CN110594303A - 一种高速卧螺机轴承座用密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速卧螺机轴承座用密封结构，主要由设置在卧螺机转鼓体头、尾两端的主轴承座组成，主轴承座包括左端盖、轴承座、球轴承、挡液板、放气螺塞、甩油盘、右端盖和距离套，左端盖、右端盖、轴承座均固定在卧螺机机座上，左端盖、右端盖分别设置在轴承座的两端，球轴承设置于轴承座的内腔中并套在卧螺机机座上，挡液板通过螺栓安装在轴承座的一侧，右端盖上具有与其内腔相连的放气孔，所述放气孔中装有放气螺塞，在球轴承的右端设有甩油盘，左端设有距离套，甩油盘、距离套均套在卧螺机机座上。本发明的优点是结构严谨、布局合理，使用方便，制作成本低，能够满足高速卧螺机主轴承座的密封要求，保证主轴承座内润滑油无泄漏。

Description

一种高速卧螺机轴承座用密封结构

技术领域

本发明涉及一种油润滑轴承座的结构形式，具体涉及一种高速卧螺机轴承座用密封结构，属于非接触式密封技术领域。

背景技术

目前，大部分卧螺机厂家采用干油润滑的方式，干油润滑具有比较简单、可靠、价格低等优势，但是只能适用于低速离心机，对于高速卧螺机则需要更好的润滑作用和冷却轴承。据了解，对于高速卧螺机轴承密封就没有合适的密封件，在稀油润滑时其轴承座会出现密封问题。现有的接触式密封，其线速度无法满足该结构类型的要求；非接触式密封的密封性较差，无法保证密封性能。通常来讲，当密封周转速度大于5m/s时润滑油会沿着间隙甩出，使得主轴承座内润滑油出现泄漏现象。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种高速卧螺机轴承座用密封结构，采用迷宫密封和螺旋密封相结合的方式，可有效解决高速卧螺机润滑问题，保证主轴承座内润滑油无泄漏，进而保证了机器运行的可靠性和安全性。

为了达到以上目的，本发明提供一种高速卧螺机轴承座用密封结构，主要由设置在卧螺机转鼓体头、尾两端的主轴承座组成，所述主轴承座包括左端盖、轴承座、球轴承、挡液板、放气螺塞、甩油盘、右端盖和距离套，所述左端盖、右端盖、轴承座均固定在卧螺机机座上，并且所述左端盖、右端盖分别设置在轴承座的两端，所述球轴承设置于轴承座的内腔中并套在卧螺机机座上，所述挡液板通过螺栓安装在轴承座的一侧，所述挡液板与球轴承外圈固定连接，挡液板与球轴承外圈固定到一起，即挡液板、球轴承外圈与轴承座是固定不动的，而甩油盘与球轴承内圈相对于球轴承外圈、轴承座、挡液板是旋转的。所述右端盖上具有与其内腔相连的放气孔，所述放气孔中装有放气螺塞，在所述球轴承的右端设有甩油盘，左端设有距离套，所述甩油盘、距离套均套在卧螺机机座上。

本发明中卧螺机转鼓体由两组主轴承座支撑形成回转体。由于高速卧螺机主轴承采用油浴润滑方式，因此主轴承座的结构形式需要密封，防止润滑油泄漏。本发明的主轴承座采用迷宫密封和螺旋密封相结合的形式，能够保证主轴承座内润滑油无泄漏，以达到密封轴承座润滑油的目的。同时，本发明的密封结构与稀油润滑装置相结合来实现轴承的连续压力润滑，减少轴承磨损和维持油温，使设备具有良好的润滑工况和工作性能，保证设备高效运转，延长了使用寿命。

进一步的，所述左端盖上具有圆环形的第一螺旋槽；在所述左端盖的内圈外侧具有三道第一迷宫，所述第一迷宫的截面呈圆环状，并且三道第一迷宫的直径由外至内依次增大，在所述左端盖上制有与第一迷宫相连通的第一回油孔。

进一步的，在所述右端盖上具有圆环形的第二螺旋槽；在所述右端盖的内圈外侧具有三道第二迷宫，所述第二迷宫的截面呈圆环状，并且三道第二迷宫的直径由外至内依次增大，第一迷宫与第二迷宫一一对应，且二者直径相同，在所述右端盖上制有与第二迷宫相连通的第二回油孔。

