CN115126785B - 一种具有耐高压、耐高速的旋转密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，包括壳体和转轴；转轴插设于壳体内，位于壳体内的转轴上由内至外依次套设有高压高速旋转密封圈、密封圈垫块、止转挡圈、锁紧螺母、两个深沟球轴承和压紧螺母；密封圈垫块抵靠在高压高速旋转密封圈和两个深沟球轴承之间，止转挡圈抵靠在密封圈垫块和锁紧螺母之间，锁紧螺母抵靠在止转挡圈和两个深沟球轴承之间，压紧螺母抵靠在两个深沟球轴承的右端面上，以实现对两个深沟球轴承和转轴的固定。本发明采用了锁紧螺母、压紧螺母、止转挡圈来对轴承、转轴进行固定，代替现有技术中使用的轴用挡圈和孔用挡圈来固定轴承，这样旋转接头在高压的工况下不容易使内部配件飞出脱落，造成安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及旋转密封技术领域，具体地说，涉及一种具有耐高压、耐高速的旋转密封装置。
背景技术
目前市场上在深孔钻行业上，所通的介质是冷却液，需要的压力为3MPa，需要的转速为3000转/分，温度为常温。而现有的旋转接头采用的主密封件是普通的旋转油封，导致比较不耐压、不耐磨、使用寿命短等缺点；在轴承使用上经常出现因高速旋转而导致轴承运转失效，甚至出现中途脱落现象；在旋转接头使用高压工况下，会出现内部配件飞出脱落现象，存在安全隐患。具体存在的以下问题：①材料主要使用国产的旋转密封圈，材质主要是以普通橡胶为主，因此在高速的工况下，不耐磨，影响使用寿命；②采用普通的旋转密封圈，在密封圈结构上中间缺少加强骨架和自紧螺旋弹簧，因此耐高压性能比较差；③从旋转接头结构设计上，之前用的是普通的轴用挡圈和孔用挡圈，这样旋转接头在高压的工况下容易使内部配件飞出脱落，造成安全隐患；④在高速的工况下使用的是普通轴承，无法长期满足高速使用，容易造成轴承失效，从而影响旋转接头的使用。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，包括壳体和转轴，转轴部分地插设于壳体内；其中：转轴上套设有两个深沟球轴承，用来起到支撑平行作用，两个深沟球轴承之间设有轴承隔套，轴承隔套的上方设有直通式压力注油杯，以便于加注润滑油脂；两个深沟球轴承的左侧设置有套设在转轴上的锁紧螺母以压住深沟球轴承的左侧；两个深沟球轴承的右侧设置有套设在转轴上的压紧螺母以压紧两个深沟球轴承的右侧；锁紧螺母的左侧设置有套设在转轴上的止转挡圈以压住锁紧螺母并防止锁紧螺母在高速旋转时会松动，能更好压紧深沟球轴承；止转挡圈的左侧设置有套设在转轴上的密封圈垫块，密封圈垫块的左侧设有套设在转轴上的高压高速旋转密封圈，以压住高压高速旋转密封圈，并使高压高速旋转密封圈起到主密封作用，以及承受高压、高速作用。
通过上述技术方案，采用了锁紧螺母、压紧螺母、止转挡圈来对轴承、转轴进行固定，代替现有技术中使用的轴用挡圈和孔用挡圈来固定轴承，这样旋转接头在高压的工况下不容易使内部配件飞出脱落，造成安全隐患。
作为对本发明所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的进一步说明，优选地，高压高速旋转密封圈为TCV型旋转密封圈。
通过上述技术方案，高压高速旋转密封圈采用TCV型旋转密封圈具有耐高压的效果。优选为日本的NOK的TCV型旋转密封圈。TCV型属于内包骨架外包橡胶型油封，主体结构包括油封体、加强骨架、自紧螺旋弹簧、不锈钢圈，密封体按照不同部位分为底部、腰部、刃口和密封唇，在自由状态下旋转密封圈的内径比轴径小，具有一定的“过盈量”，其中的不锈钢圈起到增加钢性，能够承受更大的压力，当旋转密封圈装入转轴上后，旋转密封圈刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩在转轴上产生一定的径向紧力，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而加上弹簧可以随时补偿油封自紧力，因此具有耐高压的效果。
作为对本发明所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的进一步说明，优选地，高压高速旋转密封圈为FKM氟橡胶密封圈。
