CN108006229A - 一种轴密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明请求保护的轴密封结构，包括机壳，设于机壳内并相对于机壳部分向外伸出的转轴，所述转轴与机壳之间用骨架密封圈进行密封，其特征在于：所述骨架密封圈上设置有防尘圈，所述防尘圈贴合在转轴上以形成油封；所述转轴在伸出骨架密封圈的防尘圈上依次设置有O形密封圈和弧形锥面套，其中所述O形密封圈相对于转轴过盈配合，所述弧形锥面套与转轴间隙配合，并用多个螺栓进行限位固定；所述弧形锥面套在面向O形密封圈的一侧端面设置为弧形面，且所述O形密封圈的外圆面分别与防尘圈及弧形锥面套的弧形面进行抵接配合。本发明的轴密封结构其密封效果好，且实现了对带防尘圈的骨架密封圈自我调节恢复密封。

Description

一种轴密封结构
技术领域
本发明属于密封结构技术领域，具体是涉及一种轴密封结构。
背景技术
可以理解，带防尘圈的骨架密封圈被广泛地应用于工业现场，并取得了良好的动密封效果。然而，带防尘圈的骨架密封圈为易耗型密封材料，在使用过程或使用不当中油封唇口容易出现磨损失效，或密封唇口撕裂、翻自紧弹簧脱落等失效现象，导致油品泄漏。
目前，现有技术中针对出现带防尘圈的骨架密封圈发生上述现象后是采用直接更换骨架密封圈的方式来进行维修。但是在工业现场实际使用中，该种骨架密封圈的结构形式较多，一方面在备品备用方面存在缺失遗漏，其次是大工业生产现场节奏紧凑，一旦发生骨架油封泄漏问题通常没有足够的时间更换，导致大生产的被动和油耗的上升及现场环境的污染。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中存在的技术问题，提供一种轴密封结构。
具体地：一种轴密封结构，包括机壳，设于机壳内并相对于机壳部分向外伸出的转轴，所述转轴与机壳之间用骨架密封圈进行密封，所述骨架密封圈上设置有防尘圈，所述防尘圈贴合在转轴上以形成油封；所述转轴在伸出骨架密封圈的防尘圈上依次设置有O形密封圈和弧形锥面套，其中所述O形密封圈相对于转轴过盈配合，所述弧形锥面套与转轴间隙配合，并用多个螺栓进行限位固定；所述弧形锥面套在面向O形密封圈的一侧端面设置为弧形面，且所述O形密封圈的外圆面分别与防尘圈及弧形锥面套的弧形面进行抵接配合。
作为本发明的优选方案，所述弧形锥面套的弧形面与O形密封圈抵接配合的接触位置设置在O形密封圈的下半圆。
作为本发明的优选方案，：所述弧形锥面套与转轴之间的间隙为0.05mm；所述弧形锥面套由硬质材料金加工而成的，其表面加工精度Ra为0.16—0.63。
作为本发明的优选方案，所述O形密封圈的内径小于所述转轴外径的3—5mm；所述O形密封圈由橡胶材料制备而成。
作为本发明的优选方案，所述弧形锥面套与转轴之间用环形阵列的3个螺栓进行固定连接。
作为本发明的优选方案，所述弧形锥面套与转轴之间用环形阵列的4个螺栓进行固定连接。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明所提供的轴密封结构通过合理的结构设置，使得该轴密封结构在使用时，可用防尘圈与转轴之间形成油膜来密封，而进入至O形密封圈、转轴及防尘圈之间空间内的油液，用O形密封圈与防尘圈接触位置形成的油膜进行密封，进而确保了油液的不外渗漏；同时可通过用弧形锥面套向骨架密封圈挤压O形密封圈的预推紧量，来弥补防尘圈的磨损量，以此来确保该密封结构的密封效果，进而实现了带防尘圈的骨架密封圈自我调节恢复密封的功能。
附图说明
图1为本发明所提供的轴密封结构的结构示意图。
图2为图1中的P部放大图。
图3为本发明所提供的轴密封结构另一状态的结构示意图。
图4为图3中的Q部放大图。
其中，10、机壳；20、转轴；30、骨架密封圈；31、防尘圈；40、O形密封圈；50、弧形锥面套；51、螺栓；52、弧形面。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1—图4，本发明请求保护的轴密封结构，包括机壳10，设于机壳10内并相对于机壳10部分向外伸出的转轴20，其中所述转轴20与机壳10之间用骨架密封圈30进行密封。
所述骨架密封圈30上设置有防尘圈31，所述防尘圈31贴合在转轴20上以形成油封。亦即本实施例的骨架密封圈30是带有防尘圈31的，而防尘圈31与转轴20之间会形成有油封，以实现密封。
可以理解，转轴20在工作时相对于防尘圈31进行高速转动的，而防尘圈31是贴合在转轴20上的，使得转轴20转动后会后转轴20的磨损，从而破坏了防尘圈31的油封。为此，本实施例具体在转轴20伸出骨架密封圈30的防尘圈31上依次设置有O形密封圈40和弧形锥面套50。
具体地，所述O形密封圈40内径是小于转轴20的外径，且该O形密封圈40装配在转轴20是相对于转轴20过盈配合的，而所述弧形锥面套50与转轴20之间是间隙配合的，并用多个螺栓51进行限位固定，优选用环形阵列的3个或者4个螺栓51将弧形锥面套50限位固定在转轴20上。
