CN117118126A - 一种密封结构及具有该密封结构的电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密封结构及具有该密封结构的电机。密封结构包括与转轴连接的端盖和防水罩；端盖具有密封室，端盖的外侧壁设置有外层遮挡部，端盖与外层遮挡部之间形成轴伸防护空腔；防水罩的两端位于轴伸防护空腔中，且防水罩遮挡住密封室。本发明的外层遮挡部和防水罩将密封室遮挡保护起来，避免密封室与外部空间直接接触，当电机在潮湿和含多种腐蚀性气体的环境中运行时，防止水顺着密封室进入电机的内部。

Description

一种密封结构及具有该密封结构的电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种密封结构及具有该密封结构的电机。

背景技术

目前风机行业使用的电机防水结构是将VD形橡胶密封圈或油封安装在轴伸端盖上，从而对电机进行密封。但是，用于畜牧养殖行业的电机长时间运行在潮湿、含多种腐蚀性气体的环境中，养殖场甚至会定期拿高压水枪对电机进行冲洗，使得VD形橡胶密封圈和油封容易腐蚀老化，老化后的VD形橡胶密封圈和油封防护效果变差，水顺着轴伸部分渗进电机内部，从而影响电机的正常运转。因此，设计一种高防水等级密封结构是提高电机寿命的关键性问题。

发明内容

本发明提供一种密封结构及具有该密封结构的电机，能够解决现有风机行业使用的电机防水性能差，影响电机的正常运转的技术问题。

本发明提供一种密封结构，其包括与转轴连接的端盖和防水罩；

端盖具有密封室，端盖的外侧壁设置有外层遮挡部，端盖与外层遮挡部之间形成轴伸防护空腔；防水罩的两端位于轴伸防护空腔中，且防水罩遮挡住密封室。

在一些实施方式中，外层遮挡部包括相互连接的延伸环和遮挡盖，延伸环远离所遮挡盖的一端与端盖连接，遮挡盖远离延伸环的一端向转轴径向延伸。

在一些实施方式中，延伸环上开设有排水孔，排水孔至少设置有3个；排水孔的直径为d，且满足：2mm＜d＜4mm。

在一些实施方式中，防水罩包括挡水盖和与挡水盖连接的防水台，挡水盖设置在遮挡盖和密封室之间，挡水盖与遮挡盖之间形成第一层防护；防水台的外缘向延伸环延伸，防水台与延伸环之间形成第二层防护。

在一些实施方式中，防水台包括相互连接的排水环和挡水环，排水环具有斜坡面，挡水环与遮挡盖平行设置。

在一些实施方式中，排水环与挡水环之间具有夹角α，且满足100°＜α＜135°。

在一些实施方式中，遮挡盖与挡水盖之间的距离为L4，防水台与延伸环之间的距离为L3，防水台与端盖的端面之间的距离为L2，且满足：1mm＜L4＜3mm，1mm＜L3＜2mm，2.5mm＜L2＜3.5mm。

一种电机，其包括转轴以及上述的密封结构。

在一些实施方式中，转轴开设有用于安装防水罩的环形槽，防水罩与环形槽过盈配合。

在一些实施方式中，环形槽与端盖的端面的距离为L1，环形槽的深度为h，且满足：2mm＜L1＜3mm，3mm＜h＜5mm。

本发明提供的一种密封结构及具有该密封结构的电机，具有以下有益效果：

电机的转轴在转动的过程中，防水罩随轴一起转动，水流入到轴伸防护空腔中，防水罩将水阻挡在密封室外。本发明的外层遮挡部和防水罩将密封室遮挡保护起来，避免密封室与外部空间直接接触，当电机在潮湿和含多种腐蚀性气体的环境中运行时，防止水顺着密封室进入电机的内部，电机不易发生磨损锈蚀，进而避免降低电机的使用寿命。此外，电机的转轴的轴伸长度较短，本发明将防水罩设置在轴伸防护空腔中，在充分利用轴伸空间的同时还可以阻挡水进入到密封室中，结构紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明电机的示意图；

