CN107091325B - 一种发电机轴承密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电机轴承密封装置，包括：套装在转轴8上的轴承内盖6和轴承外盖1，轴承内盖6内侧设有内甩油盘7；所述轴承外盖1内侧设有外甩油盘2，所述内甩油盘7和所述外甩油盘2套装在所述转轴8上，所述内甩油盘7和所述外甩油盘2之间设有轴承5，轴承5热套在转轴8上，轴承5与轴承座4固定连接，所述轴承座4、所述轴承内盖6和所述轴承外盖1固定后形成闭合空间。本发明能够使用较为简单的内部结构实现发电机轴承部位的密封，且由于配制了两个甩油盘因此能够将漏出的油进行控制，达到降低密封装置的体积和结构复杂度，提高密封装置耐用性的效果。此外，由于无需对现有技术中的密封结构进行组合，因此能够降低密封装置成本。

Description

一种发电机轴承密封装置

技术领域

本发明实施例涉及发电机轴承密封技术领域，尤其涉及一种发电机轴承密封装置。

背景技术

风力发电机通常理解为一种将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般包括风轮、发电机、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等机构。风轮在风力的作用下旋转，把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。

目前采用滚动轴承的风力发电机常用密封措施主要有：轴向迷宫密封、径向迷宫密封、骨架密封、密封圈密封等。其中，轴向/径向密封通过调整机械部件结构实现对轴承室密封的功效；骨架密封、密封圈密封属于采用专用密封件实现对轴承室的密封。

发明人发现现有技术中轴承密封装置至少存在如下缺陷：现有的轴承密封方式中轴向迷宫密封、径向迷宫密封由于密封部位的结构复杂，造成轴承装配机构体积较大。现有的骨架密封、密封圈密封虽然密封体积较小，但密封件材质多为橡胶类化工产品，在低温、温度交变频繁情况下容易出现老化现象。同时，橡胶类材质容易与润滑脂发生互溶现象，造成密封失效或润滑脂变质，影响润滑及密封效果。此外，现有密封装置在实际使用中，往往采用一到两种以上密封方式组合的密封结构，虽然在一定程度上保证了密封性能，但成本相对较高，且无法对轴承部位的空气流动起到促进作用，容易造成轴承部位温升偏高。

发明内容

本发明提供一种发电机轴承密封装置，可以降低密封装置的体积和结构复杂度，提高密封装置耐用性，降低密封装置成本。

本发明实施例提供了一种发电机轴承密封装置，包括：套装在转轴8上的轴承内盖6和轴承外盖1，所述轴承内盖6内侧设有内甩油盘7；所述轴承外盖1内侧设有外甩油盘2，所述内甩油盘7和所述外甩油盘2套装在所述转轴8上，所述内甩油盘7和所述外甩油盘2之间设有轴承5，所述轴承5热套在转轴8上，所述轴承5与轴承座4固定连接，所述轴承座4、所述轴承内盖6和所述轴承外盖1固定后形成闭合空间。