通过上述技术方案，高压高速旋转密封圈采用FKM氟橡胶密封圈具有耐高速磨损的效果。FKM氟橡胶密封圈是特种合成弹性体，由六氟丙烯的共聚物和乙烯基氟化物制作而成的密封圈，氟橡胶用于保护密封件不受高侵蚀性环境影响，氟橡胶密封圈特别适用于对高温环境和化学稳定性有严格要求的工况环境。FKM氟橡胶密封圈能够耐受住高达200℃的高温，且能够全天在此高温下运行，是因为聚合物结构和交联作用系统。二胺、双酚或过氧化物会产生交联作用。氟含量决定化学稳定性，氟含量越高，FKM材料就越能够耐受高度侵蚀性的环境。
作为对本发明所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的进一步说明，优选地，锁紧螺母与转轴螺纹连接，并压紧在深沟球轴承的内圈上。
作为对本发明所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的进一步说明，优选地，密封圈垫块限位在壳体内，并压紧在深沟球轴承的外圈上。
作为对本发明所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的进一步说明，优选地，壳体内设置有与高压高速旋转密封圈的形状和大小相比配的内孔，高压高速旋转密封圈限位在所述内孔内。
作为对本发明所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的进一步说明，优选地，压紧螺母与壳体螺纹连接。
本发明的有益效果如下：
1、本发明采用了锁紧螺母、压紧螺母、止转挡圈来对轴承、转轴进行固定，代替现有技术中使用的轴用挡圈和孔用挡圈来固定轴承，这样旋转接头在高压的工况下不容易使内部配件飞出脱落，造成安全隐患。
2、本发明的高压高速旋转密封圈，采用以油封体、加强骨架、自紧螺旋弹簧、不锈钢圈为主体结构的TCV型旋转密封圈，以及其油封体材质主要是以氟胶为主，具有耐高压、耐高速磨损的功能。
3、本发明在高速的工况下使用的是高速轴承，确保在高速的工况下轴承能够平稳地运转，不会失效。
附图说明
图1为本发明的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的结构示意图。
图2为本发明的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的爆炸图。
具体实施方式
为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
如图1所示，图1为本发明的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置的结构示意图；一种具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，包括壳体1和转轴10，转轴10部分地插设于壳体1内。
转轴10上套设有两个深沟球轴承8，用来起到支撑平行作用，两个深沟球轴承8之间设有轴承隔套6，轴承隔套6的上方设有直通式压力注油杯7，以便于加注润滑油脂。
两个深沟球轴承8的左侧设置有套设在转轴10上的锁紧螺母5以压住深沟球轴承8的左侧。具体地，锁紧螺母5与转轴10螺纹连接，并压紧在深沟球轴承8的内圈上。两个深沟球轴承8的右侧设置有套设在转轴10上的压紧螺母9以压紧两个深沟球轴承8的右侧。具体地，压紧螺母9与壳体1螺纹连接。锁紧螺母5的左侧设置有套设在转轴10上的止转挡圈4以压住锁紧螺母5并防止锁紧螺母5在高速旋转时会松动，能更好压紧深沟球轴承8。
止转挡圈4的左侧设置有套设在转轴10上的密封圈垫块3。具体地，密封圈垫块3限位在壳体1内，并压紧在深沟球轴承8的外圈上。密封圈垫块3的左侧设有套设在转轴10上的高压高速旋转密封圈2。密封圈垫块3压住高压高速旋转密封圈2，并使高压高速旋转密封圈2起到主密封作用，以及承受高压、高速作用。具体地，壳体1内设置有与高压高速旋转密封圈2的形状和大小相比配的内孔，高压高速旋转密封圈2限位在所述内孔内，以实现与转轴10的密封。