进一步的，所述第一螺旋槽的内壁上制有左旋螺纹，所述第二螺旋槽的内壁上制有右旋螺纹。

上述结构中，左端盖和右端盖需要成对加工，左端盖的内孔具有单向左旋普通三角形螺纹，右端盖的内孔具有单向右旋普通三角形螺纹。两个端盖的外侧都设计迷宫密封结构，迷宫密封结构为三道第一迷宫或第二迷宫。上述结构中，由两组螺旋密封结构组成一个密闭的腔体，防止轴承润滑油泄漏。

进一步的，在所述左端盖的内圈具有凹形槽，在所述右端盖的内圈具有L形槽。

进一步的，所述距离套呈圆环状，所述距离套的一端与球轴承的左端面配合，另一端具有水平向外延伸的凸边，所述凸边与凹形槽配合连接。

进一步的，所述甩油盘包括甩油盘本体和支撑套筒，所述支撑套筒的截面呈阶梯状，所述支撑套筒的一端阶梯面与L形槽配合连接，另一端凸台与球轴承的右端面配合。

进一步的，所述轴承座的内圈具有呈阶梯状布置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽中设有球轴承，所述第二凹槽中设有挡液板，并且在所述轴承座上制有与第二凹槽相连通的通孔。该通孔主要是作为通气孔。

进一步的，在所述左端盖、右端盖的外圈制有多个沿轴向延伸的贯穿螺孔；所述轴承座的外圈制有多个沿轴向延伸的贯穿螺孔，所述轴承座的贯穿螺孔分别与左端盖的贯穿螺孔、右端盖的贯穿螺孔相连通形成一长螺孔，与所述长螺孔配合设有长螺栓，采用长螺栓将左端盖、轴承座、右端包括呈圆环状的挡液板本体，所述挡液板本体上具有截面为半圆弧状板，是为了保证圆弧半径内存有润滑油。

本发明的优点是结构严谨、布局合理，使用方便，制作成本低，能够满足高速卧螺机主轴承座的密封要求，保证主轴承座内润滑油无泄漏。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的安装结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本发明的原理图。

图中：1.主轴承座一，2.卧螺机转鼓体，3. 主轴承座二，4.左端盖，401.第一螺旋槽，402.第一迷宫，403.凹形槽，404.第一回油孔，5.轴承座，6.球轴承，7.挡液板，701.挡液板本体，702.半圆弧状板，8.放气螺塞，9.甩油盘，901.甩油盘本体，902.支撑套筒，10.右端盖，1001.第二螺旋槽，1002.第二迷宫，1003.L形槽，1004.第二回油孔，11.距离套，12.长螺栓。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2所示，一种高速卧螺机轴承座用密封结构，主要由主轴承座一1和主轴承座二3组成，主轴承座一1和主轴承座二3分别设置在卧螺机转鼓体2的头、尾端，主轴承座一1与主轴承座二3的结构基本一致，主要区别在于卧螺机转鼓体2为简支梁结构，主轴承座二3安装深沟球轴承端为固定端，主轴承座一1中安装滚珠轴承端为游动端，下面以主轴承座二3为例进行说明。主轴承座二3包括左端盖4、轴承座5、球轴承6、挡液板7、放气螺塞8、甩油盘9、右端盖10和距离套11，左端盖4、右端盖10、轴承座5均固定在卧螺机机座上，并且左端盖4、右端盖10分别设置在轴承座5的两端，球轴承6设置于轴承座5的内腔中并套在卧螺机机座上，挡液板7通过螺栓安装在轴承座5的右侧，挡液板7与球轴承6外圈固定在一起，即挡液板7、球轴承6外圈与轴承座7是固定不动的，甩油盘9与球轴承6内圈相对于球轴承6外圈、轴承座5、挡液板7是旋转的。另外，右端盖10上具有与其内腔相连的放气孔，该放气孔中装有放气螺塞8，在球轴承6的右端设有甩油盘9，左端设有距离套11，甩油盘9、距离套11均套在卧螺机机座上。

