CN201225402Y

CN201225402Y - 可调式自动跟踪和蜂窝复合油封

Info

Publication number: CN201225402Y
Application number: CNU2008201091578U
Authority: CN
Inventors: 蒋利军; 何立东; 廖甘标; 张强; 游艺
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Beijing University of Chemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Beijing University of Chemical Technology; China Petrochemical Corp
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2018-07-11

Abstract

本实用新型是一种可调式自动跟踪和蜂窝复合油封，属于轴端油封装置，主要应用于电机。本密封装置包括第一级密封、第二级密封和第三级密封。第一级密封包括蜂窝密封和高分子密封。蜂窝密封包括固定连接的蜂窝带和基体环。高分子密封包括圆环形的高分子密封圈和弹簧，高分子密封圈由多个圆弧形密封齿组成，每相邻两个圆弧形密封齿之间为搭接连接，每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡外环A固定连接。第二级密封和第三级密封的结构与第一级密封中的高分子密封结构相同。在本实用新型中，由于高分子密封圈做成多个圆弧结构，其在径向均可自由地前后移动，在机组运行中能保证密封盖和转动部件之间始终为零间隙的动态密封。

Description

可调式自动跟踪和蜂窝复合油封

技术领域

本实用新型是一种可调式自动跟踪和蜂窝复合油封，属于轴端油封装置，主要应用于电机。

背景技术

轴承的密封装置是为了阻止灰尘、水、酸气和其他杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失而设置的。密封可分为接触式及非接触式两大类，接触式密封常用毡圈油封、唇形密封圈、密封环。非接触式密封分为：隙缝密封、甩油密封、曲路密封。

接触式密封的优点是密封效果好，一般用于静密封。对于一般中型普通电机根据工作状况一般采用非接触式密封。但非接触式密封的缺点就是密封效果不好，存在轴承室微漏油现象，需要定期为轴承室补充润滑油。特别是当中型电机为保证轴承润滑良好，必须在轴承室中保持一定油压，以保证润滑油的循环使用，这样非接触式密封的效果就很差，漏油量会加大。而且电机两端轴承室中泄漏的润滑油必须严禁流入电机绕组，否则绝缘电阻降低，会导致电机烧毁。因此严格意义说来电机轴承室的密封必须严格。

目前，电机中的轴端密封，多采用毡圈式接触密封，使毡圈与主轴接触，达到密封的目的。但随着运行时间的增长，毡圈式密封的效果会逐渐降低，并且有效时间达不到一般工况的要求，不得不频繁的更换密封圈，或使机器泄漏运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服了现有电机轴端密封的上述缺陷，提供了一种可调式自动跟踪和蜂窝复合油封，该密封装置是一种新型高效的油封技术与蜂窝密封的结合，形成可调式自动跟踪和蜂窝组合式密封，能够有效地解决油、油雾、水等介质的泄漏问题。

本实用新型通过一个完整地力学链和特殊的结构设计，保证密封盖中的可调式自动跟踪齿与转动部件之间无间隙运行；自动跟踪齿可以自由地前后移动，这样既满足了运行过程中的真实工况情况，又能满足静态时的需求，将动态和静态巧妙地结合在一起。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本实用新型包括第一级密封1.1和第二级密封1.2，所述的第一级密封1.1包括油挡外环A2.5、嵌入在油挡外环A2.5内的蜂窝密封和高分子密封；蜂窝密封包括固定连接的蜂窝带2.1和基体环2.2，蜂窝带2.1的蜂窝形表面向着电机轴，基体环2.2和油挡外环A2.5之间设置有密封圈；高分子密封包括圆环形的高分子密封圈和弹簧，高分子密封圈由多个圆弧形密封齿组成，每相邻两个圆弧形密封齿之间为搭接连接，每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡外环A2.5固定连接；所述的第二级密封设置在第一级密封与机壳之间，第二级密封包括油挡外环B4.3、嵌入在油挡外环B4.3内的高分子密封圈和弹簧，高分子密封圈的结构与第一级密封中的高分子密封圈结构相同，其中的每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡外环B4.3固定连接；油挡外环A2.5和油挡外环B4.3固定连接，油挡外环B4.3与机壳1.8固定连接并且二者之间形成密封腔1.7，在密封腔的底部设置有漏油孔4.2。