上述具有耐高压、耐高速的旋转密封装置采用了锁紧螺母5、压紧螺母9、止转挡圈4来对两个深沟球轴承8、转轴10进行固定，代替现有技术中使用的轴用挡圈和孔用挡圈来固定轴承，这样旋转接头在高压的工况下不容易使内部配件飞出脱落，造成安全隐患。在高速的工况下使用的是高速轴承，确保在高速的工况下轴承能够平稳地运转，不会失效。
高压高速旋转密封圈2优选地为TCV型旋转密封圈。优选为日本的NOK的TCV型旋转密封圈。TCV型属于内包骨架外包橡胶型油封，主体结构包括油封体、加强骨架、自紧螺旋弹簧、不锈钢圈，密封体按照不同部位分为底部、腰部、刃口和密封唇，在自由状态下旋转密封圈的内径比轴径小，具有一定的“过盈量”，其中的不锈钢圈起到增加钢性，能够承受更大的压力，当旋转密封圈装入转轴上后，旋转密封圈刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩在转轴上产生一定的径向紧力，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而加上弹簧可以随时补偿油封自紧力，因此具有耐高压的效果，相比较普通的旋转密封圈，耐高压性能更好。
高压高速旋转密封圈2优选地为FKM氟橡胶密封圈。FKM氟橡胶密封圈是特种合成弹性体，由六氟丙烯的共聚物和乙烯基氟化物制作而成的密封圈，氟橡胶用于保护密封件不受高侵蚀性环境影响，氟橡胶密封圈特别适用于对高温环境和化学稳定性有严格要求的工况环境。FKM氟橡胶密封圈能够耐受住高达200℃的高温，且能够全天在此高温下运行，是因为聚合物结构和交联作用系统。二胺、双酚或过氧化物会产生交联作用。氟含量决定化学稳定性，氟含量越高，FKM材料就越能够耐受高度侵蚀性的环境，相比较以普通橡胶为主的旋转密封圈，耐高速磨损性能更好，可以提高使用寿命。
需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (5)
1.一种具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，其特征在于，包括壳体(1)和转轴(10)，转轴(10)部分地插设于壳体(1)内；其中：
转轴(10)上套设有两个深沟球轴承(8)，用来起到支撑平行作用，两个深沟球轴承(8)之间设有轴承隔套(6)，轴承隔套(6)的上方设有直通式压力注油杯(7)，以便于加注润滑油脂；
两个深沟球轴承(8)的左侧设置有套设在转轴(10)上的锁紧螺母(5)以压住深沟球轴承(8)的左侧；两个深沟球轴承(8)的右侧设置有套设在转轴(10)上的压紧螺母(9)以压紧两个深沟球轴承(8)的右侧；
锁紧螺母(5)的左侧设置有套设在转轴(10)上的止转挡圈(4)以压住锁紧螺母(5)并防止锁紧螺母(5)在高速旋转时会松动，能更好压紧深沟球轴承(8)；
止转挡圈(4)的左侧设置有套设在转轴(10)上的密封圈垫块(3)，密封圈垫块(3)限位在壳体(1)内，并压紧在深沟球轴承(8)的外圈上，密封圈垫块(3)的左侧设有套设在转轴(10)上的高压高速旋转密封圈(2)，以压住高压高速旋转密封圈(2)，并使高压高速旋转密封圈(2)起到主密封作用，以及承受高压、高速作用，壳体(1)内设置有与高压高速旋转密封圈(2)的形状和大小相比配的内孔，高压高速旋转密封圈(2)限位在所述内孔内。
2.如权利要求1所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，其特征在于，高压高速旋转密封圈(2)为TCV型旋转密封圈。
3.如权利要求1所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，其特征在于，高压高速旋转密封圈(2)为FKM氟橡胶密封圈。
4.如权利要求1所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，其特征在于，锁紧螺母(5)与转轴(10)螺纹连接，并压紧在深沟球轴承(8)的内圈上。
5.如权利要求1所述的具有耐高压、耐高速的旋转密封装置，其特征在于，压紧螺母(9)与壳体(1)螺纹连接。
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