左端盖4采用密封螺纹左旋，右端盖10采用密封螺纹右旋。如图3所示，左端盖4上具有圆环状的第一螺旋槽401，第一螺旋槽401的开口朝右设置，第一螺旋槽401的内壁上制有单向左旋普通三角形螺纹。在左端盖4的内圈外侧具有三道迷宫，第一迷宫402的截面呈圆环状，并且三道迷宫402的直径由外至内依次增大，在左端盖4上制有与第一迷宫402相连通的第一回油孔404。在右端盖10上具有圆环状的第二螺旋槽1001，第二螺旋槽1001的开口朝左设置，第二螺旋槽1001的内壁上制有单向右旋普通三角螺纹，在右端盖10的内圈外侧具有三道迷宫1002，第二迷宫1002的截面呈圆环状，并且三道第二迷宫1002的直径由外至内依次增大，在右端盖10上制有与第二迷宫1002相连通的第二回油孔1004，第一回油孔404、第二回油孔1004的直径为ø6mm，第一回油孔404、第二回油孔1004便于回油，使得密封效果更好。左端盖4、右端盖10均采用特殊的迷宫密封结构，该迷宫密封结构采用三道迷宫（即第一迷宫402和第二迷宫1002），每道迷宫的宽度为9mm，最外侧第一道迷宫直径为ød+16mm，第二道迷宫直径为ød+18mm，第三道迷宫直径为ød+20mm，ød为130mm的直径。通过多次节流而产生很大的能量损耗，主轴承座二3内的润滑油压力大为降低，使流体难以泄漏，以达到密密封的目的。

另外，挡液板7包括呈圆环状的挡液板本体701，挡液板本体701上具有截面为半圆弧状板702。由于主轴承座二3是固定在卧螺机基座上的，当挡液板7高速转动时，由于挡液板7与球轴承6外圈固定在一起，主轴承座二3与球轴承6内圈一起旋转的甩油盘9之间形成相对运动。距离套11呈圆环状，距离套11的一端与球轴承6的内圈左端面配合，另一端具有水平向外延伸的凸边，所述凸边与位于左端盖4内圈右侧的凹形槽403配合连接。甩油盘9包括甩油盘本体901和支撑套筒902，支撑套筒902的截面呈阶梯状，支撑套筒902的一端阶梯面与位于右端盖10内圈左侧的L形槽1003配合连接，另一端凸台与球轴承6的内圈右端面配合。轴承座5也呈圆环形，其内圈具有呈阶梯状布置的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽中设有球轴承6，第二凹槽中设有挡液板7，并且在轴承座5上制有与第二凹槽相连通的通孔501。在左端盖4、右端盖10的外圈制有多个沿轴向延伸的贯穿螺孔，轴承座5的外圈也制有多个沿轴向延伸的贯穿螺孔，这样轴承座5的贯穿螺孔分别与左端盖4的贯穿螺孔、右端盖10的贯穿螺孔相连通形成一长螺孔，与该长螺孔配合设有长螺栓12，采用长螺栓12将左端盖4、轴承座5、右端盖10连为一体。

