CN210422894U - 动密封结构、轴承组件及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种动密封结构、轴承组件及风力发电机组。该动密封结构，包括密封支撑件和密封圈，密封支撑件包括：绝热体、耐磨体和导热体；绝热体与耐磨体相配合，绝热体远离耐磨体的一面用于配合相对运动的两部件中的一个；耐磨体远离绝热体的一面的一部分，与密封圈活动密封配合；导热体与耐磨体远离绝热体的一面的另一部分相配合；密封圈远离耐磨体的一面用于配合相对运动的两部件中的另一个。本申请实施例可有效减少密封圈与密封支撑件之间因摩擦产生的热向运动部件处传递的量，降低相对运动部件之间的配合度受热的影响。

Description

动密封结构、轴承组件及风力发电机组

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，具体而言，本申请涉及一种动密封结构、轴承组件及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组中的关键零部件，尤其是相对运动部件，通常都会采用润滑脂实现相对运动部件(例如轴承)之间的润滑，采用动密封实现对润滑脂的密封，以保障风机正常运行。

但是动密封通常包括密封支撑件和密封圈，是通过密封圈与密封支撑件直接接触的接触式密封。动密封工作时，密封圈与密封支撑件之间的接触处因摩擦产生的大量热会传递到运动部件内部，使润滑脂温度升高，相对运动部件因热胀冷缩，之间的游隙发生变化，会影响相对运动部件之间的配合度，若进一步恶化至超出设计范围，将导致相对运动部件的损坏或配合失效。

实用新型内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种动密封结构、轴承组件及风力发电机组，用以解决现有技术存在动密封的接触处因摩擦产生的大量热会传递到运动部件内部，影响相对运动部件之间的配合度，甚至导致相对运动部件的损坏或配合失效的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种动密封结构，包括密封支撑件和密封圈，密封支撑件包括：绝热体、耐磨体和导热体；

绝热体与耐磨体相配合，绝热体远离耐磨体的一面用于配合相对运动的两部件中的一个；耐磨体远离绝热体的一面的一部分，与密封圈活动密封配合；

导热体与耐磨体远离绝热体的一面的另一部分相配合；

密封圈远离耐磨体的一面用于配合相对运动的两部件中的另一个。

第二个方面，本申请实施例提供了一种轴承组件，第一轴部件、第二轴部件和轴承，轴承设置于第一轴部件和第二轴部件之间，轴承组件还包括：如上述第一个方面提供的动密封结构；

动密封结构的密封圈与第二轴部件配合；动密封结构的密封支撑件的绝热体与第一轴部件配合，密封支撑件的导热体设置于密封圈远离第二轴部件的一侧。

第三个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括：如上述第二个方面提供的轴承组件。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：

1、在动密封结构的密封支撑件接触运动部件的一面设置绝热体，可有效减少密封圈与密封支撑件之间因摩擦产生的热向运动部件处传递的量，降低相对运动部件之间的配合度受热的影响；

2、在动密封结构的密封支撑件上配合导热体，可将密封圈与密封支撑件之间因摩擦产生的热量，进行定向疏导并释放到环境中，防止热量聚集在密封圈或密封支撑件处，减少通过被密封的润滑脂向运动部件处传递的热量，降低相对运动部件之间的配合度受热的影响。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种动密封结构的实施方式一的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种动密封结构的实施方式二的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种动密封结构的实施方式三的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种轴承组件的结构示意图；

图5为图4中A处放大图；

图中，

100-动密封结构；

110-密封支撑件；111-绝热体；111a-第一安装槽；112-耐磨体；113- 导热体；

120-密封圈；

200-第一轴部件；210-轴承套；210a-第二安装槽；

300-第二轴部件；310-凸轴；320-挡板；330-挡环；

400-轴承。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、和/ 或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本申请的发明人进行研究发现，在动密封结构中，密封圈与密封支撑件之间必须有一定过盈配合这样才能实现对润滑脂的密封，防止润滑脂的泄漏，但是配合之间存在过盈就会出现密封圈与密封支撑件之间因持续摩擦而生热。如果过盈的量刚好控制的不大不小较为合适的话，摩擦产生的热量不会在配合处产生积累。但是，一旦配合过紧就会导致摩擦力增大摩擦面积增大，相互摩擦处就会产生大量热量，这些热量会通过至少两条热传递路径到达运动部件处：一条路径为，密封圈与密封支撑件之间因摩擦产生的热，使密封支撑件升温，进而传递至运动部件；另一条路径为，密封圈与密封支撑件之间因摩擦产生的热，使润滑脂升温，进而传递至运动部件。运动部件的温度升高会引起相对运动部件之间的游隙变化，影响相对运动部件之间的配合度，甚至导致相对运动部件的损坏或配合失效；此外温度升高还会导致润滑脂的粘度变低，油膜不能在相对运动部件之间较好的形成，降低相对运动部件的寿命。