进一步的，还包括挡油盘3，所述挡油盘3设置在所述内甩油盘7和/或所述外甩油盘2的旋转方向外围，用于接收所述内甩油盘7和/或所述外甩油盘2甩出的油。

进一步的，所述挡油盘3靠近轴承5的一侧设有导油面31，远离轴承的一侧设有阻油面32，所述导油面31与所述阻油面32之间设有冷却面33。

进一步的，甩油盘与所述转轴8热套连接或者键连接，所述甩油盘为所述内甩油盘7和/或所述外甩油盘2。

进一步的，甩油盘为环形，所述环形内径与所述转轴8的相应轴承段过盈配合，所述甩油盘与所述转轴8同轴转动，所述甩油盘为所述内甩油盘7或所述外甩油盘2。

进一步的，所述甩油盘靠近轴承5的端面上设有至少一个甩油槽。

进一步的，所述甩油盘靠近轴承5的端面上设有7个甩油槽。

进一步的，所述甩油槽为横截面为曲线，纵截面为矩形。

进一步的，甩油盘的边缘侧设有至少一个叶片22，所述叶片位置与挡油盘3的冷却面33位置对应，所述甩油盘为所述内甩油盘7和/或所述外甩油盘2。

进一步的，所述甩油盘的边缘侧设有9个叶片22。

本发明实施例提供的发电机轴承密封装置，能够由所述轴承座4、所述轴承内盖6和所述轴承外盖1固定后形成闭合空间，在闭合空间中将外甩油盘2和所述内甩油盘7安装在转轴8上，使得外甩油盘2和内甩油盘7位于轴承5的两侧。当轴承5中的润滑油脂漏出时，可通过外甩油盘2和内甩油盘7将漏出的油脂控制在外甩油盘2与内甩油盘7之间，实现电机轴承密封的效果。相对现有技术迷宫密封、径向迷宫密封由于密封部位的复杂，造成轴承装配机构体积较大以及骨架密封、密封圈密封由于材质多为橡胶类化工产品，在低温、温度交变频繁情况下容易出现老化现象。本发明能够使用较为简单的内部结构实现了发电机轴承的密封，且由于配制了两个甩油盘因此能够将漏出的油进行控制，达到降低密封装置的体积和结构复杂度，提高密封装置耐用性的效果。此外，由于无需对现有技术中的密封结构进行组合，因此能够降低密封装置成本。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种发电机轴承密封装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中的一个甩油盘的正视图结构示意图；

图3为本发明实施例中的一个甩油盘的立体图的结构示意图；

图4为本发明实施例中的一种发电机轴承密封装置的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种发电机轴承密封装置，可以用于风力发电机轴承密封，包括：套装在转轴8上的轴承内盖6和轴承外盖1，所述轴承内盖6内侧设有内甩油盘7；所述轴承外盖1内侧设有外甩油盘2，所述内甩油盘7和所述外甩油盘2套装在所述转轴上，所述内甩油盘7和所述外甩油盘2之间设有轴承5，轴承5热套在所述转轴8上，轴承5与轴承座4固定连接，所述轴承座4、所述轴承内盖6和所述轴承外盖1固定后形成闭合空间。

轴承内盖6套装在转轴8内侧轴，轴承外盖1套装在转轴8外侧轴，转轴8内侧轴的直径大于外侧轴的直径。轴承内盖6通过轴承座4与轴承外盖1固定连接。可通过螺栓或螺钉分别对轴承内盖6与轴承座4、轴承外盖1与轴承座4进行固定连接。为了提高密闭性，可在连接处的接触面上设置密封层。密封层的材质可以为橡胶。

内甩油盘7和外甩油盘2相对于轴承5对称设置。内甩油盘7和外甩油盘2可以同向旋转也可以对向旋转。优选的，轴承座4、所述轴承内盖6和所述轴承外盖1固定后形成闭合空间内腔为圆柱形，内甩油盘7和外甩油盘2为环形。可以只配制内甩油盘7或外甩油盘2，也可同时配制甩油盘7或外甩油盘2。还可以，将内甩油盘7和外甩油盘2中的一个甩油盘配置为可旋转，另一个配置为不可旋转。

进一步的，如图2和图3所示，甩油盘为环形，所述环形内径与所述转轴8的相应轴承段过盈配合，所述甩油盘与所述转轴8同轴转动，所述甩油盘为所述内甩油盘7或所述外甩油盘2。

其中，甩油盘为所述内甩油盘7和所述外甩油盘2中的至少一个。如果甩油盘为内甩油盘7，则转轴8的相应轴承段为转轴8内侧轴。如果甩油盘为外甩油盘2，则转轴8的相应轴承段为转轴8外侧轴。由于内甩油盘7和所述外甩油盘2的结构一致，因此图2和图3以外甩油盘2为例进行表示，内甩油盘7的结构与图2和图3所示的外甩油盘2相同或对称设置。

当环形甩油盘的内径与转轴8的相应轴承段过盈配合时，甩油盘与转轴8呈同轴转动。

甩油盘为环形能够在旋转过程中旋转面始终保持圆形，进而与轴承座4、所述轴承内盖6和所述轴承外盖1固定后形成闭合空间紧密配合，提高密封效率。

甩油盘与所述转轴8可以进行热套连接或者键连接。其中，所述甩油盘可以为所述内甩油盘7和/或所述外甩油盘2。

优选为热套连接。

进一步的，所述甩油盘靠近轴承5的端面上设有至少一个甩油槽21。

内甩油盘7和外甩油盘2靠近轴承5的一侧端面上均设有甩油槽21。甩油槽可以通过螺钉或螺栓固定在甩油盘上，也可以通过焊接等方式固定在甩油盘上。甩油槽21可以为空心也可为实心。如果为空心则甩油槽开口位于外径端。甩油槽21的高度小于甩油盘与轴承5的距离。优选为甩油盘与轴承5之间距离的1/2-1/3。甩油槽两端分别设在环形的内径和外径附近，使得甩油槽两端的直线距离相当于环形内径与外径之差。

