CN208565556U - 自驱动减压油封 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自驱动减压油封。使用时，动圈首先会阻挡大部分润滑油进入油封唇口位置。同时动圈会随着传动部件一起转动，安装在动圈内周面的叶轮会随之转动而将A腔室内侧（即靠近回转中心线侧）的油液抽至外侧（即远离回转中心一侧），并经动圈与静圈之间的间隙排入动圈左侧空间，实现润滑油的微循环。腔室A中油液被向外甩出还可降低唇口处压力使其低于其它位置压力，润滑油不易由唇口处向右泄露，达到很好的运动密封效果。叶轮巧妙设计在动圈侧面上，随动圈一起旋转，巧妙运用了狭小空间润滑油离心抽油原理达到密封效果。另外，还不需要设计其他的驱动结构，达到自驱动的效果，简化油封结构的同时节约了能源。

Description

自驱动减压油封

技术领域

本实用新型涉及一种自驱动减压油封。

背景技术

油封是用于封油的机械元件，它将传动部件中需要流油的部件与出力部件隔离，使润滑油不至于渗漏。油封一般是固定在端盖内并通过唇口部位隔离流油部件与出力部件，油封还包括套装在唇口外围的弹簧，在弹簧作用力下唇口被压紧在传动部件上而实现封油效果。随着传动部件的转动，油封的唇口部位极易磨损而造成润滑油渗漏。

模块式油封和盒式油封均为组合式油封，组合式油封既包括固定在端盖内的静圈，还包括固定在传动部件上随传动部件转动的动圈，动圈与静圈之间设置有多道密封结构以防润滑油从动圈与静圈的接触处渗漏。但模块式油封和盒式油封为保证动圈与静圈接触处的密封性能，需要在两者之间设置多处密封配合处，这就造成油封结构尺寸较长、价格昂贵。

现有技术中还存在的问题在于：在传动部件转动过程中，会一直与静圈相互摩擦而出现磨损，磨损情况较严重之后必须更换传动部件，浪费经济成本和时间成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自驱动减压油封以解决现有技术中的组合油封尺寸较长、会磨损传动部件的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的自驱动减压油封采用以下技术方案：

自驱动减压油封，包括动圈及静圈，动圈设置于静圈左端，动圈密封装配在传动部件上，静圈左端设置有凹槽，动圈设置在凹槽左端并与静圈围成腔室A，动圈与静圈之间于远离动圈回转中心线一侧设置有连通腔室A与动圈左侧空间的第一间隙，腔室A中设置有回转中心线与动圈回转轴线重合以将腔室A内侧油液抽送至外侧的叶轮，叶轮安装在动圈上且不接触静圈，叶轮包括多个旋向一致的叶片，叶片绕叶轮的回转中心线排布；静圈包括用于与传动部件外周面密封配合的唇口。

静圈包括共中心线的内回转体和外回转体，内回转体与外回转体的右侧通过底板连接，内回转体与外回转体之间的部分形成所述凹槽，内回转体的高度小于外回转体的高度，唇口设置在内回转体的左端且朝其轴线延伸，内回转体上还设置有用于将唇口压紧以实现唇口处密封的收缩弹簧。

唇口的左端设置有小径端朝右的锥面，锥面与动圈之间围成了腔室B，动圈与内回转体的左端面之间具有可连通腔室A与腔室B的第二间隙，在动圈转动时沿动圈相应侧面被甩出的油液会与内回转体左端面处油液产生分子间引力而将内回转体左端面处油液带出腔室B。

动圈包括大径段及位于大径段右方的小径段，小径段与大径段共轴线设置，唇口通过小径段与传动部件外周面密封配合，大径段与静圈一起围成腔室A，大径段外周面与外回转体内壁面之间间隔设置而形成所述第一间隙。

内回转体的外周面上设置有环槽，所述弹簧嵌装在环槽内，且环槽与唇口位于内回转体的同一轴段处。

唇口的右端设置有小径端朝左的锥面。

动圈的右端外缘处加工有锥面，锥面的小径端朝右设置。

内回转体右端设置有朝内延伸的密封部，密封部的内径与唇口的内径相同，内回转体与传动部件外周面之间围成腔室C。

密封部的左端加工有小径端朝右的锥面。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型的自驱动减压油封在使用时，动圈首先会阻挡大部分润滑油进入油封唇口位置。同时动圈会随着传动部件一起转动，安装在动圈内周面的叶轮会随之转动而将A腔室内侧（即靠近回转中心线侧）的油液抽至外侧（即远离回转中心一侧），并经动圈与静圈之间的间隙排入动圈左侧空间，实现润滑油的微循环。腔室A中油液被向外甩出还可降低唇口处压力使其低于其它位置压力，润滑油不易由唇口处向右泄露，达到很好的运动密封效果。叶轮巧妙设计在动圈侧面上，随动圈一起旋转，巧妙运用了狭小空间润滑油离心抽油原理达到密封效果。另外，还不需要设计其他的驱动结构，达到自驱动的效果，简化油封结构的同时节约了能源。

