CN105317846B - 浮动式密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明中的浮动式密封装置，为浮块密封与可偏转的球形间隙密封相结合的密封形式。浮块密封由浮块、油封、O形密封圈组成；可偏转的球形间隙密封由球形密封块一、球形密封块二、球形密封块三组成。在与轴承相连的轴产生偏斜时，轴推动油封及浮块沿腔体②向一侧滑动，该滑动可以抵消轴在偏转时对油封的挤压作用，减小油封的偏心量，保证油封密封的长期可靠工作；同时，密封块二随之偏斜，其球形面沿密封块一、密封块三所形成的腔体①移动，三个密封块在受到轴的偏转作用时，绕同一圆心相对转动，这种结构及运动形式可使防尘密封作用在轴偏转前后不发生改变，有效阻止外界灰尘的侵入，保证油封始终处于无尘的环境下工作。保证轴承的长期有效地运转。

Description

浮动式密封装置

技术领域

本发明涉及一种浮动式密封装置，该装置主要应用于调心轴承的密封上，有效地阻止调心轴承的灰尘侵入以及渗油、漏油现象，保障调心轴承始终处于无污染润滑状态下高效运转。

背景技术

密封是机器运转过程中，阻止润滑油(脂)泄露和防止杂质侵入机器设备内部，维持机器内部润滑油清洁、压力恒定，保证机器润滑系统正常工作的重要部件。

密封装置主要有封油和防尘的作用，针对于不同的工作情况，密封的方式也会有相应的不同。对于可调心式轴承而言，其密封装置要考虑到轴承在由于工作需要情况下而出现的轴线发生偏转之后仍能正常工作的情形。

目前，现有可调心式轴承的密封主要采用的是油封密封的形式(如图1所示)，这种密封形式，存在较大的缺陷。

如图1所示，轴承在初始状态下，即轴承内圈轴线相对于轴承外圈轴线不发生偏转的情况下，其油封的安装状态可以很好地保证轴承内部润滑油(脂)的密封。但是，当轴承内圈轴线相对于轴承外圈轴线发生偏转(一定角度α)的情况下(如图2所示)，油封的一侧受到挤压发生变形，另一侧与轴之间由于轴的偏转而出现一定的间隙。这些对于油封的使用寿命以及轴承内的润滑油(脂)的密封是大为不利的。

例如，对于轴径为600mm、低速运转的轴而言，其所使用的油封所允许的偏心量是O.8mm。但是，此调心轴承在调心量为2°的情况下，其所需油封的调心量为5mm左右。显然这个尺寸远远大于油封所允许的有效值，在实际使用过程中，油封会在短时间内失效。另外，油封另外一侧相对于轴承之间也会产生较大的间隙，对于该尺寸的轴承而言，其缝隙量可达5mm。如此的间隙很容易造成润滑剂的泄露和外界灰尘的侵入，导致轴承工作环境恶化，降低轴承的受用寿命。这些因素都会加速轴承的失效，进而造成机器不能正常工作。

所以说，设计一款适用于调心轴承专用的密封装置是很有必要的，这种装置既要保证油封的偏心量在其许用值范围之内，提高油封的使用寿命以及防止润滑剂的渗漏；又要保证油封始终处于无尘的环境下工作，即对轴承进行防尘密封。

发明内容

本发明为一种浮动式密封装置(如图3所示)，采用浮块密封与可偏转的球形间隙密封相结合的密封形式。该发明的目的在于提供一种适用于调心轴承专用的密封装置，旨在解决调心轴承在使用过程中由于调心作用而造成的油封偏心量过大、润滑剂渗漏、外界灰尘的侵入、油封的使用寿命降低、轴承密封效果下降的问题。

本发明利用浮块和油封的可移动性以及三个球形密封块之间的相互移动来实现调心轴承的密封需要。一球形密封块与轴承座之间形成一个腔体②，当与轴承相连的轴产生偏斜时，轴则会推动油封及浮块沿着腔体②向一侧滑动；三个球形密封块均有一个球形面，其中两个球形密封块通过螺钉连接在轴承座上，二者的之间形成一个由两个球面所形成的腔体①，此时，若与轴承相连的轴产生偏斜，第三球形密封块随之产生偏斜，进而其球形面就会沿着腔体①移动。其移动路径是以调心轴承的对称中心为圆心，第三球形密封块的球形面半径为半径的圆。

本发明采用一种可移动的浮动式密封结构有效地对调心轴承进行封油密封。油封与浮块在轴发生偏转的情况下(如图4所示)，可沿着腔体②移动，这种移动可以抵消轴在偏转时对油封的挤压作用，减小油封的偏心量，使其偏心量保持在其设计的许用值之内，提高油封的使用寿命，与O形密封圈共同作用，保证封油密封的长期可靠性。

本发明采用一种可偏转的球形间隙密封结构有效地对调心轴承进行防尘密封。三个球形密封块在受到轴的偏转作用(如图4所示)时，绕同一圆心在腔体①内相对转动，在转动的过程中，相互之间的间距保持不变、不产生摩擦，这种结构及运动形式可以适应轴在偏转前后的防尘密封需求，使得其防尘密封作用在轴偏转前后不发生改变，有效地防止外界灰尘的侵入，保证油封始终处于无尘的环境下工作，使得轴承长期有效地运转。