图2为本发明密封结构的示意图；

图3为本发明的外层遮挡部的示意图；

图4为本发明的排水方式的路径示意图；

图5为本发明防水罩的示意图；

图6为图1中A处的放大图；

图7为本发明的转轴的示意图。

附图：1-端盖；2-防水罩；21-挡水盖；22-防水台；221-排水环；222-挡水环；3-外层遮挡部；301-延伸环；311-排水孔；302-遮挡盖；401-转轴；402-环形槽；5-电机；6-骨架油封。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

结合参见图2所示，根据本发明的实施例，提供一种密封结构，其包括与转轴401连接的端盖1和防水罩2，端盖1具有密封室，端盖1的外侧壁设置有外层遮挡部3，端盖1与外层遮挡部3之间形成轴伸防护空腔；防水罩2的两端位于轴伸防护空腔中，且防水罩2遮挡住密封室。

电机5的转轴401在转动的过程中，防水罩2随轴一起转动，水流入到轴伸防护空腔中，防水罩2将水阻挡在密封室外。本发明的外层遮挡部3和防水罩2将密封室遮挡保护起来，避免密封室与外部空间直接接触，当电机5在潮湿和含多种腐蚀性气体的环境中运行时，防水罩2防止水顺着密封室进入电机5的内部，电机5不易发生磨损锈蚀，进而避免降低电机5的使用寿命。此外，电机5的转轴401的轴伸长度较短，本发明将防水罩2设置在轴伸防护空腔中，在充分利用轴伸空间的同时还可以阻挡水进入到密封室中，结构紧凑。

作为一种具体的实施方式，本发明的密封室中设置有骨架油封6，具体的，骨架油封6为TC型，TC型为内骨架外包胶双唇口骨架油封，其中T代表双唇口，C代表外面包覆橡胶，双唇口骨架油封主唇口用来防油，副唇口用来防尘。本发明采用TC型骨架油封6，密封效果和防腐蚀性更好，更适配于本发明电机5的使用环境。

结合参见图2和图3所示，外层遮挡部3包括相互连接的延伸环301和遮挡盖302，延伸环301和遮挡盖302一体成型，延伸环301远离遮挡盖302的一端与端盖1连接，延伸环301与电机5的转轴401平行设置。遮挡盖302远离延伸环301的一端向电机5的转轴401径向延伸，形成用于电机5的转轴401伸出的第一通孔。

延伸环301上开设有排水孔311，排水孔311与轴伸防护空腔连通，排水孔311至少设置有3个；排水孔311的直径为d，且满足：2mm＜d＜4mm。

在本实施例中，当d＜2mm时，排水孔311的直径太小，水不易从排水孔311排出，水会积存在轴伸防护空腔中缓慢排出，排水孔311的排水效果不好；当d＞4mm时，排水孔311的直径太大，容易有灰尘异物以及水通过排水孔311进入轴伸防护空腔中。具体的，排水孔311沿延伸环301的周向可以设置3至5个，当排水孔311的数量少于3个时，水不能及时地从轴伸防护空腔中流出，排水路径较少，也会导致排水效果不佳；当排水孔311的数量多于5个时，会增加排水孔311进水的概率，反而会影响防护效果。

在延伸环301上设置排水孔311，当有水进入到轴伸防护空腔中后，防水罩2随着电机5的转轴401一起转动，水可以通过排水孔311及时地排出，避免水在轴伸防护空腔中长时间聚集，从而通过油封处慢慢伸渗入到电机5的内部，影响电机5的正常运转和使用寿命，有效提高了电机5的防水防腐蚀性能。

