CN109854750A - 非同心弹性补偿密封组件 - Google Patents

Abstract

一种非同心弹性补偿密封组件,其特征在于,包括套在轴上的旋转运动总成和轴向运动总成，轴向运动总成包括与轴固定安装的静套，静套安装有可以轴向运动的移动套，移动套固定安装有耐磨静环；旋转运动总成包括与轴旋转安装的外盖，外盖固定安装有耐磨动环，耐磨静环和耐磨动环配合密封。静套带有弹性齿，静套1通过弹性齿穿过移动套的弹性齿孔进行限位。所述的移动套内带有凹凸结构的防转槽，所述的耐磨静环带有与防转槽相配合的耐磨静环槽，所述的耐磨动环1带有凹凸结构的耐磨动环槽，其中耐磨动环槽与外盖的具有对应凸凹结构的外盖槽相互配合固定。

Description

非同心弹性补偿密封组件

技术领域

本专利技术适用与工矿、港口、码头、粮食、钢厂等行业使用的皮带运输机托辊或者滚筒上，防止轴承受水或者尘影响降低使用寿命的非同心弹性补偿密封组件。

背景技术

托辊和滚筒是保证皮带运输机正常运转的关键组成部分，其中托辊和滚筒中的密封是影响其能否正常运行的关键部件，一旦密封不好进水或者进尘，就会造成托辊或滚筒中的轴承失效，增加皮带运输机的负荷，或者磨坏筒体将皮带磨透或撕裂等重大事故。

目前托辊或滚筒中的密封主要采用非接触式的迷宫密封，也有少量采用接触式密封的。这两种密封都存在一定的缺点，非接触式密封一般防水不防尘，如果在一种非常潮湿或者寖水状态也不防水，可靠性也不理想，而采用的径向磨损结构的接触式密封圈，因为磨损后的无法补偿造成使用寿命较短，新安装密封压力较大，时间长了丧失密封压力后造成密封失效，本人通过对结构进行创新性的改进，设计了自补偿密封装置（发明专利号：201010191755.6）和弹力柔型变量密封组件（发明专利号：201410097472.3）两种接触式密封，经过一个时期的使用，效果比传统接触式密封的密封性能明显提高。但是在正常使用中自补偿密封装置，因筒体与轴在安装过程中或受外力及加工精度不好的情况下，筒体与轴产生不同心，密封不同心将造成密封装置一侧很紧，对应的另一侧很松，密封压力不同，特别是托辊两头的密封圈不再一个同心度上，两头的密封圈与轴会产生很大的压力，使托辊旋转阻力增大并且密封效果降低。

经过长期对这种接触式密封的观察研究，本人明确了需要解决在加工和安装过程中及运行过程中同心度变化，对密封效果和运行阻力的影响，使其在一定范围内因同心度的变化，不会影响密封性能和增加旋转阻力这一技术问题。而且密封磨损后可以自动补偿，安装组合方便快捷。

发明内容

本专利解决的技术问题是，针对非接触式密封效果不好，而接触式密封受同心度影响密封和运行效果，磨损后不能补偿降低密封性能等问题，进行了创新性的设计，目的是使接触式密封在一定范围内不受同心度变化影响密封，磨损后可以进行补偿并保持密封压力，旋转阻力小，又能方便更换和维修安装的非同心弹性补偿密封组件。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种非同心弹性补偿密封组件,其特征在于,包括套在轴上的旋转运动总成和轴向运动总成，轴向运动总成包括与轴固定安装的静套，静套安装有可以轴向运动的移动套，移动套固定安装有耐磨静环；旋转运动总成包括与轴旋转安装的外盖，外盖固定安装有耐磨动环，耐磨静环和耐磨动环配合密封。

静套带有弹性齿，静套1通过弹性齿穿过移动套的弹性齿孔进行限位。

所述的移动套内带有凹凸结构的防转槽，所述的耐磨静环带有与防转槽相配合的耐磨静环槽，所述的耐磨动环1带有凹凸结构的耐磨动环槽，其中耐磨动环槽与外盖的具有对应凸凹结构的外盖槽相互配合固定。