进一步地，内回转体与外回转体的具体结构设计使得本实用新型的油封在使用时，随着传动部件的转动，动圈会随传动部件同步转动，在离心力的作用下，动圈围成腔室A的右侧面处油液被向外甩出。沿右侧面被甩出的润滑油能够与内回转体左端面的油液产生分子间作用力、将内回转体左端的油液一起带至A腔，腔室B内油压会逐渐变小而形成负压，唇口右侧油液在压力作用下会向唇口左侧流动而不会向右渗漏。

附图说明

图1为本实用新型的自驱动减压油封的一个实施例安装在旋转轴上的结构示意图；

图2为图1中叶轮的结构示意图；

图3为本实用新型的自驱动减压油封另一实施例中叶轮的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的自驱动减压油封的实施例：

自驱动减压油封用于安装在旋转轴1上，以防润滑油渗漏，包括密封安装在旋转轴1上的动圈2及固定在箱体或端盖中的静圈6，自驱动减压油封安装在旋转轴1上之后的结构如图1所示（安装后结构为回转结构，图中仅就一半结构进行了剖视表达）。

动圈2包括右端的小径段21和左端的大径段22，大径段22的右端外缘处加工有锥面，锥面的小径端朝右设置。大径段22的左端面为其外侧面，大径段22的右端面为其内侧面，内侧面朝向端盖一侧。

静圈6包括共中心线的内回转体61和外回转体62，内回转体61与外回转体62的右侧通过底板63连接。内回转体61的左端设置有朝内延伸（即朝向内回转体中心线方向延伸）的唇口8，内回转体61的右端设置有朝内延伸的密封部9。唇口8和密封部9的设置使得内回转体61与小径段21之间围成了腔室C。内回转体61的外周面上设置有环槽，环槽中嵌装有收缩弹簧7，环槽与唇口8位于内回转体61的同一轴段上。

收缩弹簧7的设置只是为了增大唇口8与小径段21之间的压紧力。在其他实施例中，压紧力足够时，收缩弹簧完全可以省去。

内回转体61的高度小于外回转体62的高度，所以安装完成后的自驱动减压油封中大径段22的内侧面5与内回转体61的左端面之间具有第二间隙5，大径段22的外周面与外回转体62的内壁面之间设置有第一间隙11，大径段22与静圈6围成了腔室A，第一间隙11连通腔室A与动圈2左侧空间。腔室A内设置有回转轴线与旋转轴1完全相同的叶轮4，叶轮4安装在大径段22的右端面上且与静圈6不接触，包括绕旋转轴1的中心线环形排布的多个叶片41，多个叶片41的旋向一致。叶片41的旋向可以是如图2所示的左旋、也可以是如图3所示的右旋。为增大单位时间内叶轮4的抽排量，应控制动圈2的转向与叶片41的旋向相反。此外安装的叶轮4为轴向进油、径向出油的离心叶轮，所以沿轴向流入叶轮4的油液（即腔室A内侧油液）会被抽送至腔室A外侧。

在动圈2转向与叶片41的旋向相反时，随着动圈2的转动，叶轮4会随动圈2一起转动而将腔室A中靠近旋转轴回转中心线侧的润滑油抽取至远离旋转轴回转中心线侧，使唇口8处压力下降，低于其它位置压力，润滑油不易向右泄露，达到很好的运动密封效果。

叶轮4巧妙设计在动圈侧面上，随动圈一起旋转，巧妙运用了狭小空间润滑油离心抽油原理达到密封效果。同时，还不需要设计另外的驱动结构，达到自驱动的效果，简化油封结构的同时也节约了能源。

随着被甩入腔室A内油液增多，在离心力作用下油液会聚集在大径段22与外回转体62的接触位置处而使得该处压力增大，压力增大到一定程度后油液会由大径段22与外回转体62之间的第一间隙11流出至大径段22左侧，实现润滑油的微循环。

为增加抽油效果，唇口8的左端面为小径端朝右的锥面，锥面与动圈2之间围成了腔室B。腔室A与腔室B通过第二间隙5连通。根据使用的润滑油粘度不同，第二间隙5的大小为可变值。工作时，动圈2会随旋转轴1同步转动，在离心力的作用下，大径段22内侧面处油液会沿内侧面向外甩出。选定第二间隙5具体值时，只要保证沿内侧面被甩出的润滑油能够与内回转体61左端面的油液产生分子间作用力、将内回转体61左端的油液一起带至A腔即可。由于常用润滑油的粘度值均处于一确定区间内，与该区间对应的第二间隙5一般控制在0.05mm~0.5mm。随着内回转体61处油液被甩出到腔室A，腔室B内油压会逐渐变小而形成负压，密封部9与唇口8之间的油液在压力作用下会向腔室A流动而不会由密封部9处向右渗漏。