结合参见图2和图5所示，防水罩2包括挡水盖21和与挡水盖21连接的防水台22，挡水盖21套设在电机5的转轴401上，挡水盖21设置在遮挡盖302和密封室之间，挡水盖21的直径大于第一通孔的直径，使得挡水盖21的部分与外部空间连通，且挡水盖21的端面与遮挡盖302之间留有一定的间隙，挡水盖21与遮挡盖302之间形成第一层防护。防水台22的外缘向延伸环301延伸，防水台22与延伸环301之间留有一定的间隙，防水台22与延伸环301之间形成第二层防护。

第一层防护和第二层防护形成迷宫型挡水结构，第一层防护能将极大部分的水挡在端盖1外，第二层防护可以防止极少数的水进入到端盖1与防水罩2之间，从而伸入到端盖1顺流至油封处，在两层防护的作用下，阻挡水进入到密封室中，进而避免水对骨架油封6的腐蚀生锈。

防水台22包括相互连接的排水环221和挡水环222，排水环221与挡水盖21的外缘连接，挡水盖21、排水环221和挡水环222一体成型，排水环221具有斜坡面。挡水环222与遮挡盖302平行设置，挡水环222的外缘延伸至延伸环301，且挡水环222与延伸环301之间留有一定的间隙。

排水环221与挡水环222之间具有夹角α，且满足100°＜α＜135°。

在本实施例中，当α＜100°时，水易聚集在排水环221与挡水环222的夹角处，水不易沿着挡水环222流出；防水台22的整体结构紧凑，当α＞135°时，排水环221的延伸长度较长，相对应的挡水环222的长度较短，会影响第二层防护的效果，水易流入到密封室中。

结合参见图6所示，遮挡盖302与挡水盖21之间的距离为L4，挡水环222与延伸环301之间的距离为L3，挡水环222与端盖1的端面之间的距离为L2，且满足：1mm＜L4＜3mm，1mm＜L3＜2mm，2.5mm＜L2＜3.5mm。

在本实施例中，当L4＜1mm时，防水罩2在跟随电机5的转轴401运转过程中，由于两者之间的距离过近，挡水盖21易与遮挡盖302发生摩擦；当L4＞3mm时，挡水盖21与遮挡盖302之间的距离过大，水易从两者之间流入到轴伸防护空腔中，会影响防水效果。当L3＜1mm时，挡水环222和延伸环301之间的距离过近，挡水环222易与延伸环301发生摩擦；当L3＞2mm时，水易从挡水环222与延伸环301之间处进入到密封室中，影响防水效果。当L2＜2.5mm时，挡水环222与端盖1的端面之间的距离过小，容易发生摩擦；当L2＞3.5mm时，挡水环222与端盖1的端面之间的距离过大，影响防护效果。

结合参见图4所示，水按照a箭头的方向，从挡水盖21与遮挡盖302之间流入到轴伸防护空腔中，水的排出过程有两种方式，一种是按照c箭头方向向下掉落，从排水孔311排出；另一种是沿着b箭头方向顺着排水环221流下，受到重力和电机5转动的影响，水在滑落到排水环221的斜坡面中部时会被甩出，最终通过排水孔311排出。两种排水方式都可以实现将水从轴伸防护空腔中排出，排水方式灵活，避免水长时间积存在轴伸防护空腔中。

结合参见图1所示，一种电机5，其包括转轴401以及上述的密封结构。

作为一种具体的实施方式，本发明的电机5为新型高效EC电机，该电机5为永磁电机与控制器集成的智能一体化电机系统。

结合参见图7所示，端盖1与电机5的机壳止口配合，端盖1与转轴401间隙配合，转轴401开设有用于安装防水罩2的环形槽402，防水罩2与环形槽402过盈配合。

在本实施例中，环形槽402不仅可以用于定位安装防水罩2，还可以与转轴401之间形成高度差，从而使得防水罩2与环形槽402形成第三层防护。即使有水渗入到挡水盖21与转轴401的接触部位，由于高度差的存在，水是无法渗入到骨架油封6中的，也就无法从骨架油封6与转轴401的接触部位渗入到电机5的内部，提高了电机5的防水等级。还可以防止骨架油封6因长期暴露在潮湿、含多种腐蚀性气体的环境中被腐蚀老化，失去其防护作用。