所述的静套与移动套之间设置有弹簧。

所述的静环上设计有密封圈槽，密封圈槽上安装有密封圈。所述的弹性齿设置有防脱齿，防脱齿具有弹性。耐磨动环和耐磨静环相接触的面分别为耐磨动环密封面和耐磨静环密封面。

将静套压装在轴上，与轴紧密配合不会移动，由静套、密封圈、弹簧、移动套及耐磨静环组成一个总成，移动套和耐磨静环在静套的限位下可以轴向移动，这个总成的静套与轴紧密连接形成一体，通过弹簧推动移动套和耐磨静环轴向移动。与这个总成配合的是由耐磨动环和外盖组成，当托辊或者滚筒筒体旋转时，外盖带动耐磨动环旋转，耐磨静环只能轴向伸缩运动不能旋转运动，耐磨动环只做旋转运动不能轴向运动，耐磨静环和耐磨动环通过密封面进行接触式密封，由弹簧保持耐磨静环和耐磨动环的密封压力，长时间磨损后通过弹簧推动移动套上的耐磨静环进行轴向补偿，可以保持密封性能和密封压力。如果耐磨静环和耐磨动环的同心度发生变化，因为耐磨静环和耐磨动环的面在径向上具有一定的密封面积，不会使密封失效。

根据所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征是：所述的静套上面有弹性齿，弹性齿具有一定的弹性，静套上面设计有密封圈槽，可以将密封圈安装固定在密封圈槽内限制密封圈的移动，移动套的内孔与密封圈配合可以在移动套在弹簧的推动下轴向移动时，对移动套内孔的产生密封作用。把密封圈和弹簧装入静套并与移动套组装时，静套上具有弹性和防脱的弹性齿，插入移动套上的弹性齿孔内，移动套只能在弹簧的压缩行程或弹性齿长度范围内轴向移动，弹性齿上的齿与插入的弹性齿孔的孔配合能够防止移动套脱离，耐磨静环安装到移动套上后，就很方便的形成总成与耐磨动环与和外盖形成的总成，去安装托辊或者滚筒的密封。

所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征是：静套与轴进行紧配合后具有密封作用，可防止静套的轴向和旋转移动，移动套上安装的耐磨静环上的密封面，与外盖上安装的耐磨动环上的密封面，配合进行接触式密封，并在一定范围内不受同心度变化影响密封效果，因为耐磨静环上设计有耐磨静环槽压入到移动套上的防转槽内，避免耐磨静环受旋转运动的耐磨动环影响跟着旋转。另外静套的内孔与轴进行紧配合，使静套上的弹性齿插入并卡到移动套上的弹性齿孔防脱后，移动套与静套就不能脱离了，静套上的弹性齿尺寸小于移动套上的弹性齿孔，使移动套上的弹性齿孔与静套上的弹性齿移动套只能在弹性齿上的齿与弹簧之间做轴向运动，移动套不能旋转运动也不能脱离静套。

所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征是：外盖上的外盖槽与耐磨动环上的耐磨动环槽配合，形成一个总成，将耐磨动环上的耐磨动环槽压入外盖上的外盖槽并紧密的密封配合，避免外盖做旋转运动时耐磨动环与外盖做相对运动。

所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征是：耐磨静环和耐磨动环由耐磨材料加工制作而成，既能灵活更换又能降低成本。

本发明的优点如下

1、受同心度变化影响小；本专利能够避免接触式密封在密封过程中，在一定范围内因为密封圈和轴之间同心度的变化，降低密封效果或者造成密封失效。

2、安装方便效果好；把静套上的弹性齿插入移动套上的弹性齿孔中，将静套、密封圈、弹簧、移动套和耐磨静环形成一个总成。外盖和耐磨动环形成另外一个总成，一个只能做轴向伸缩运动，另外一个只能做旋转运动，两个总成安装拆除都很方便，并且密封效果好。

3、更换方便成本低；耐磨动环与外盖采用组装的形式，耐磨静环与移动套同样采用组装的形式，这样不论是耐磨动环还是耐磨静环磨损，都可以单独更换，不需要对其他部件进行更换，方便维修降低成本。

