CN209026199U - 一种风电转盘轴承双唇密封机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电转盘轴承双唇密封机构，该风电转盘轴承具有相配合的外圈和内圈，双唇密封圈装于外圈和内圈之间，所述外圈具有外圈端面和外圈轴面，内圈具有内圈端面和内圈轴面，所述双唇密封圈具有环形的安装柄、防尘唇和封油唇，所述双唇密封圈还具有环形的外挡肩和内挡肩，外挡肩和内挡肩朝向安装柄的一侧分别具有外环形面和内环形面，外圈轴面上开设有径向沟槽，所述安装柄置于径向沟槽内，双唇密封圈上环形的防尘唇和封油唇分别抵靠在所述内圈的内圈端面和内圈轴面上。经过台架试验测试，本实用新型的密封效果理想，抗压能力大大增加，双唇密封圈的使用寿命显著提高。

Description

一种风电转盘轴承双唇密封机构

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电设备转盘轴承技术领域，具体地说是涉及一种风电转盘轴承双唇密封机构。

背景技术

近些年来随着风力发电技术的迅速发展，对风电设备的技术指标要求也越来越高。风电设备在100米左右的高空运行，工作环境十分苛刻，维修保养十分困难。转盘轴承作为风机变桨系统和偏航系统的关键部件，承受着较大的径向载荷、轴向载荷和倾覆力矩，其可靠性能显得尤为重要，而转盘轴承的密封机构对保证其长期平稳运行提供了重要保障。

转盘轴承是由外圈、内圈和内外圈之间的滚动体等部分组成，轴承工作时，滚动体和内外圈的滚道之间务必要保持足够的润滑脂，为了防止润滑脂流失，避免滚动体与滚道干摩擦，同时为了防止外界杂质进入轴承内部，在轴承的两个端面各有一道密封结构。常规的单唇密封结构因其承压能力低、防尘能力差，在风电转盘轴承上无法适用。目前的密封结构主要有两种，一种是较为普遍使用的双唇密封结构，如图1所示，在轴承的一侧，密封圈有环形的安装柄安装在轴承外圈安装槽内，环形安装柄上有半圆形限位凸起和倒刺，防止密封圈从安装槽内脱出，密封圈的封油唇和防尘唇与轴承的内圈同一轴面过盈配合起密封作用。这种密封结构的不足之处在于：在轴承工作时，由于轴承内部的油压方向与密封圈安装柄安装方向同向，密封圈在油压的作用下容易从安装槽内脱出，此外，风机工作时风况复杂，轴承受瞬时载荷影响发生内外圈相对翻转，可能会导致密封圈的密封唇与配合面过盈量不足，从而发生杂质进入及油脂泄露现象。另一种密封结构安装形式与上述结构相似，而密封圈的密封唇由双唇改为多唇，多肢封油唇深入到轴承内圈的沟槽内，这种密封结构一定程度上提高了密封效果，缺点是由于唇口较多，与轴承内圈的摩擦阻力加大，轴承的启动力矩增大；其二，由于密封唇比较柔弱，容易磨耗，同时抵抗油压能力差；第三，轴承内圈需要加工沟槽，工艺比较复杂，增加制造成本。

因此，现有的转盘轴承密封结构存在抗压能力低、密封效果差、加工工艺复杂等缺点，因而密封结构可靠性差，密封圈的使用寿命不长。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述不足，提出一种抗压能力强、密封效果好、可靠性能高的风电转盘轴承双唇密封机构。

为解决上述技术问题，本实用新型的风电转盘轴承双唇密封机构，该风电转盘轴承具有相配合的外圈和内圈，双唇密封圈装于外圈和内圈之间，所述外圈具有外圈端面和外圈轴面，内圈具有内圈端面和内圈轴面，所述双唇密封圈具有环形的安装柄、防尘唇和封油唇，所述双唇密封圈还具有环形的外挡肩和内挡肩，所述的防尘唇和封油唇分别与外挡肩和内挡肩相连，防尘唇和封油唇之间形成U型结构，所述外挡肩和内挡肩朝向安装柄的一侧分别具有外环形面和内环形面，所述的外圈轴面上开设有与所述双唇密封圈上环形的安装柄相配合的环形的径向沟槽，双唇密封圈上环形的安装柄置于外圈轴面上环形的径向沟槽内，双唇密封圈上环形的防尘唇和封油唇分别抵靠在所述内圈的内圈端面和内圈轴面上，当所述安装柄置于径向沟槽内时，所述外环形面和内环形面抵靠在环形的径向沟槽上、下两侧的外圈轴面上。

作为本实用新型的改进，所述双唇密封圈上环形封油唇的外侧面具有凸起的弧面。

作为本实用新型的进一步改进，所述安装柄的上、下面分别设有截面为半圆形的限位凸台，相应地所述外圈轴面上开设的径向沟槽的槽顶和槽底部分别设有截面为半圆形的限位凹槽，当安装柄置于径向沟槽内时，安装柄上、下面的限位凸台刚好分别位于径向沟槽槽顶和槽底部的限位凹槽内。