环形槽402与端盖1的端面的距离为L1，环形槽402的深度为h，且满足：2mm＜L1＜3mm，3mm＜h＜5mm。

在本实施例中，当L1＜2mm时，环形槽402与端盖1的端面的距离过小，容易发生摩擦；当L1＞3mm时，环形槽402与端盖1的端面的距离过大，影响防护效果。当h＜3mm时，环形槽402设置的深度太浅，为了防止防水罩2与转轴401脱离，挡水盖21与环形槽402的配合太紧，会对防水罩2造成永久性变形，影响防护效果；当h＞5mm时，环形槽402的深度太深，则会影响到转轴401的结构强度。

进一步地，环形槽402的宽度为B1，挡水盖21的宽度为B2，防水罩2的轴径为d3，环形槽402的沟槽底轴径为d2,，且满足：B1＝B2，0.85d2＜d3＜0.9d2。

在本实施例中，当B1＝B2时，能够很好地对防水罩2进行限位，可防止防水罩2轴向移动。将防水罩2的轴径d3设置为环形槽402的沟槽底轴径的85％-90％时，防水罩2与环形槽402之间形成过盈配合，配合紧密。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种密封结构，其特征在于，包括：与转轴(401)连接的端盖(1)和防水罩(2)；

所述端盖(1)具有密封室，所述端盖(1)的外侧壁设置有外层遮挡部(3)，所述端盖(1)与所述外层遮挡部(3)之间形成轴伸防护空腔；所述防水罩(2)的两端位于所述轴伸防护空腔中，且所述防水罩(2)遮挡住所述密封室。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述外层遮挡部(3)包括相互连接的延伸环(301)和遮挡盖(302)，所述延伸环(301)远离所遮挡盖(302)的一端与所述端盖(1)连接，所述遮挡盖(302)远离所述延伸环(301)的一端向所述转轴(401)径向延伸。

3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述延伸环(301)上开设有排水孔(311)，所述排水孔(311)至少设置有3个；所述排水孔(311)的直径为d，且满足：2mm＜d＜4mm。

4.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述防水罩(2)包括挡水盖(21)和与挡水盖(21)连接的防水台(22)，所述挡水盖(21)设置在所述遮挡盖(302)和所述密封室之间，所述挡水盖(21)与所述遮挡盖(302)之间形成第一层防护；所述防水台(22)的外缘向所述延伸环(301)延伸，所述防水台(22)与所述延伸环(301)之间形成第二层防护。

5.根据权利要求4所述的密封结构，其特征在于，所述防水台(22)包括相互连接的排水环(221)和挡水环(222)，所述排水环(221)具有斜坡面，所述挡水环(222)与所述遮挡盖(302)平行设置。

6.根据权利要求5所述的密封结构，其特征在于，所述排水环(221)与所述挡水环(222)之间具有夹角α，且满足100°＜α＜135°。

7.根据权利要求4所述的密封结构，其特征在于，所述遮挡盖(302)与所述挡水盖(21)之间的距离为L4，所述防水台(22)与所述延伸环(301)之间的距离为L3，所述防水台(22)与所述端盖(1)的端面之间的距离为L2，且满足：1mm＜L4＜3mm，1mm＜L3＜2mm，2.5mm＜L2＜3.5mm。

8.一种电机，其特征在于，包括：转轴(401)以及权利要求1至7任一项所述的密封结构。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转轴(401)上开设有用于安装所述防水罩(2)的环形槽(402)，所述防水罩(2)与所述环形槽(402)过盈配合。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述环形槽(402)与所述端盖(1)的端面的距离为L1，所述环形槽(402)的深度为h，且满足：2mm＜L1＜3mm，3mm＜h＜5mm。