CN106059167B - 一种电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电机结构设计技术，涉及对电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构的改进。其特征在于：转轴(5)带有一个台阶端面(5b)；前端盖(3)的中心孔从右到左分为3段，分别是穿轴段(3a)、内密封段(3b)和外迷宫段(3c)，迷宫环(2)是一个圆环，密封环(4)由金属材料制造。本发明提出了一种改进的电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构，提高了密封效果，减小了密封环的摩擦力矩，提高了电机效率，延长了密封环的使用寿命。

Description

一种电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构
技术领域
本发明属于电机结构设计技术，涉及对电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构的改进。
背景技术
电机转轴与前端盖的密封结构影响电机的使用寿命和安全性，中国专利申请“电机转轴与电机盖之间的密封结构”(CN201410010078.1)中公开了一种电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构，它由电机转轴、电机盖、密封环、弹性卡圈和套罩组成。其缺点是：该密封结构由一级迷宫密封和一级橡胶密封环密封组成，密封效果差；另外，橡胶密封环密封属于接触式密封，由于存在摩擦，容易产生附加力矩，降低电机效率，另外，该密封结构不能适用于高速旋转或长使用寿命要求电机。
发明内容
本发明的目的是：提出一种改进的电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构，以便提高密封效果，减小密封环的摩擦力矩，提高电机效率，延长密封环的使用寿命。
本发明的技术方案是：一种电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构，包括转轴5、密封环4和前端盖3；前端盖3带有中心孔，转轴5从前端盖3的中心孔穿出，密封环4是一个横截面为矩形的圆环，在密封环4的外圆柱面上靠近左端的位置有一个截面为矩形的环形缺口4a；其特征在于：
转轴5是台阶轴，它带有一个台阶端面5b，台阶端面5b左边的输出端5a的外径小于台阶端面5b右边的轴径；
前端盖3的中心孔从右到左分为3段，分别是穿轴段3a、内密封段3b和外迷宫段3c，穿轴段3a的孔径大于转轴5台阶端面5b右边的轴径并且小于密封环4的外径；内密封段3b的孔径大于穿轴段3a的孔径并且大于密封环4的外径；内密封段3b的孔壁向左进入外迷宫段3c内形成一个环形凸台3d，在环形凸台3d的外圆柱面上有一个环形凹槽3e，环形凸台3d的左端面位于前端盖3左表面的右边；
迷宫环2是一个圆环，迷宫环2的外形是一个左段外径小于右段外径的台阶轴，迷宫环2中心孔左段孔2a的孔径小于右段孔2c的孔径，在迷宫环2左段外圆柱面上有至少2个径向贯通的、沿圆周均布的螺纹孔2b，在迷宫环2的右端面2d上、右段孔2c的外面有一个与迷宫环2中心孔同轴的环形槽2e，迷宫环2的右段外径小于前端盖3中心孔外迷宫段3c的孔径，迷宫环2中心孔右段孔2c的孔径大于环形凸台3d的外径；
密封环4由金属材料制造，密封环4套在转轴5的输出端5a上，密封环4的右端面与台阶端面5b贴合，迷宫环2套在转轴5的输出端5a上，迷宫环2中心孔的左段孔2a与转轴5的输出端5a过渡配合，在每个螺纹孔2b拧着一个紧定螺钉1，将迷宫环2固定在转轴5上；密封环4的左端面与迷宫环2右段孔2c的孔底贴合，迷宫环2的右段轴进入前端盖3中心孔的外迷宫段3c内，前端盖3环形凸台3d进入迷宫环2中心孔的右段孔2c内，迷宫环2的右端面与前端盖3中心孔的外迷宫段3c的孔底之间以及环形凸台3d的左端面与迷宫环2中心孔的右段孔2c的孔底之间保持间隙为0.2mm～0.5mm。
本发明的优点是：提出了一种改进的电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构，提高了密封效果，减小了密封环的摩擦力矩，提高了电机效率，延长了密封环的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中迷宫环的结构示意图。
图3是本发明中前端盖的局部结构示意图。
图4是本发明中密封环的结构示意图。
图5是本发明中转轴的局部结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1至图5，一种电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构，包括转轴5、密封环4和前端盖3；前端盖3带有中心孔，转轴5从前端盖3的中心孔穿出，密封环4是一个横截面为矩形的圆环，在密封环4的外圆柱面上靠近左端的位置有一个截面为矩形的环形缺口4a；其特征在于：
转轴5是台阶轴，它带有一个台阶端面5b，台阶端面5b左边的输出端5a的外径小于台阶端面5b右边的轴径；
前端盖3的中心孔从右到左分为3段，分别是穿轴段3a、内密封段3b和外迷宫段3c，穿轴段3a的孔径大于转轴5台阶端面5b右边的轴径并且小于密封环4的外径；内密封段3b的孔径大于穿轴段3a的孔径并且大于密封环4的外径；内密封段3b的孔壁向左进入外迷宫段3c内形成一个环形凸台3d，在环形凸台3d的外圆柱面上有一个环形凹槽3e，环形凸台3d的左端面位于前端盖3左表面的右边；
迷宫环2是一个圆环，迷宫环2的外形是一个左段外径小于右段外径的台阶轴，迷宫环2中心孔左段孔2a的孔径小于右段孔2c的孔径，在迷宫环2左段外圆柱面上有至少2个径向贯通的、沿圆周均布的螺纹孔2b，在迷宫环2的右端面2d上、右段孔2c的外面有一个与迷宫环2中心孔同轴的环形槽2e，迷宫环2的右段外径小于前端盖3中心孔外迷宫段3c的孔径，迷宫环2中心孔右段孔2c的孔径大于环形凸台3d的外径；
密封环4由金属材料制造，密封环4套在转轴5的输出端5a上，密封环4的右端面与台阶端面5b贴合，迷宫环2套在转轴5的输出端5a上，迷宫环2中心孔的左段孔2a与转轴5的输出端5a过渡配合，在每个螺纹孔2b拧着一个紧定螺钉1，将迷宫环2固定在转轴5上；密封环4的左端面与迷宫环2右段孔2c的孔底贴合，迷宫环2的右段轴进入前端盖3中心孔的外迷宫段3c内，前端盖3环形凸台3d进入迷宫环2中心孔的右段孔2c内，迷宫环2的右端面与前端盖3中心孔的外迷宫段3c的孔底之间以及环形凸台3d的左端面与迷宫环2中心孔的右段孔2c的孔底之间保持间隙为0.2mm～0.5mm。
本发明的工作原理是：迷宫环2的右端面上与中心孔同轴的环形槽2e与前端盖3的外迷宫段的孔底平面组成第一道迷宫密封，迷宫环2中心孔右段孔2c与前端盖3上的环形凸台3d、环形凹槽3e构成第二道迷宫密封，密封环4的环形缺口4a与迷宫环2中心孔的右段孔2c孔底贴合后与前端盖3的内密封段3b构成第三道迷宫密封，从而大大提高了密封效果。由于密封环4的材料由橡胶改为金属材料，密封环(4)的外圆柱面不与前端盖的内密封段3b的内壁接触，消除密封环与前端盖之间的摩擦，从而提高了电机效率，延长了密封环的使用寿命。
本发明的一个实施例，在迷宫环2左段外圆柱面上有3个径向贯通的、沿圆周均布的螺纹孔2b，迷宫环2的右端面与前端盖3中心孔的外迷宫段3c的孔底之间的间隙为0.5mm。环形凸台3d的左端面与迷宫环2中心孔的右段孔2c的孔底之间保持间隙为0.3mm。

