CN111379860A - 一种组合式旋转密封结构 - Google Patents

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李建勇
张卫山
王秀芝
李婷
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Abstract

本发明提出了一种组合式旋转密封结构，其技术方案要点是静环与端盖通过O型圈形成静密封；动环为磁性材料，在其外侧右端面处设置有凸环的反边筒状结构，与静环之间通过由左向右依次安装的PTFE双唇油封和PTFE摩擦副形成动密封；动环的外侧凸环与静环的右端面形成迷宫密封，可防止外界的沙、尘等污染物进入密封腔体；转轴通过压缩安装在动环内侧凹槽内的驱动环与动环固定，形成静密封；PTFE摩擦副的外侧与静环通过O型圈形成静密封，内表面与动环接触，端面均匀设置有安装槽，内部固定有磁块。该种密封形式结构简单、寿命长、易于安装和维护，可实现IP67级旋转密封。

Description

一种组合式旋转密封结构
技术领域
本发明涉及密封领域，特别是指一种组合式旋转密封结构。
背景技术
目前，应用于电动机旋转轴的IP67级密封，多为一种结合橡胶骨架油封和迷宫密封的形式，密封占用空间大，同时由于橡胶摩擦系数大，为了减少发热，降低了橡胶密封唇的预紧力，这样的结构在密封唇口还未发生磨损的情况下，可以短时间在水下运行，但在充满粉尘和颗粒物的工况环境下，橡胶密封唇会迅速磨损、泄露，最终会导致内测的迷宫设计失效。现有动密封结构，材料选择和避免对轴的划伤方面，存在严重不足，对轴的径向跳动难以适应，现有技术中有通过增加弹簧等来保证密封唇的预紧力的方法，但是由于制造和安装等误差，难以保证其稳定性和可靠性。因此设计一种结构简单、寿命长、安装方便、能避免转轴划伤的可实现IP67级旋转密封的结构是十分必要的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种组合式旋转密封结构，通过磁块为密封唇提供稳定的预紧力，结合双唇密封和迷宫密封保证旋转密封达到IP67级，且结构简单、寿命长、安装和维护方便。
本发明的技术方案是这样实现的：装置包括端盖、静环、动环、磁块、PTFE摩擦副、驱动环、PTFE双唇油封和转轴；
所述静环与端盖通过O型圈形成静密封；
所述动环为磁性材料，在其外侧右端面处设置有凸环的反边筒状结构，与静环之间通过由左向右依次安装的PTFE双唇油封和PTFE摩擦副形成动密封；
所述动环的外侧凸环与静环的右端面形成迷宫密封，可防止外界的沙、尘等污染物进入密封腔体；
所述转轴通过压缩安装在动环内侧凹槽内的驱动环与动环固定，形成静密封；
所述PTFE摩擦副的外侧与静环通过O型圈形成静密封，内表面与动环接触，端面均匀设置有安装槽，内部固定有磁块；
进一步的，所述PTFE双唇油封的唇边始终与动环接触，朝向须密封的设备内侧。
进一步的，所述所述动环为马氏体不锈钢。
进一步的，所述磁块的数量为16，均匀固定在PTFE摩擦副的安装槽内。
进一步的，所述驱动环为O型圈。
进一步的，所述静环由锡青铜材料制成，与端盖过盈配合。
进一步的，所述PTFE摩擦副和PTFE双唇油封由改性PTFE材料制成，可保证其自润滑性，适用于干摩擦，且遇水后膨胀变形小，保证密封性能。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：动环与静环形成的迷宫密封，可防止外界的沙、尘等污染物进入密封腔体，PTFE摩擦副通过磁块与动环的吸力提供预紧力，克服了PTFE材料预紧力保持性差的缺点，且寿命为橡胶骨架油封的十几倍，该结构可使得PTFE摩擦副随动环浮动，以适应转轴的跳动和窜动，动密封是通过动环和密封唇接触实现的，避免了转轴的刮伤。该装置结构紧凑、易于安装和维修、寿命长，能稳定可靠的实现IP67级旋转密封。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述一种组合式旋转密封结构的主视图。