甩油槽21的数量可以为1-20，当甩油槽21的数量大于1时，多个甩油槽21均匀分布在靠近轴承5的端面上。可选的，所述甩油盘靠近轴承5的端面上设有7个甩油槽21。

进一步的，所述甩油槽21为横截面为曲线，纵截面为矩形。

优选的，曲线为圆弧线。所述圆弧线的圆弧方向与甩油盘的旋转方向相反。例如，图2和图3中圆弧线的圆弧方向为逆时针方向，甩油盘的旋转方向为顺时针方向。

甩油槽21可以为矩形也可以为条形。当甩油槽21为横截面为曲线时，能够将漏出的油进行收集，且提高收集时的缓冲力，避免油渍飞溅。

甩油盘上甩油槽21的数量、尺寸、截面及形状可以根据实际使用需求确定。例如，根据轴承5的大小、轴承室冷却效果等进行确定。

进一步的，如图4所示，还包括挡油盘3，所述挡油盘3设置在所述内甩油盘7和/或所述外甩油盘2的旋转方向外围，用于接收所述内甩油盘7和/或所述外甩油盘2甩出的油。

图1中已示出了挡油盘3。随着甩油盘的转动，甩油盘会将轴承5中漏出的油甩至轴承座4靠近转轴8的表面。为了避免润滑油在转轴高速旋转过程中，被直接甩到轴承内、外盖以及轴承座与轴承内、外盖结合的配合面等没有密封处理的部位，在甩油盘旋转方向的外围设置挡油盘3。使得甩油盘甩出的油可被甩到挡油盘3上。可以根据漏油情况，为内甩油盘7和所述外甩油盘2中的一个或全部设置挡油盘3。

进一步的，所述挡油盘3靠近轴承5的一侧设有导油面31，远离轴承的一侧设有阻油面32，所述导油面31与所述阻油面32之间设有冷却面33。

挡油盘3为异形结构，由导油面31、阻油面32和冷却面33组成。阻油面32的坡度大于导油面31的坡度大于冷却面33的坡度。其中，导油面31用于将甩出到挡油盘3上的油，在甩油盘转动时产生空气对流作用下，向轴承5运动。阻油面32用于防止甩出到挡油盘3上的油向远离轴承5的方向运动。由于冷却面33的坡度最小，优选为0坡度，因此甩出到冷却面33的油能够在冷却面33上停留较长时间。因此，冷却面33能够用于对甩出到挡油盘3上的油进行冷却。

进一步的，甩油盘的边缘侧设有至少一个叶片22，所述叶片位置与挡油盘3的冷却面33位置对应，所述甩油盘为所述内甩油盘7和/或所述外甩油盘2。

甩油盘的边缘侧为甩油盘外径对应的侧表面。叶片22相对于甩油盘轴向方向具有预设角度，该角度小于90度大于30度，优选为60度。

叶片22可以通过螺钉或螺栓固定在甩油盘上，也可以通过焊接等方式固定在甩油盘上。随着甩油盘旋转，叶片22随之转动，转动产生的空气流动用于对冷却面33上油进行冷却。

进一步的，所述甩油盘的边缘侧设有9个叶片22。

叶片22的数量可以为1-20，当叶片22的数量大于1时，多个叶片22均匀分布在甩油盘的边缘侧上。可选的，所述甩油盘的边缘侧设有9个叶片22。甩油盘的边缘侧上叶片22的数量、尺寸、截面及形状可以根据实际使用需求确定。

本发明实施例提供的发电机轴承密封装置的安装过程可以为：

a)将轴承内盖6套到转轴8上。

b)将内甩油盘7装到转轴8内侧轴上，内甩油盘7与转轴8的连接方式为热套或键连接，本实施例中采用热套方式连接。

c)将内侧的挡油盘3套装到转轴8。

d)将轴承5安装到转轴8的相应位置。

e)将轴承座4安装到轴承5。

f)将外侧的挡油盘3套装到转轴8。

g)将外甩油盘2装到转轴8外侧轴上，外甩油盘2与转轴8的连接方式为热套或键连接，本实施例中优选采用热套方式连接。热套连接又称为热套配合，可以为过盈配合、过渡配合或间隙配合。

h)将轴承外盖1套到转轴8上。

i)将轴承内盖6、轴承座4、轴承外盖1用螺栓进行连接固定。

本发明针对风力发电机轴承装配结构及性能需求，通过挡油盘结构改进以及加设油盘的改进，简化现有的轴承密封结构。同时，甩油盘能够对轴承室内油脂循环、轴承室内空气循环起到促进功能，可在一定程度上降低轴承部位的温度。

