CN104534098A - 一种浮动轴用密封结构 - Google Patents

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刘建红
曾军林
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings

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Abstract

本发明公开了一种浮动轴用密封结构，包括支撑体及密封唇体，密封唇体安装在浮动轴上，所述密封唇体具有密封唇口和柔性结构；柔性结构位于支撑体与密封唇口之间，并可沿浮动轴的径向伸缩；柔性结构的高度高于密封唇口的高度且低于支撑体的高度。本发明采用特殊柔性结构，能有效密封设备上轴存在较大的偏移下，能有效地防止润滑液的泄漏，解决轴偏移情况下密封困难的问题。

Description

一种浮动轴用密封结构
技术领域
本发明涉及风力发电设备上的密封技术，具体涉及一种浮动轴用密封结构。
背景技术
在风力发电设备机组齿轮轴密封中主要采用普通型骨架油封，由于齿轮轴与油封的密封唇之间没有相对运动，即接近静止状态，油封内部润滑介质为齿轮油，内部无压力，温度为-40℃-80℃，在风力带动风机叶片转动后，通过传动法兰、发电机转子等一系列过程实现风力发电的目的。当发电机转子转动时，由于外力作用，使得静止的齿轮轴上下浮动，轴浮动的尺寸较大，普通骨架油封在齿轮轴浮动的情况下，由于密封唇过盈小，不能有效地实现封油目的，密封容易失效，导致润滑油泄漏或外界杂质进入主密封系统，设备运转不能持续进行，且维修次数多，成本高。
发明内容
为了解决现有油封在齿轮轴浮动时密封唇过盈小而造成密封效果差的技术问题，本发明提供了一种浮动轴用密封结构，其密封唇体采用柔性结构，柔性结构通过弹性变形随轴变化，从而能够与轴紧密贴合，实现长效密封效果和密封性能，提高了密封的可靠性，即使油封处的齿轮轴出现上下浮动较大的情况下都能实现良好的密封性能。
本发明通过以下技术方案来实现：本浮动轴用密封结构，包括支撑体及密封唇体，密封唇体安装在浮动轴上，所述密封唇体具有密封唇口和柔性结构；柔性结构位于支撑体与密封唇口之间，并可沿浮动轴的径向伸缩；柔性结构的高度高于密封唇口的高度且低于支撑体的高度。
所述密封唇体的柔性结构设有第一外凹槽、第二外凹槽及凸台，第一外凹槽位于密封唇口与凸台之间，第二外凹槽位于凸台与支撑体之间，第一外凹槽及第二外凹槽的宽度随柔性结构沿浮动轴径向伸缩时变化。
本发明相对于现有技术具有以下优点及有益效果：
1、密封唇体采用柔性结构，有效的解决了轴偏移较大时唇口的跟随性问题，从而有效地保证了产品的密封性能。
2、密封唇体采用高性能的橡塑材料，增强了密封唇口的弹性和回弹性，提高了密封整体的可靠性。
3、支撑体采用骨架作为支撑组件，提高了产品的刚性，在轴偏移较大时，支撑体依然能有效地与缸体配合。
附图说明
图1是本发明浮动轴用密封结构的剖视图；
图2是本发明浮动轴用密封结构的俯视图；
图3是本发明浮动轴用密封结构的仰视图的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1、2所示，本实施例浮动轴用密封结构包括支撑体6及密封唇体2，支撑体6安装在机架上，密封唇体2安装在设备轴上，即浮动轴上。
支撑体6包括骨架7和橡胶8，骨架7可半包或全包于橡胶8内，起支撑定位作用，有利于提高产品的刚性，方便安装。如图3所示，支撑体6底部设有均布的定位槽9，便于骨架7的定位，方便产品的制作。骨架7可采用金属或塑料材料，橡胶8为橡塑材料。骨架7的结构可采用L型、1型、圆形或矩形等形式；定位槽9与骨架7相配，定位槽9的结构根据骨架7的结构来确定。
所述密封唇体2具有密封唇口1和特殊设计的柔性结构。密封唇口1与浮动轴贴合，密封唇体1的材料可为橡塑材料，优先选用HNBR。柔性结构位于支撑体6的橡胶8与密封唇口1之间，并可沿浮动轴的径向伸缩；柔性结构的高度高于密封唇口1的高度且低于支撑体6的高度，即支撑体6、柔性结构、密封唇口1的高度呈递减。在柔性结构的弹性形变作用下，浮动轴偏移较大时密封唇口1依然能够有效的抱紧轴，实现良好的密封性能。柔性结构能密封轴偏移较大的情况，如3-5mm的偏移。
密封唇体2的柔性结构，设计成凹凸相间的构造，设有第一外凹槽3、第二外凹槽5及凸台4，第一外凹槽3位于密封唇口1与凸台4之间，第二外凹槽5位于凸台4与支撑体6之间，第一外凹槽3及第二外凹槽5的宽度可随柔性结构沿浮动轴径向伸缩时变化，从而使柔性结构实现柔性变化，保证良好的密封性能，提高密封的可靠性。也就是说，密封唇体2外高内低，呈波状形，唇口向上，唇口高度低于凸台高度，凸台高度低于支撑体高度，从而保证密封唇口1在与轴安装过程中不出现唇口与轴接触不到的情况，实现密封唇口1随轴动而变化。
橡胶8与密封唇体1是一体成型的。另外，可以在凸台4内部设置内凹槽10，以进一步提高柔性结构的伸缩性。
第一外凹槽3、第二外凹槽5及内凹槽10可以呈圆锥体，也可以呈圆台体，也可以呈圆柱体。
上述具体实施方式为本发明的优选方案，并不能对本发明进行限定，其他任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其他等效的置换方式，都包含在本发明范围内。

Claims (10)

1.一种浮动轴用密封结构，包括支撑体及密封唇体，密封唇体安装在浮动轴上，其特征在于：所述密封唇体具有密封唇口和柔性结构；柔性结构位于支撑体与密封唇口之间，并可沿浮动轴的径向伸缩；柔性结构的高度高于密封唇口的高度且低于支撑体的高度。
2.根据权利要求1所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述密封唇体的柔性结构设有第一外凹槽、第二外凹槽及凸台，第一外凹槽位于密封唇口与凸台之间，第二外凹槽位于凸台与支撑体之间，第一外凹槽及第二外凹槽的宽度随柔性结构沿浮动轴径向伸缩时变化。
3.根据权利要求2所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述凸台内部设置内凹槽。
4.根据权利要求2所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述第一外凹槽、第二外凹槽呈圆锥体、圆台体或者圆柱体。
5.根据权利要求3所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述内凹槽呈圆锥体、圆台体或者圆柱体。
6.根据权利要求1所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述支撑体包括骨架和橡胶，骨架半包或全包于橡胶内。
7.根据权利要求6所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述橡胶与密封唇体一体成型。
8.根据权利要求6所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述支撑体底部设有定位槽，便于骨架的定位。
9.根据权利要求6所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述骨架采用金属或塑料材料，所述橡胶采用橡塑材料，所述密封唇体采用橡塑材料。
10.根据权利要求6所述的浮动轴用密封结构，其特征在于：所述骨架的结构采用L型、1型、圆形或矩形。
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