在机壳的下方设置有第三级密封，第三级密封包括油挡内环5.2、高分子密封圈和弹簧，高分子密封圈的结构与第一级密封中的高分子密封圈结构相同，其中的每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡内环5.2固定连接。

本实用新型针对油封的特点以及工况的要求，从根本上改变了传统的结构，具体如下：

1)在油封外侧使用蜂窝密封技术。虽然蜂窝密封已经应用于航空发动机和汽轮机领域，但其主要是利用其良好的阻尼减振特性，而此处利用的是其较好结构强度，可以承受很高的压力，这样可以承担一部分密封两侧的压力差，减小压力对下一级的接触式高分子密封齿的挤压，增强密封效果，若此处没有蜂窝密封结构，密封性能将会有很大程度上的降低。而且蜂窝壁厚很薄，如果蜂窝密封与转子碰磨，首先磨损的是蜂窝密封，对转子没有伤害；

2)采用无间隙密封技术。第二级密封的高分子密封圈不是传统的整圆结构，而是将密封圈分为多个圆弧，即圆弧形密封齿(自动跟踪齿)。每个圆弧形密封齿之间采用过盈搭接结构，每个圆弧形密封齿与密封环基体之间装有小弹簧，装配的过程中将弹簧压紧，这样每个圆弧形密封齿就都与转轴形成无间隙密封，每一部分圆弧形密封齿都可以自由的前后移动，当转动部件在半径方向前进量为1mm，密封齿在半径方向退让量即为1mm；当转动部件在半径方向后退1mm，密封齿在半径方向前进1mm，这样可以有效补偿运行中圆弧形密封齿的磨损量，确保任何工况下圆弧形密封齿和转动部件的间隙始终为零；

3)圆弧形密封齿采用高分子复合材料。其具有耐高温、良好的自润滑性能、耐腐蚀、耐油、耐老化、耐磨损、不损伤对磨件等优点。

与现有的发电机轴端密封方式相比，本实用新型具有以下优点：

1)能够与线速度100m/s以下的转动部件直接接触，由于特殊的力学链设计和采用特殊的复合材料，不会引起温升、转动部件振动等情况；

2)内环的高分子密封圈做成多个圆弧结构，其在径向均可自由地前后移动，在机组运行中能保证密封盖和转动部件之间始终为零间隙的动态密封。可调式高分子密封圈与转动部件轻微接触，并且具有良好的径向调节功能，这样就能够很好的解决油雾和油滴向外逸出的现象，高分子密封圈与密封基体(油挡内环、油挡外环)之间采用特殊的“间隙补偿功能”，控制自动跟踪齿与转动部件之间的间隙与压力；

3)材料的特点：密封基体主体材料采用轻质的铝合金材料为支撑部件，经过外表处理后既美观又轻便，同时能够适应这里较低的受力情况的需要；高分子密封圈为高分子复合材料，具有耐高温、良好的自润滑性能、耐腐蚀、耐油、耐老化、耐磨损、不损伤对磨件等优点。

附图说明

图1为本发明的总体装配图

图2为第一级密封结构图

图3为高分子密封齿结构剖视图

图4为第二级密封结构图

图5为第三级密封结构图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

本实用新型的总体结构如图1所示，包括设置在机壳和电机轴1.6之间的第一级密封1.1、第二级密封1.2和第三级密封1.3。

第一级密封1.1的结构如图2所示，第二级密封1.2的结构如图4所示，第三级密封1.3的结构如图5所示。

如图2所示，第一级密封1.1包括有设置在外侧的蜂窝密封和设置在内侧的高分子密封。蜂窝密封包括有蜂窝带2.1和基体环2.2，二者焊为一体。其中蜂窝带2.1的蜂窝形表面向着电机轴1.6，基体环2.2和油挡外环A2.5之间设置有O型密封圈2.3。

蜂窝密封的结构强度很好，不会在短时间内就被严重磨损，也不会倒伏，用作轴端密封，可以长期保持安装时的较小的密封间隙，大大提高了轴端的封严能力。在相同的半径间隙下蜂窝密封的泄漏量比梳齿密封减少泄漏约40％。蜂窝密封用作静子，转子为光滑圆柱面或带有梳齿的圆柱面。制造蜂窝带的耐热钢薄板厚度为0.1mm。蜂窝网格为正六边形。蜂窝密封有很强的耐高温能力，结构强度也很好，可以承受很高的压力。将蜂窝密封与可调密封结构复合成为一体，不仅可以实现无间隙密封，同时由于蜂窝密封特殊的六边形结构能增大转轴的阻尼，减小振动。另外，蜂窝壁厚很薄，如果蜂窝密封与转子碰磨，首先磨损的是蜂窝密封，对转子没有伤害。