Claims (1)

1.一种电机转轴与前端盖的迷宫式密封结构，包括转轴(5)、密封环(4)和前端盖(3)；前端盖(3)带有中心孔，转轴(5)从前端盖(3)的中心孔穿出，密封环(4)是一个横截面为矩形的圆环，在密封环(4)的外圆柱面上靠近左端的位置有一个截面为矩形的环形缺口(4a)；其特征在于：
转轴(5)是台阶轴，它带有一个台阶端面(5b)，台阶端面(5b)左边的输出端(5a)的外径小于台阶端面(5b)右边的轴径；
前端盖(3)的中心孔从右到左分为3段，分别是穿轴段(3a)、内密封段(3b)和外迷宫段(3c)，穿轴段(3a)的孔径大于转轴(5)台阶端面(5b)右边的轴径并且小于密封环(4)的外径；内密封段(3b)的孔径大于穿轴段(3a)的孔径并且大于密封环(4)的外径；内密封段(3b)的孔壁向左进入外迷宫段(3c)内形成一个环形凸台(3d)，在环形凸台(3d)的外圆柱面上有一个环形凹槽(3e)，环形凸台(3d)的左端面位于前端盖(3)左表面的右边；
迷宫环(2)是一个圆环，迷宫环(2)的外形是一个左段外径小于右段外径的台阶轴，迷宫环(2)中心孔左段孔(2a)的孔径小于右段孔(2c)的孔径，在迷宫环(2)左段外圆柱面上有至少2个径向贯通的、沿圆周均布的螺纹孔(2b)，在迷宫环(2)的右端面(2d)上、右段孔(2c)的外面有一个与迷宫环(2)中心孔同轴的环形槽(2e)，迷宫环(2)的右段外径小于前端盖(3)中心孔外迷宫段(3c)的孔径，迷宫环(2)中心孔右段孔(2c)的孔径大于环形凸台(3d)的外径；
密封环(4)由金属材料制造，密封环(4)套在转轴(5)的输出端(5a)上，密封环(4)的右端面与台阶端面(5b)贴合，迷宫环(2)套在转轴(5)的输出端(5a)上，迷宫环(2)中心孔的左段孔(2a)与转轴(5)的输出端(5a)过渡配合，在每个螺纹孔(2b)拧着一个紧定螺钉(1)，将迷宫环(2)固定在转轴(5)上；密封环(4)的左端面与迷宫环(2)右段孔(2c)的孔底贴合，迷宫环(2)的右段轴进入前端盖(3)中心孔的外迷宫段(3c)内，前端盖(3)环形凸台(3d)进入迷宫环(2)中心孔的右段孔(2c)内，迷宫环(2)的右端面与前端盖(3)中心孔的外迷宫段(3c)的孔底之间以及环形凸台(3d)的左端面与迷宫环(2)中心孔的右段孔(2c)的孔底之间保持间隙为0.2mm～0.5mm。
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