由于高速卧螺机主轴承采用油浴润滑，当高速卧螺机运行时由外部润滑泵通过主轴承座左端盖4上安装的油嘴向主轴承座内腔注入润滑油，此时的轴承座5腔体内部有1/3的润滑油，为了防止润滑油泄漏，在左端盖4和右端盖10上进行特殊的结构，设计迷宫密封结合螺旋密封。螺旋密封是利用螺旋送回工作介质的一种动密封，又称螺纹密封。在左端盖4的内孔（即第一螺旋槽401）内加工左旋螺纹，而右端盖10的内孔（即第二螺旋槽1001）内加工右旋螺纹，当卧螺机转鼓体2旋转时润滑油充满螺纹和球轴承6内圈连接轴之间所形成的的空间，形成一个“流体螺母”。当卧螺机转鼓体2转动时，流体受到由左端盖4、轴承座5、右端盖10组成壳体的摩擦阻力作用而不与卧螺机转鼓体2一起转动，但是会产生轴向运动，使得润滑油不断返向轴承座5外侧泄露。同时位于轴承座5内腔中的密封液采用轴承润滑油。左端盖4的第一螺旋槽401为单向左旋，当卧螺机转鼓体2旋转时，充满在槽内的润滑油向左产生输送压力，由于左端盖4和右端盖10内侧螺纹密封会产生最高压力与被密封在轴承座5内部的润滑油介质压力相平衡，即压力差△p=0,从而阻止被封介质外泄，从而到密封的目的。右端盖10的第二螺旋槽1001为单向右旋，当卧螺机转鼓体2旋转时，充满在槽内的润滑油向右产生输送压力，在密封式内侧产生最高压力与被密封介质润滑油压力相平衡，两侧产生的压力与轴承座5腔室内的润滑油的压力相平衡，阻止被封介质外泄，从而达到密封的目的。对于螺旋密封的赶油方向要特别注意，若将方向弄错，不但不能密封，相反还会将润滑油赶向泄漏方向，使得泄漏量更大。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：主要由设置在卧螺机转鼓体（2）头、尾两端的主轴承座组成，所述主轴承座包括左端盖（4）、轴承座（5）、球轴承（6）、挡液板（7）、放气螺塞（8）、甩油盘（9）、右端盖（10）和距离套（11），所述左端盖（4）、右端盖（10）、轴承座（5）均固定在卧螺机机座上，并且所述左端盖（4）、右端盖（10）分别设置在轴承座（5）的两端，所述球轴承（6）设置于轴承座（5）的内腔中并套在卧螺机机座上，所述挡液板（7）通过螺栓安装在轴承座（5）的一侧，所述挡液板（7）与球轴承（6）外圈固定连接，所述右端盖（10）上具有放气孔，所述放气孔中装有放气螺塞（8），在所述球轴承（6）的右端设有甩油盘（9），左端设有距离套（11），所述甩油盘（9）、距离套（11）均套在卧螺机机座上。

2.根据权利要求1所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：所述左端盖（4）上具有圆环形的第一螺旋槽（401）；在所述左端盖（4）的内圈外侧具有三道第一迷宫（402），所述第一迷宫（402）的截面呈圆环状，并且三道第一迷宫（402）的直径由外至内依次增大，在所述左端盖（4）上制有与第一迷宫（402）相连通的第一回油孔（404）。

3.根据权利要求2所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：在所述右端盖（10）上具有圆环形的第二螺旋槽（1001）；在所述右端盖（10）的内圈外侧具有三道第二迷宫（1002），所述第二迷宫（1002）的截面呈圆环状，并且三道第二迷宫（1002）的直径由外至内依次增大，在所述右端盖（10）上制有与第二迷宫（1002）相连通的第二回油孔（1004）。

4.根据权利要求3所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：所述第一螺旋槽（401）的内壁上制有左旋螺纹，所述第二螺旋槽（1002）的内壁上制有右旋螺纹。

5.根据权利要求4所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：在所述左端盖（4）的内圈具有凹形槽（403），在所述右端盖（10）的内圈具有L形槽（1003）。

6.根据权利要求5所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：所述距离套（11）呈圆环状，所述距离套（11）的一端与球轴承（6）的左端面配合，另一端具有水平向外延伸的凸边，所述凸边与凹形槽（403）配合连接。

7.根据权利要求6所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：所述甩油盘（9）包括甩油盘本体（901）和支撑套筒（902），所述支撑套筒（902）的截面呈阶梯状，所述支撑套筒（902）的一端阶梯面与L形槽（1003）配合连接，另一端凸台与球轴承（6）的右端面配合。

8.根据权利要求7所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：所述轴承座（5）的内圈具有呈阶梯状布置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽中设有球轴承（6），所述第二凹槽中设有挡液板（7），并且在所述轴承座（5）上制有与第二凹槽相连通的通孔（501）。

9.根据权利要求8所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：在所述左端盖（4）、右端盖（10）的外圈制有多个沿轴向延伸的贯穿螺孔；所述轴承座（5）的外圈制有多个沿轴向延伸的贯穿螺孔，所述轴承座（5）的贯穿螺孔分别与左端盖（4）的贯穿螺孔、右端盖（10）的贯穿螺孔相连通形成一长螺孔，与所述长螺孔配合设有长螺栓（12）。

10.根据权利要求9所述一种高速卧螺机轴承座用密封结构，其特征在于：所述挡液板（7）包括呈圆环状的挡液板本体（701），所述挡液板本体（701）上具有截面为半圆弧状板（702）。