本实用新型的有益效果是：第一，双唇密封圈安装后在轴承内部油压作用下安装柄受剪切力作用，再加上安装柄的半圆形凸台的限位作用使安装柄不会轻易从径向沟槽内脱出；第二，安装柄在密封圈的内部应力作用下有向径向沟槽内部的挤压趋势，安装柄的半圆形限位凸台、双唇密封圈的外挡肩和内挡肩均与轴承外圈轴面紧密贴合形成多道可靠的静密封防线；第三，防尘唇和封油唇形成U型结构，且防尘唇和封油唇分别与轴承内圈的两个正交面接触，在轴承受到极限载荷内外圈发生相对偏转时，防尘唇和封油唇的受力作用相互补偿，使动密封作用更加可靠；第四，封油唇的外侧面为凸起的弧面，有利于抵抗来自于轴承内部的油压，从而使密封结构更加可靠；第五，轴承外圈安装沟槽简单，内圈无需加工沟槽，既避免轴承长时间工作后杂物和油泥堆积沟槽影响密封效果，又大大提高密封件安装的容错性，并简化了加工工艺，节约了制造成本，同时便于安装和维护。采用上述结构的风电转盘轴承双唇密封机构，经过台架试验测试，密封效果理想，抗压能力大大增加，密封圈的使用寿命显著提高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步地详细说明。

图1是现有技术中风电转盘轴承双唇密封机构的结构示意图。

图2是现有技术中风电转盘轴承多唇密封机构的结构示意图。

图3是本实用新型一种风电转盘轴承双唇密封机构的结构示意图。

图4是本实用新型一种风电转盘轴承双唇密封机构中的双唇密封圈的断面示意图。

图5是移除了双唇密封圈后的图3。

具体实施方式

图1是现有技术中风电转盘轴承双唇密封机构的结构示意图。图中序号1为轴承外圈、5为轴承内圈、2为双唇密封圈的安装柄、3为封油唇、4为防尘唇。

图2是现有技术中风电转盘轴承多唇密封机构的结构示意图，该结构与图1的结构相类似，只是序号3的封油唇为多肢结构。

参见图3－图5，本实用新型一种风电转盘轴承双唇密封机构，该风电转盘轴承具有相配合的外圈10和内圈20，双唇密封圈30装于外圈10和内圈20之间，所述外圈10具有外圈端面11和外圈轴面12，内圈20具有内圈端面21和内圈轴面22，所述双唇密封圈30具有环形的安装柄31、防尘唇32和封油唇33，所述双唇密封圈30还具有环形的外挡肩34和内挡肩35，所述的防尘唇32和封油唇33分别与外挡肩34和内挡肩35相连，防尘唇和封油唇之间形成U型结构，所述外挡肩34和内挡肩35朝向安装柄31的一侧分别具有外环形面341和内环形面351，所述的外圈轴面12上开设有与所述双唇密封圈30上环形的安装柄31相配合的环形的径向沟槽13，双唇密封圈30上环形的安装柄31置于外圈轴面12上环形的径向沟槽13内，双唇密封圈30上环形的防尘唇32和封油唇33分别抵靠在所述内圈20的内圈端面21和内圈轴面22上，当所述安装柄31置于径向沟槽13内时，所述外环形面341和内环形面351抵靠在环形的径向沟槽13上、下两侧的外圈轴面12上。所述双唇密封圈30上环形封油唇33的外侧面具有凸起的弧面331。所述安装柄31的上、下面分别设有截面为半圆形的限位凸台311，相应地所述外圈轴面12上开设的径向沟槽13的槽顶和槽底部分别设有截面为半圆形的限位凹槽131，当安装柄31置于径向沟槽13内时，安装柄31上、下面的限位凸台311刚好分别位于径向沟槽13槽顶和槽底部的限位凹槽131内。

Claims (3)

1.一种风电转盘轴承双唇密封机构，该风电转盘轴承具有相配合的外圈（10）和内圈（20），双唇密封圈（30）装于外圈（10）和内圈（20）之间，所述外圈（10）具有外圈端面（11）和外圈轴面（12），内圈（20）具有内圈端面（21）和内圈轴面（22），所述双唇密封圈（30）具有环形的安装柄（31）、防尘唇（32）和封油唇（33），其特征在于：所述双唇密封圈（30）还具有环形的外挡肩（34）和内挡肩（35），所述的防尘唇（32）和封油唇（33）分别与外挡肩（34）和内挡肩（35）相连，防尘唇和封油唇之间形成U型结构，所述外挡肩（34）和内挡肩（35）朝向安装柄（31）的一侧分别具有外环形面（341）和内环形面（351），所述的外圈轴面（12）上开设有与所述双唇密封圈（30）上环形的安装柄（31）相配合的环形的径向沟槽（13），双唇密封圈（30）上环形的安装柄（31）置于外圈轴面（12）上环形的径向沟槽（13）内，双唇密封圈（30）上环形的防尘唇（32）和封油唇（33）分别抵靠在所述内圈（20）的内圈端面（21）和内圈轴面（22）上，当所述安装柄（31）置于径向沟槽（13）内时，所述外环形面（341）和内环形面（351）抵靠在环形的径向沟槽（13）上、下两侧的外圈轴面（12）上。

2.如权利要求1所述的风电转盘轴承双唇密封机构，其特征在于：所述双唇密封圈（30）上环形封油唇（33）的外侧面具有凸起的弧面（331）。

3.如权利要求1或2所述的风电转盘轴承双唇密封机构，其特征在于：所述安装柄（31）的上、下面分别设有截面为半圆形的限位凸台（311），相应地所述外圈轴面（12）上开设的径向沟槽（13）的槽顶和槽底部分别设有截面为半圆形的限位凹槽（131），当安装柄（31）置于径向沟槽（13）内时，安装柄（31）上、下面的限位凸台（311）刚好分别位于径向沟槽（13）槽顶和槽底部的限位凹槽（131）内。