所述弧形锥面套50在面向O形密封圈40的一侧端面设置为圆弧面52，且所述O形密封圈40的外圆面分别与防尘圈31及弧形锥面套50的弧形面52进行抵接配合，其中所述弧形锥面套50的弧形面52与O形密封圈40抵接配合的接触位置设置在O形密封圈40的下半圆。亦即所述防尘圈31、O形密封圈40及弧形锥面套50三者是紧靠在一起的。
由上可知，当转轴20转动后，旋转的转轴20会带动弧形锥面套50和O形密封圈40进行旋转，且防尘圈31与转轴20之间会形成有油膜以密封，而部分进入至O形密封圈40、转轴20及防尘圈31之间的空间内的油液，会因O形密封圈40与防尘圈31之间的抵接配合也形成有油膜以密封。也就是说，该密封结构在正常状态下，是用防尘圈31与转轴20之间形成的油封，以及O形密封圈40与防尘圈31之间形成的油封来进行密封的，其密封效果好，实现应用该密封结构的设备正常运转。
然而，由于防尘圈31的楔形的结构特性，使得防尘圈31的封口磨损较快，亦即防尘圈31因磨损而损坏时，由于所述弧形锥面套50与转轴20之间是用多个螺栓51进行限位固定，故此可以通过拧松螺栓51并调节弧形锥面套50对O形密封圈40进行面向骨架密封圈30的方向进行预推紧，具体可预推紧0.5-1mm的弹性量。亦即通过调节O形密封圈40与防尘圈31之间抵接配合时相互作用的紧密度，并以此来提高O形密封圈40与防尘圈31之间的密封性能，来弥补防尘圈31的磨损量。而当防尘圈31磨损到内径大于转轴20外径时，也就意味着防尘圈31与转轴20之间形成的油膜失效，则油液会进入到O形密封圈40、转轴20及防尘圈31之间的空间内，并由O形密封圈40于防尘圈31之间的油膜来继续维持密封的状态。而当上述用弧形锥面套50所调节的对O形密封圈40的0.5-1mm的弹性量彻底失效泄漏后，可以通过松动螺栓51调整弧形锥面套50的轴向位置，继续向防尘圈31位置预推紧一定的弹性量，恢复上述O形密封圈40与防尘圈31之间的油膜形成。这样就确保了该密封结构的密封效果，进而实现了带防尘圈的骨架密封圈自由调节恢复密封的功能，其相比现有技术中，停工进行更换，确保了大工业的生产，以及防止油耗的上升及现场环境的污染。
可以理解，本实施例的O形密封圈40与防尘圈31抵接配合时，两者是线接触的，随着防尘圈31的磨损，O形密封圈40与防尘圈31会从线接触磨损到面接触，且当O形密封圈40与防尘圈31在面接触后，防尘圈31也会限制O形密封圈40的转动，使O形密封圈40由动态转变为静态，此时的油膜密封也将转移的O形密封圈40与转轴20之间，径向相对运动转移到O形密封圈40与弧形锥面套50的弧形面52上。
在本实施例中，所述弧形锥面套50与转轴20之间的间隙为0.05mm；所述弧形锥面套50具体可由硬质材料金加工而成的，其表面加工精度Ra为0.16—0.63。所述O形密封圈40的内径小于所述转轴20外径的3—5mm；所述O形密封圈40由橡胶材料制备而成。
综上，本发明所提供的轴密封结构通过合理的结构设置，使得该轴密封结构在使用时，可用防尘圈与转轴之间形成油膜来密封，而进入至O形密封圈、转轴及防尘圈之间空间内的油液，用O形密封圈与防尘圈接触位置形成的油膜进行密封，进而确保了油液的不外渗漏；同时可通过用弧形锥面套向骨架密封圈挤压O形密封圈的预推紧量，来弥补防尘圈的磨损量，以此来确保该密封结构的密封效果，进而实现了带防尘圈的骨架密封圈自我调节恢复密封的功能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种轴密封结构，包括机壳，设于机壳内并相对于机壳部分向外伸出的转轴，所述转轴与机壳之间用骨架密封圈进行密封，其特征在于：所述骨架密封圈上设置有防尘圈，所述防尘圈贴合在转轴上以形成油封；所述转轴在伸出骨架密封圈的防尘圈上依次设置有O形密封圈和弧形锥面套，其中所述O形密封圈相对于转轴过盈配合，所述弧形锥面套与转轴间隙配合，并用多个螺栓进行限位固定；所述弧形锥面套在面向O形密封圈的一侧端面设置为弧形面，且所述O形密封圈的外圆面分别与防尘圈及弧形锥面套的弧形面进行抵接配合。
2.根据权利要求1所述的轴密封结构，其特征在于：所述弧形锥面套的弧形面与O形密封圈抵接配合的接触位置设置在O形密封圈的下半圆。
3.根据权利要求1所述的轴密封结构，其特征在于：所述弧形锥面套与转轴之间的间隙为0.05mm；所述弧形锥面套由硬质材料金加工而成的，其表面加工精度Ra为0.16—0.63。
4.根据权利要求1所述的轴密封结构，其特征在于：所述O形密封圈的内径小于所述转轴外径的3—5mm；所述O形密封圈由橡胶材料制备而成。
5.根据权利要求1所述的轴密封结构，其特征在于：所述弧形锥面套与转轴之间用环形阵列的3个螺栓进行固定连接。
6.根据权利要求1所述的轴密封结构，其特征在于：所述弧形锥面套与转轴之间用环形阵列的4个螺栓进行固定连接。
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