4、方便调整；选用不同弹性的弹簧对密封压力进行调整，可以根据需要设计移动套和静套的移动距离，调整移动套的行程来调整补偿的量。也就是密封压力和行程可以根据需求设计调整。

5、轴向补偿可靠；移动套的内孔与安装上双密封圈的静套轴向位移时，双密封圈结构即能起到很好的密封作用，又保证移动套的径向稳定和不受耐磨动环的旋转运动干涉，产生径向晃动影响耐磨动环与耐磨静环的密封效果。

6、拆卸方便，安装维修效率高；采用组合连接方式，拆装更换相关部件都非常方便。

附图说明

图1为非同心弹性补偿密封组件安装剖视图

图2为非同心弹性补偿密封组件组装顺序图。

图3为静套正视图。

图4为静套后视图。

图5为静套侧视图。

图6为移动套正视图。

图7为移动套后视图。

图8为移动套侧视图。

图9为耐磨静环正视图。

图10为耐磨静环后视图。

图11为耐磨动环正视图。

图12为耐磨动环后视图。

图13为耐磨动环侧视图。

图14为外盖正视图。

图15为外盖后视图。

图16为外盖侧视图。

图17为非同心弹性补偿密封组件实物图。

附图中：1、静套；1.1、密封圈槽；1.2、弹性齿；2、移动套；2.1、防转槽；2.2、弹性齿孔；3、耐磨静环；3.1、耐磨静环槽；3.2、耐磨静环密封面；4、耐磨动环；4.1、耐磨动环槽；4.2、耐磨动环密封面；5、弹簧；6、密封圈；7、外盖；7.1、外盖槽； 8、轴；9、轴承室；10、筒体；11、防尘盖

具体实施方式

如图1所示，将托辊筒体10两头分别安装好轴承室9，然后依照图2所示的顺序分别在轴8上面紧配合压入静套1，定位固定在轴承室9的外侧，不会轴向和旋转移动，如图3-5所示静套1上设计有密封圈槽1.1和具有弹性的弹性齿1.2，将密封圈6紧配合的套入静套1上的密封圈槽1.1内不会移动，把弹簧5穿入静套1上的弹性齿1.2的内侧，如图6-8所示移动套2，移动套2上设计有防转槽2.1和弹性齿孔2.2，将移动套2上的弹性齿孔2.2插入到静套1上的弹性齿1.2中，弹性齿1.2上的防脱齿具有一定的弹性，弹性齿1.2上的齿插入弹性齿孔2.2的孔后，移动套2在防脱齿的作用下不能脱离，移动套2只能在弹簧5的压缩范围内轴向来回移动，移动套2的内孔与静套1上安装的密封圈6配合密封，使移动套2在轴向运动时具有密封作用。如图9-10所示的耐磨静环3由一种耐磨和自润滑性能都较好的材料加工而成，耐磨静环3上设计有耐磨静环槽3.1和耐磨静环密封面3.2，将耐磨静环3上的耐磨静环槽3.1密封压装到移动套2上的防转槽2.1内，耐磨静环3与移动套2形成一体，耐磨静环3跟随移动套2，在静套1上的弹性齿1.2的范围内轴向移动但不能旋转运动。然后如图11-13所示的耐磨动环4上设计有耐磨动环槽4.1和耐磨动环密封面4.2，将耐磨动环4上的耐磨动环槽4.1，密封压装到如图14-16所示的外盖7上的外盖槽7.1内，使耐磨动环4与外盖7形成一个整体，如图17所示外盖7安装固定在托辊筒体10上，外盖7上安装的耐磨动环密封面4.2组成的总成只能旋转运动，与静环1、移动套2、耐磨静环3、弹簧5和密封圈6组成的耐磨静环3只能轴向运动的总成配合，组成一个密封组件，密封部位由耐磨静环密封面3.2和耐磨动环密封面4.2组成。耐磨动环4旋转运动，耐磨静环3在弹簧5的推动下做轴向运动，起到磨损后的补偿和保持密封压力的作用。