附图说明

图1为现有的调心轴承密封形式

图中，1-轴承端盖，2-调心轴承，3-轴承座，4-油封，5-轴。

图2为现有的调心轴承密封形式在轴承发生调心状态下的示意图

图3为本发明的浮动式防尘密封装置示意图

图中，1-轴承端盖，2-调心轴承，3-轴承座，4-轴，5-球形密封块一、6-球形密封块二、7-球形密封块三，8-浮块，9-油封，10-O形密封圈。

图4为本发明的浮动式防尘密封装置在轴承发生调心状态下的示意图。

具体实施方式

本发明通过对现有的调心轴承的密封形式进行深入的研究，发现其中存在较大的缺陷和不足，找出利用一种浮动的结构对其进行有效密封的方法。具体实施方式如下：

本发明浮动式密封装置(如图3所示)，由球形密封块一5、球形密封块二6、球形密封块三7，浮块8、油封9、O形密封圈10组成。在实际的安装过程中，球形密封块一5、球形密封块三7通过螺钉连接在轴承座3上，球形密封块二6通过螺钉连接在轴4上，浮块8安装在球形密封块三7和轴承座3之间，油封9安装在浮块8上，O形密封圈10安装在浮块8和轴承座3之间。则部件5、6、7、8、9、10构成了该浮动式防尘密封装置的关键部分。

本发明利用部件之间随着轴承的调心作用、轴线的偏转而相互运动的机理来实现调心轴承的密封需要。三个球形密封块均加工有一个球形面，球形密封块一5、球形密封块三7通过螺钉连接在轴承座3上，球形密封块一5、球形密封块三7之间形成一个由两个球面所形成的腔体①，球形密封块三7与轴承座3之间形成一个腔体②。此时，若与轴承相连的轴产生偏斜，球形密封块二6随之偏斜，进而其球形面会沿着球形密封块一5、球形密封块三7所形成的腔体①移动。其移动路径为以调心轴承的轴心为圆心，球形密封块二6的球形面半径为半径的圆。同时，在与轴承相连的轴产生偏斜时，轴则会推动油封9及浮块8沿着腔体②向一侧滑动。

本发明采用一种可相互移动的浮动式密封结构有效地对调心轴承进行密封。油封与浮块在轴发生偏转的情况下(如图4所示)，可以沿着腔体②移动，这种移动可以抵消轴在偏转时对油封的挤压作用，减小油封的偏心量，提高油封的使用寿命，与O形密封圈共同作用，保证封油密封的长期可靠性。三个球形密封块在受到轴的偏转作用时，绕同一圆心在腔体①内相对转动，在转动的过程中，相互之间的间距保持不变、不产生摩擦，这种结构及运动形式可以适应轴在偏转前后的密封需求，使得其密封作用在轴偏转前后不发生改变，有效地防止外界灰尘的侵入，保证油封始终处于无尘的环境下工作，保证轴承的长期有效地运转。

Claims (2)

1.一种浮动式密封装置，其特点在于，包括轴承端盖(1)，调心轴承(2)，轴承座(3)，轴(4)，球形密封块一(5)、球形密封块二(6)、球形密封块三(7)，浮块(8)，油封(9)和O形密封圈(10)；球形密封块一(5)、球形密封块三(7)连接在轴承座(3)上，球形密封块二(6)通过螺钉连接在轴(4)上，浮块(8)安装在球形密封块三(7)和轴承座(3)之间，油封(9)安装在浮块(8)上，O形密封圈(10)安装在浮块(8)和轴承座(3)之间；三个球形密封块均加工有一个球形面，球形密封块一(5)、球形密封块三(7)通过螺钉连接在轴承座(3)上，球形密封块一(5)、球形密封块三(7)之间形成一个由两个球面所构成的腔体①，球形密封块三(7)与轴承座(3)之间形成一个腔体②；这种结构形式可以有效地阻止灰尘侵入轴承及油封内部，防止润滑油渗漏，提高油封使用寿命，保证轴承始终处于高效的润滑状态；

采用可移动的浮动式密封结构有效地对调心轴承进行封油密封，油封(9)与浮块(8)在轴(4)发生偏转的情况下，沿着腔体②移动，这种移动抵消轴(4)在偏转时对油封(9)的挤压作用，减小油封(9)的偏心量，使其偏心量保持在其设计的许用值之内，提高油封的使用寿命，与O形密封圈(10)共同作用，保证油封(9)密封长期可靠地工作。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特点在于采用一种可偏转的球形间隙密封结构有效地对调心轴承进行防尘密封，三个球形密封块在受到轴的偏转作用时，绕同一圆心相对转动，在转动的过程中，相互之间的间距保持不变、不产生摩擦，这种结构及运动形式可以适应轴在偏转前后的防尘密封需求，使得其防尘密封作用在轴偏转前后不发生改变，有效地防止外界灰尘的侵入，保证油封始终处于无尘的环境下工作，使得轴承长期有效地运转。