所述的每一对浮动油封(3)均设有独立的润滑油道(8)，且浮动油封(3) 的润滑油道(8)分布设置在外筒(7)较厚的筒壁内。
2.根据权利要求1所述的煤矿掘进设备用密封装置，其特征是：所述的润滑油道(8)为独立的进油道、排油道、排气道或观察油道。
3. 根据权利要求1所述的煤矿掘进设备用密封装置，其特征是：作为进油道的润滑油道(8)对应位于外筒(7)的上部，作为排油道的润滑油道(8)对应位于外筒(7)的下部，作为排气道或观察油道的润滑油道(8)对应位于外筒(7)的中部或中上部。
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