本发明实施例提供的发电机轴承密封装置，能够由所述轴承座4、所述轴承内盖6和所述轴承外盖1固定后形成闭合空间，在闭合空间中将外甩油盘2和所述内甩油盘7安装在转轴8上，使得外甩油盘2和内甩油盘7位于轴承5的两侧。当轴承5中的润滑油脂漏出时，可通过外甩油盘2和内甩油盘7将漏出的油脂控制在外甩油盘2与内甩油盘7之间，实现电机轴承密封的效果。相对现有技术迷宫密封、径向迷宫密封由于密封部位的复杂，造成轴承装配机构体积较大以及骨架密封、密封圈密封由于材质多为橡胶类化工产品，在低温、温度交变频繁情况下容易出现老化现象。本发明能够使用较为简单的内部结构实现了发电机的密封，且由于配制了两个甩油盘因此能够将漏出的油进行控制，达到降低密封装置的体积和结构复杂度，提高密封装置耐用性的效果。此外，由于无需对现有技术中的密封结构进行组合，因此能够降低密封装置成本。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种发电机轴承密封装置，其特征在于，包括：套装在转轴(8)上的轴承内盖(6)和轴承外盖(1)，所述轴承内盖(6)内侧设有内甩油盘(7)；所述轴承外盖(1)内侧设有外甩油盘(2)，所述内甩油盘(7)和所述外甩油盘(2)套装在所述转轴(8)上，所述内甩油盘(7)和所述外甩油盘(2)之间设有轴承(5)，所述轴承(5)热套在转轴(8)上，所述轴承(5)与轴承座(4)固定连接，所述轴承座(4)、所述轴承内盖(6)和所述轴承外盖(1)固定后形成闭合空间；

还包括挡油盘(3)，所述挡油盘(3)设置在所述内甩油盘(7)和/或所述外甩油盘(2)的旋转方向外围，用于接收所述内甩油盘(7)和/或所述外甩油盘(2)甩出的油，所述挡油盘(3)靠近轴承(5)的一侧设有导油面(31)，远离轴承的一侧设有阻油面(32)，所述导油面(31)与所述阻油面(32)之间设有冷却面(33)，所述冷却面(33)与所述内甩油盘(7)和/或所述外甩油盘(2)的圆周边缘相对，所述导油面(31)和阻油面(32)均为向所述冷却面(33)倾斜的面，且所述阻油面(32)的坡度大于所述导油面(31)的坡度。

2.根据权利要求1所述的发电机轴承密封装置，其特征在于，甩油盘与所述转轴(8)热套连接或者键连接，所述甩油盘为所述内甩油盘(7)和/或所述外甩油盘(2)。

3.根据权利要求1所述的发电机轴承密封装置，其特征在于，甩油盘为环形，所述环形内径与所述转轴(8)的相应轴承段过盈配合，所述甩油盘与所述转轴(8)同轴转动，所述甩油盘为所述内甩油盘(7)或所述外甩油盘(2)。

4.根据权利要求3所述的发电机轴承密封装置，其特征在于，所述甩油盘靠近轴承(5)的端面上设有至少一个甩油槽。

5.根据权利要求4所述的发电机轴承密封装置，其特征在于，所述甩油盘靠近轴承(5)的端面上设有7个甩油槽。

6.根据权利要求4所述的发电机轴承密封装置，其特征在于，所述甩油槽为横截面为曲线，纵截面为矩形。

7.根据权利要求4所述的发电机轴承密封装置，其特征在于，甩油盘的边缘侧设有至少一个叶片(22)，所述叶片位置与挡油盘(3)的冷却面(33)位置对应，所述甩油盘为所述内甩油盘(7)和/或所述外甩油盘(2)。

8.根据权利要求7所述的发电机轴承密封装置，其特征在于，所述甩油盘的边缘侧设有9个叶片(22)。