在其他实施例中，内回转体与大径段之间的第二间隙宽度还可以大于可产生分子引力的最大距离，此时大径段右端面的油液被甩出时不会与内回转体左端面附近油液产生分子引力，唇口与内回转体左侧的空间成为了腔室A的一部分，该腔室A内靠近旋转轴1回转中心线侧的油液被叶轮4抽出至远离旋转轴1回转中心线那侧，从而降低靠近旋转轴1回转中心线侧腔室A中压力，使油液不会由唇口向右泄露；内回转体更是可以省去，而是将唇口设置在底板内侧，此时外回转体内部凹槽与动圈一起围成腔室A。

本实施例中，唇口8的右端加工有小径端朝左的锥面、密封部9的左端加工有小径端朝右的锥面，所以唇口8与密封部9的内径均小于外径，进一步地减小了静圈6与旋转轴1的接触面积，有利于减小静圈6与旋转轴1之间摩擦力。在其他实施例中，密封部左端锥面与唇口右端锥面中的任意一个均可以省去；唇口与密封部的内径还可以等于或是大于外径。

本实施例中，密封部9的设置只是为了进一步增高封油效果。在其他实施例中，密封部可以省去而不会影响到腔室B中负压的形成。

本实施例中，动圈2和静圈6均包括骨架及弹性材料，动圈2中的弹性材料设置在骨架的内周面上。静圈6中弹性材料包裹骨架四周，但内回转体61中不设置骨架。其他实施例中，动圈与静圈也可以仅由弹性材料制成，或是改变骨架与弹性材料的结合形式。

本实施例中，唇口8通过小径段21与旋转轴1的外周面密封配合，只要保证小径段21外周面的表面粗糙度，就可以有效避免旋转轴1表面粗糙度不够而加速唇口8磨损、导致失效漏油的弊端，确保密封效果，更适于旋转轴1表面粗糙度差的情况，可起到普通油封无法实现的密封性能。同时在旋转轴1的转动过程中，静圈6只会与动圈2相互摩擦，而不会与旋转轴1相互摩擦，避免了旋转轴1长期使用后被磨损情况的发生，无需更换旋转轴1，减少更换旋转轴1的材料浪费和时间成本浪费。在其他实施例中，还可以不设置小径段而将动圈设置成筒状，此时应使唇口及密封部与旋转轴外周面密封配合。

Claims (9)

1.自驱动减压油封，包括动圈及静圈，动圈设置于静圈左端，其特征在于：动圈密封装配在传动部件上，静圈左端设置有凹槽，动圈设置在凹槽左端并与静圈围成腔室A，动圈与静圈之间于远离动圈回转中心线一侧设置有连通腔室A与动圈左侧空间的第一间隙，腔室A中设置有回转中心线与动圈回转轴线重合以将腔室A内侧油液抽送至外侧的叶轮，叶轮安装在动圈上且不接触静圈，叶轮包括多个旋向一致的叶片，叶片绕叶轮的回转中心线排布；静圈包括用于与传动部件外周面密封配合的唇口。

2.根据权利要求1所述的自驱动减压油封，其特征在于：静圈包括共中心线的内回转体和外回转体，内回转体与外回转体的右侧通过底板连接，内回转体与外回转体之间的部分形成所述凹槽，内回转体的高度小于外回转体的高度，唇口设置在内回转体的左端且朝其轴线延伸，内回转体上还设置有用于将唇口压紧以实现唇口处密封的收缩弹簧。

3.根据权利要求2所示的自驱动减压油封，其特征在于：唇口的左端设置有小径端朝右的锥面，锥面与动圈之间围成了腔室B，动圈与内回转体的左端面之间具有可连通腔室A与腔室B的第二间隙，在动圈转动时沿动圈相应侧面被甩出的油液会与内回转体左端面处油液产生分子间引力而将内回转体左端面处油液带出腔室B。

4.根据权利要求2所述的自驱动减压油封，其特征在于：动圈包括大径段及位于大径段右方的小径段，小径段与大径段共轴线设置，唇口通过小径段与传动部件外周面密封配合，大径段与静圈一起围成腔室A，大径段外周面与外回转体内壁面之间间隔设置而形成所述第一间隙。

5.根据权利要求2所述的自驱动减压油封，其特征在于：内回转体的外周面上设置有环槽，所述弹簧嵌装在环槽内，且环槽与唇口位于内回转体的同一轴段处。

6.根据权利要求1所述的自驱动减压油封，其特征在于：唇口的右端设置有小径端朝左的锥面。

7.根据权利要求1所述的自驱动减压油封，其特征在于：动圈的右端外缘处加工有锥面，锥面的小径端朝右设置。

8.根据权利要求2~5中任一项所述的自驱动减压油封，其特征在于：内回转体右端设置有朝内延伸的密封部，密封部的内径与唇口的内径相同，内回转体与传动部件外周面之间围成腔室C。

9.根据权利要求8所述的自驱动减压油封，其特征在于：密封部的左端加工有小径端朝右的锥面。