如图1所示，当托辊筒体10旋转运动时带动耐磨动环4旋转运动，耐磨动环4上的耐磨动环密封面4.2，与耐磨静环3上的耐磨静环密封面3.2配合起到密封的作用，耐磨静环3与移动套2压装成一体，在弹簧5的作用下推动耐磨静环3做轴向的补偿运动，当耐磨静环3做轴向运动时，移动套2的内壁与静套1上安装的密封圈6具有密封作用，加上静套1是压装紧配合在轴8上具有密封作用，使灰尘或者水等物体不能进入到静套另一面，也就是不能对托辊筒体10内的轴承产生污损影响轴承的使用寿命。

一种非同心弹性补偿密封组件,其特征在于，包括由外盖7和耐磨动环4组成的旋转运动总成，与由静套1、移动套2、耐磨静环3、弹簧5、密封圈6组成的轴向运动总成进行配合密封。耐磨静环3可以轴向运动进行密封补充和保持密封压力。密封部位为耐磨静环密封面3.2和耐磨动环密封面4.2两个平面，在平面范围内不受轴8和托辊筒体10同心度变化的影响密封，移动套2与静套1形成的轴向位移总成，可以在弹簧5的伸缩范围内移动，移动套2内孔与密封圈6配合，可以起到移动套2位移时的密封作用。

所述的静环1上设计有密封圈槽1.1和弹性齿1.2，密封圈6安装在密封圈槽1.1上可以防止密封圈6位移，弹性齿1.2有防脱的齿及具有一定的弹性。移动套2上的弹性齿孔2.2是一个通孔，防转槽2.1设计有凹凸结构，可以保证耐磨静环3与其配合紧密并不能做相对旋转运动。

所述的静套1、移动套2、耐磨静环3、弹簧5、密封圈6组成的轴向位移总成，可以根据弹簧5的压缩行程和静套1弹性齿1.2的长度，调整移动套2的移动压力和行程大小。

耐磨静环3和耐磨动环4均采用耐磨性能及自润滑性能好的材料加工制作而成，并且可以根据磨损程度进行更换。

耐磨动环4上设计有呈凹凸结构的耐磨动环槽4.1耐磨动环槽4与外盖7上对应凸凹结构安装的外盖槽7.1组成一个旋转总成，可以随筒体做旋转运动。

上面所述的实施例仅仅是对本专利的优选实施方式进行描述，并非对本专利的构思和保护范围进行限定，在不脱离本专利设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本专利的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本专利的保护范围。

Claims (8)

1.非同心弹性补偿密封组件,其特征在于,包括套在轴（8）上的旋转运动总成和轴向运动总成，轴向运动总成包括与轴（8）固定安装的静套（1），静套（1）安装有可以轴向运动的移动套（2），移动套（2）固定安装有耐磨静环（3）；旋转运动总成包括与轴旋转安装的外盖（7），外盖（7）固定安装有耐磨动环（4），耐磨静环（3）和耐磨动环（4）配合密封。

2.根据权利要求1所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征在于：静套（1）带有弹性齿（1.2），静套（1）通过弹性齿（1.2）穿过移动套（2）的弹性齿孔（2.2）进行限位。

3.根据权利要求1所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征在于：所述的移动套（2）内带有凹凸结构的防转槽（2.1），所述的耐磨静环（3）带有与防转槽（2.1）相配合的耐磨静环槽（3.1）。

4.根据权利要求1所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征在于：所述的耐磨动环（1）带有凹凸结构的耐磨动环槽（4.1），其中耐磨动环槽（4.1）与外盖（7）的具有对应凸凹结构的外盖槽（7.1）相互配合固定。

5.根据权利要求1所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征在于：所述的静套（1）与移动套（2）之间设置有弹簧（5）。

6.根据权利要求1所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征在于：所述的静环（1）上设计有密封圈槽（1.1），密封圈槽（1.1）上安装有密封圈（6）。

7.根据权利要求2所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征在于：所述的弹性齿（1.2）设置有防脱齿，防脱齿具有弹性。

8.根据权利要求2所述的非同心弹性补偿密封组件，其特征在于：耐磨动环（4）和耐磨静环（3）相接触的面分别为耐磨动环密封面（4.2）和耐磨静环密封面（3.2）。