CN105422859A - 一种传动轴头端面封严装置 - Google Patents

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刘理均
刘明强
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Abstract

本发明的一种传动轴头端面封严装置，主要用于高速传动的轴头密封。主要包括端面封严壳体1、波形弹簧2、定位环3、石墨环4、定位环密封圈11、卡圈9、挡块10和跑道5、轴承6、传动轴7、跑道密封圈8、传动轴轴肩20等。石墨环固定安装在定位环内，定位环安装在端面封严壳体内通过波形弹簧和挡块、卡圈被限位。跑道安装在紧靠轴承的传动轴轴肩上。采用上述结构，对传动轴头端面封严装置零件数量的进行精简，改进了石墨环和跑道的设计，使得主密封端面在工作过程中线速度降低，可减少摩擦产生的热量，提高端面密封装置的可靠性与使用寿命。

Description

一种传动轴头端面封严装置
技术领域
本发明涉及一种传动轴头端面封严装置，尤其涉及到一种高速旋转的传动轴头端面封严装置。
背景技术
在当前传动轴头端面封严技术上，一般都是采用石墨环和橡胶圈进行密封，对于在9000转/分以上的旋转速度来说，是需要通过石墨环与跑道端面的高速滑动进行密封。为防止跑道与轴承有相对滑动，采用了旋紧在轴上的螺母压紧定距套，从而使跑道与轴承和齿轮轴的摩擦力增加的形式。这种结构形式下，需要定距套、螺母，锁紧垫圈等零件才能安装固紧跑道，零件数量多；另一方面由于螺母的固紧，使得跑道产生变形，对高精度的跑道端面平面度会产生破坏，不利于石墨环的工作。由于在高速滑动过程中摩擦线速度大容易损坏石墨环。石墨环与安装座之间采用的滚边收口方式固定石墨环，使石墨环形状复杂，加工难度大。从而使制造和运行成本都较高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述不足之处，设计出一种新的传动轴头端面封严装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种轴头端面密封装置包括端面封严壳体、波形弹簧、定位环、石墨环、定位环密封圈、卡圈、挡块和跑道、轴承、传动轴、跑道密封圈、传动轴轴肩。其中端面封严壳体是安装在机匣内，石墨环固定安装在定位环内，定位环安装在端面封严壳体内通过波形弹簧和挡块、卡圈被限位。跑道安装在紧靠轴承的传动轴轴肩上。
所述的石墨环是一个矩形环体，包括一个石墨环封严端面，通过安装在端面封严壳体内的波形弹簧推动定位环内石墨环封严端面向前紧贴跑道封严端面。当传动轴高速旋转时，跑道封严端面与石墨环封严端面产生滑动，对传动机匣内润滑油起到封严作用。
所述的定位环与端面封严壳体和跑道与传动轴之间进行密封的定位环密封圈与跑道密封圈都是采用O型橡胶圈。
所述的传动轴轴肩在轴线上设计有对称的两个轴肩凹槽。
所述的跑道是一个圆环体，为了保持传动轴在高速转动下的平衡，在跑道的封严端面的内环轴线上设计有对称的两个跑道限位凸台，将跑道通过两个跑道限位凸台与传动轴轴肩的轴线上设计有对称的两个轴肩凹槽相配合固定安装在传动轴轴肩上，由传动轴带动跑道转动。跑道上的安装端面紧贴轴承内环安装。跑道上的跑道封严端面与石墨环封严端面是通过滑动进行密封，为提高封严效果和降低石墨环的磨损，跑道封严端面设计的平面度不大于0.6μm，粗糙度不大于0.2μm。为跑道在高速转动时进行散热，在跑道的外环上开有一个V型环槽。
所述的端面封严壳体在内环上均布焊接有4个挡块，并在紧靠挡块外侧的端面封严壳体的内环上设计有一个环形卡圈槽。
所述的定位环包括前环体和后环体、定位环凸台、定位环凹槽。石墨环安装在前环体石墨环座内，石墨环与石墨环座之间为紧配合，过盈量为0.12～0.85mm。在定位环外部设计4个均布的定位环凸台，每个定位环凸台的中心位置都有一个与端面封严壳体上的挡块相配合的定位环凹槽。当定位环安装在端面封严壳体内，圆周方向通过挡块限位；轴向通过安装在端面封严壳体内定位环的后环体上向前推进的的波形弹簧和锁住定位环的前环体端面的卡圈进行限位。
本发明的有益效果在于：由于传动轴头端面封严装置零件数量的精简与结构的改进，石墨环直径减小，使得主密封端面在工作过程中线速度降低，可减少摩擦产生的热量，提高端面密封装置的可靠性与使用寿命。
附图说明
图1为一种传动轴头端面封严装置的结构示意图
图2为端面封严壳体挡块示意图
图3为跑道剖面示意图
图4为跑道凸台示意图
图5为定位环结构示意图
图6为定位环剖面示意图
1-端面封严壳体2-波形弹簧3-定位环4-石墨环5-跑道6-轴承
7-传动轴8-跑道密封圈9-卡圈10-挡块11-定位环密封圈
12-跑道限位凸台13-跑道V型环槽14-跑道封严端面
15-跑道安装端面16-定位环凸台17-定位环凹槽18-定位环前环体
19-定位环后环体20-传动轴轴肩21-石墨环封严端面22-轴肩凹槽
23-石墨环座
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明做进一步详述。以下实施只是描述性的不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
由图1至图6可知，一种传动轴头端面封严装置包括端面封严壳体1、波形弹簧2、定位环3、石墨环4、定位环密封圈11、卡圈9、挡块10和跑道5、轴承6、传动轴7、跑道密封圈8、传动轴轴肩20。其中端面封严壳体1是安装在机匣上，石墨环4固定安装在定位环3内，定位环3安装在端面封严壳体1内通过波形弹簧2和挡块10、卡圈9被限位。跑道5安装在紧靠轴承6的传动轴轴肩20上。所述的石墨环4是一个环形体，包括一个石墨环封严端面21，通过安装在端面封严壳体1内的波形弹簧2推动定位环3内石墨环严端面21向前紧贴跑道封严端面14，当传动轴7高速旋转时，跑道封严端面14与石墨环封严端面21产生滑动，对传动机匣内润滑油起到封严作用。
所述的定位环3与端面封严壳体1和跑道5与传动轴7之间进行密封的定位环密封圈9与跑道密封圈11都是采用0型橡胶圈。
所述的传动轴轴肩20在轴线上设计有对称的两个轴肩凹槽22。
所述的跑道5是一个环形体，为了保持传动轴7在高速转动下的平衡，在跑道5的跑道封严端面14的内环轴线上设计有对称的两个跑道限位凸台12，将跑道5通过两个跑道限位凸台12与传动轴轴肩20的轴线上设计有对称的两个轴肩凹槽22相配合固定安装在传动轴轴肩20上，由传动轴7带动跑道5转动。跑道5上的跑道安装端面15紧贴轴承内环安装。由于跑道5上的跑道封严端面14与石墨环封严端面21是通过滑动进行密封，为提高封严效果和降低石墨环4的磨损，跑道封严端面14设计的平面度不大于0.6μm，粗糙度不大于0.2μm。为跑道5在高速转动时进行散热，在跑道5的外环上开有一个跑道V型环槽13。
所述的端面封严壳体1在内环上均布焊接有4个挡块10，并在紧靠挡块10外侧的端面封严壳体1的内环上设计有一个环形卡圈槽。
所述的定位环3包括前环体18和后环体19、定位环凸台16、定位环凹槽17。石墨环4安装在前环体18的石墨环座23内，石墨环4与石墨环座23之间为紧配合，过盈量为0.12～0.85mm。在定位环4的外部设计有4个均布的定位环凸台16，每个定位环凸台16的中心位置都有一个与端面封严壳体上的挡块相配合的定位环凹槽17。当定位环4安装在端面封严壳体1内，圆周方向通过挡块10限位；轴向通过安装在端面封严壳体1内定位环的后环体19上向前推进的波形弹簧2和锁住定位环的前环体18端面的卡圈9进行限位。