图中：1-端盖、2-静环、3-动环、4-磁块、5-PTFE摩擦副、6-驱动环、7-PTFE双唇油封和8-转轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“外”“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，一种组合式旋转密封结构，包括端盖1、静环2、动环3、磁块4、PTFE摩擦副5、驱动环6、PTFE双唇油封7和转轴8；所述静环2与端盖1通过O型圈形成静密封；所述动环3为磁性材料，在其外侧右端面处设置有凸环的反边筒状结构，与静环2之间通过由左向右依次安装的PTFE双唇油封7和PTFE摩擦副5形成动密封；所述动环3的外侧凸环与静环2的右端面形成迷宫密封，可防止外界的沙、尘等污染物进入密封腔体；所述转轴8通过压缩安装在动环3内侧凹槽内的驱动环6与动环3固定，形成静密封，这样转轴8在转动时就会带动动环3一起转动；所述PTFE摩擦副5的外侧与静环2通过O型圈形成静密封，内表面与动环3接触，端面均匀设置有安装槽，内部固定有磁块4。
所述PTFE双唇油封7的唇边始终与动环3接触，朝向须密封的设备内侧。所述所述动环3为马氏体不锈钢。所述磁块4的数量可以为16，均匀固定在PTFE摩擦副5的安装槽内，保证PTFE摩擦副5所受预紧力的均匀性。所述驱动环6为O型圈。所述静环2由锡青铜材料制成，与端盖1过盈配合。所述PTFE摩擦副5和PTFE双唇油封7由改性PTFE材料制成，可保证其自润滑性，适用于干摩擦，且遇水后膨胀变形小，保证密封性能。
工作原理：静环2与端盖1之间为静密封，且通过过盈配合，使得静环得到了定位，且实现了静环2与端盖1间的密封。转轴8与动环3之间通过驱动环6实现了相对静止和密封，当转轴8转动时，起动密封作用的是PTFE双唇油封7、PTFE摩擦副5与动环3的接触面和静环2与动环3形成的迷宫密封，转轴8不直接进行旋转密封，可有效地防止转轴8被刮伤。最外侧密封为迷宫密封，可防止外界的沙、尘等污染物进入密封腔体，可大大延长PTFE摩擦副5和PTFE双唇油封7的工作寿命。PTFE摩擦副5与静环2通过O型圈实现密封和固定，在磁块4与动环3的吸力下，其摩擦副紧密贴合动环3实现动密封，该结构可很好的适应转轴8的跳动和窜动，同时对设备震动不敏感，使用寿命是橡胶骨架油封的十几倍。PTFE双唇油封7和PTFE摩擦副5之间填充润滑脂，亦可起到保证密封系统的润滑，散热和保护密封唇的作用。该种密封形式结构简单、寿命长、易于安装和维护，可实现IP67级旋转密封。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种组合式旋转密封结构，其特征在于：包括端盖、静环、动环、磁块、PTFE摩擦副、驱动环、PTFE双唇油封和转轴；
所述静环与端盖通过O型圈形成静密封；
所述动环为磁性材料，在其外侧右端面处设置有凸环的反边筒状结构，与静环之间通过由左向右依次安装的PTFE双唇油封和PTFE摩擦副形成动密封；
所述动环的外侧凸环与静环的右端面形成迷宫密封；
所述转轴通过压缩安装在动环内侧凹槽内的驱动环与动环固定，形成静密封；
所述PTFE摩擦副的外侧与静环通过O型圈形成静密封，内表面与动环接触，端面均匀设置有安装槽，内部固定有磁块。
2.根据权利要求1所述的一种组合式旋转密封结构，其特征在于：所述PTFE双唇油封的唇边始终与动环接触，朝向须密封的设备内侧。
3.根据权利要求1所述的一种组合式旋转密封结构，其特征在于：所述所述动环为马氏体不锈钢。
4.根据权利要求1所述的一种组合式旋转密封结构，其特征在于：所述磁块的数量为16，均匀固定在PTFE摩擦副的安装槽内。
5.根据权利要求1所述的一种组合式旋转密封结构，其特征在于：所述驱动环为O型圈。
6.根据权利要求1所述的一种组合式旋转密封结构，其特征在于：所述静环由锡青铜材料制成，与端盖过盈配合。
7.根据权利要求1所述的一种组合式旋转密封结构，其特征在于：所述PTFE摩擦副和PTFE双唇油封由改性PTFE材料制成。
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