在第一级密封结构中的高分子密封的结构剖视图如图3所示，包括圆环形的高分子密封圈2.4和弹簧3.3，一个整圆形的高分子密封圈2.4被等分为多个圆弧形密封齿3.2，每相邻两个弧形密封齿之间采用紧密的搭接结构3.4，每个圆弧形密封齿3.2都通过弹簧3.3与油挡外环A2.5固定连接。

第二级密封1.2的结构如图4所示，设置在第一级密封和机壳之间，以增加密封性能。第二级密封包括有油挡外环B4.3、嵌入在油挡外环B4.3内的高分子密封圈4.1和弹簧。高分子密封圈的结构与第一级密封中的高分子密封圈的结构相同，其中的每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡外环B4.3固定连接。油挡外环B4.3的一端通过第一螺栓1.5与第一级密封中的油挡外环A2.5固定连接，另一端通过第二螺栓1.4固定连接到机壳1.8上。油挡外环B4.3和机壳1.8之间还设置有圆环形的密封腔1.7，在密封腔1.7的底部设置有漏油孔4.2，当密封腔1.7中有润滑油存在时可以通过此孔排出，如图4所示。

第三级密封设置在第二级密封的内侧，其结构如图5所示，第三级密封包括油挡内环5.2、高分子密封圈5.1和弹簧，高分子密封圈的结构与第一级密封中的高分子密封圈结构相同，其中的每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡内环5.2固定连接。

本实施例中，油挡外环A2.5(油挡外环B4.3或油挡内环5.2)和圆弧形密封齿3.2之间特殊的“间隙补偿功能”，控制圆弧形密封齿3.2与转动部件之间的间隙与压力。当将该密封安装于机组上时，保持弹簧压紧，这样的结构，能让内环的圆弧形密封齿3.2的多个圆弧结构在其径向上均可与转动部件轻微接触，并且能够让每个圆弧形密封齿3.2都可以自由的前后移动，当设置在圆弧形密封齿3.2中间的转动部件在半径方向前进量为1mm，密封齿在半径方向退让量即为1mm；当转动部件在半径方向后退1mm，密封齿在半径方向前进1mm，这样可以有效补偿运行中自动跟踪齿的磨损量，确保任何工况下自动跟踪齿和转动部件的始终接触；在机组运行中能保证密封盖和转动部件之间始终为零间隙的动态密封，这样就能够很好的解决油雾和油滴向外逸出的现象。

Claims

1.可调式自动跟踪和蜂窝复合油封，其特征在于：包括第一级密封(1.1)和第二级密封(1.2)，所述的第一级密封(1.1)包括油挡外环A(2.5)、嵌入在油挡外环A(2.5)内的蜂窝密封和高分子密封；蜂窝密封包括固定连接的蜂窝带(2.1)和基体环(2.2)，蜂窝带(2.1)的蜂窝形表面向着电机轴，基体环(2.2)和油挡外环A(2.5)之间设置有密封圈；高分子密封包括圆环形的高分子密封圈和弹簧，高分子密封圈由多个圆弧形密封齿组成，每相邻两个圆弧形密封齿之间为搭接连接，每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡外环A(2.5)固定连接；所述的第二级密封设置在第一级密封与机壳之间，第二级密封包括油挡外环B(4.3)、嵌入在油挡外环B(4.3)内的高分子密封圈和弹簧，高分子密封圈的结构与第一级密封中的高分子密封圈结构相同，其中的每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡外环B(4.3)固定连接；油挡外环A(2.5)和油挡外环B(4.3)固定连接，油挡外环B(4.3)与机壳(1.8)固定连接并且二者之间形成密封腔(1.7)，在密封腔的底部设置有漏油孔(4.2)。

2.根据权利要求1所述的可调式自动跟踪和蜂窝复合油封，其特征在于：在机壳的下方设置有第三级密封，第三级密封包括油挡内环(5.2)、高分子密封圈和弹簧，高分子密封圈的结构与第一级密封中的高分子密封圈结构相同，其中的每个圆弧形密封齿均通过弹簧与油挡内环(5.2)固定连接。