Claims (10)

1.一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：包括端面封严壳体(1)、波形弹簧(2)、定位环(3)、石墨环(4)、定位环密封圈(11)、卡圈(9)、挡块(10)和跑道(5)、轴承(6)、传动轴(7)、跑道密封圈(8)、传动轴轴肩(20)；其中端面封严壳体(1)是安装在机匣内，石墨环(4)固定安装在定位环(3)内，定位环(3)安装在端面封严壳体(1)内通过波形弹簧(2)和挡块(10)、卡圈(9)被限位；跑道(5)安装在紧靠轴承(6)的传动轴(7)上传动轴轴肩(20)处。
2.根据权利要求1所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：在端面封严壳体(1)的内环上均布焊接有4个挡块(10)，并在紧靠挡块(10)外侧的端面封严壳体(1)的内环上设计有一个环形卡圈槽。
3.根据权利要求1所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：定位环(3)包括前环体(18)和后环体(19)、定位环凸台(16)、定位环凹槽(17)；石墨环(4)安装在前环体(18)的石墨环座(23)内，石墨环(4)与石墨环座(23)之间为紧配合，过盈量为0.12～0.85mm。
4.根据权利要求1或3所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：在定位环(4)的外部设计有4个均布的定位环凸台(16)，每个定位环凸台(16)的中心位置都有一个与端面封严壳体上的挡块相配合的定位环凹槽(17)；当定位环(4)安装在端面封严壳体(1)内，圆周方向通过挡块(10)限位；轴向通过安装在端面封严壳体(1)内定位环的后环体(19)上向前推进的波形弹簧(2)和锁住定位环的前环体(18)端面的卡圈(9)进行限位。
5.根据权利要求1所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：传动轴轴肩(20)的轴线上设计有对称的两个轴肩凹槽(22)。
6.根据权利要求1或5所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：跑道(5)是一个圆环体，在跑道(5)的跑道封严端面(14)的内环轴线上设计有对称的两个跑道限位凸台(12)；将跑道(5)通过两个跑道限位凸台(12)与传动轴轴肩(20)的轴线上设计有对称的两个轴肩凹槽(22)相配合固定安装在传动轴轴肩(20)上。
7.根据权利要求1所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：跑道上的跑道封严端面(14)与石墨环封严端面(21)是通过滑动进行密封，为提高封严效果和降低石墨环的磨损，跑道封严端面(14)设计的平面度不大于0.6μm，粗糙度不大于0.2μm。
8.根据权利要求1所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：为跑道(5)在高速转动时进行散热，在跑道(5)的外环上开有一个跑道V型环槽(13)。
9.根据权利要求1所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：石墨环(4)是一个矩形环体，包括一个石墨环封严端面(21)；通过安装在端面封严壳体(1)内的波形弹簧(2)推动定位环(3)内石墨环封严端面(21)向前紧贴跑道封严端面(14)。
10.根据权利要求1所述的一种传动轴头端面封严装置，其特征在于：定位环(3)与端面封严壳体(1)和跑道(5)与传动轴(7)之间进行密封的定位环密封圈(11)与跑道密封圈(8)都是采用O型橡胶圈。
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