本申请提供的动密封结构、轴承组件及风力发电机组，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种动密封结构100，该动密封结构100的结构示意图如图1所示，包括：密封支撑件110和密封圈120。

密封支撑件110包括：绝热体111、耐磨体112和导热体113。

绝热体111与耐磨体112相配合，绝热体111远离耐磨体112的一面用于配合相对运动的两部件中的一个；耐磨体112远离绝热体111的一面的一部分，与密封圈120活动密封配合。

导热体113与耐磨体112远离绝热体111的一面的另一部分相配合。

密封圈120远离耐磨体112的一面用于配合相对运动的两部件中的另一个。

本实施例中，在动密封结构100的密封支撑件110接触运动部件的一面设置绝热体111，可有效减少密封圈120与密封支撑件110之间因摩擦产生的热向运动部件处传递的量，降低相对运动部件之间的配合度受热的影响；另外，在动密封结构100的密封支撑件110上配合导热体113，可将密封圈120与密封支撑件110之间因摩擦产生的热量，进行定向疏导并释放到环境中，防止热量聚集在密封圈120或密封支撑件110处，减少通过被密封的润滑脂向运动部件处传递的热量，降低相对运动部件之间的配合度受热的影响。

可选地，耐磨体112可以采用金属材料，一方面比较耐磨，提高密封结构的寿命，另一方面导热性较好，可有效地将自身与密封圈120摩擦产生的热量向导热体113处引导。

可选地，导热体113可采用比热容材料，或热相变材料，以提高导热体113的吸热效果。

本申请的发明人考虑到，绝热体111与耐磨体112之间需要构成有效相配合。为此，本申请为绝热体111提供如下一种可能的实现方式：

如图2和图3所示，本申请实施例的绝热体111靠近耐磨体112的一面具有第一安装槽111a，耐磨体112嵌入第一安装槽111a内。

本实施例中，采用第一安装槽111a结构，可以提高绝热体111与耐磨体112之间的配合稳定度；或者，采用第一安装槽111a结构，可以在不改变绝热体111与耐磨体112的组合的整体厚度的前提下，提高耐磨体 112的厚度，延长耐磨体112的使用寿命；或者，采用第一安装槽111a 结构，可以增加绝热体111对耐磨体112提供的绝热面积，降低耐热体与润滑脂之间的热交换量。

可选地，第一安装槽111a可以是与绝热体111同轴的环形槽。

由于考虑到第一安装槽111a的结构可对绝热体111与耐磨体112之间的配合带来影响。为此，本申请为第一安装槽111a提供如下可能的实现方式：

如图2所示，本申请实施例的绝热体111的轴截面呈U形，第一安装槽111a形成于U形开口内；

或，如图3所示，绝热体111的轴截面呈L形，第一安装槽111a形成于L形开口内。

本实施例中，绝热体111的轴截面呈U形，即第一安装槽111a具有三个面，可限制耐磨体112在第一安装槽111a内可能发生的轴向位移，为耐磨体112提供较好的配合稳定性。

本实施例中，绝热体111的轴截面呈L形，即第一安装槽111a具有两个面，耐磨体112更容易与绝热体111配合装拆，便于维护。

本申请的发明人考虑到，为防止润滑脂的泄漏，密封结构需要具备一定的过盈配合，以实现对润滑脂的密封。为此，本申请为耐磨体112和密封圈120提供如下一种可能的实现方式：

本申请实施例的耐磨体112与密封圈120之间为过盈配合。

本申请的发明人考虑到，以上各实施例均将动密封结构100的耐磨体 112与密封圈120摩擦产生的热向导热体113处引导，导热体113处聚集的热量散出的快慢会影响整个动密封结构100的散热效果。为此，本申请为动密封结构100提供如下一种可能的实现方式：

本申请实施例的动密封结构100还包括设置于导热体113处的主动散热装置(图中未绘出)；

主动散热装置包括风冷装置或水冷装置。

可选地，风冷装置为抽风型风冷；

可选地，水冷装置为循环水冷。

本实施例中，设置于导热体113处的主动散热装置可以帮助聚集在导热体113处的热量散出，以保证整个动密封结构100的散热效果。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种轴承组件，该轴承组件的结构示意图如图4所示，该轴承组件包括：第一轴部件200、第二轴部件300和轴承400，轴承400设置于第一轴部件200和第二轴部件300之间。轴承组件还包括：如上述各实施例提供的任一种的动密封结构100。

动密封结构100的密封圈120与第二轴部件300配合；动密封结构 100的密封支撑件110的绝热体111与第一轴部件200配合，密封支撑件110的导热体113设置于密封圈120远离第二轴部件300的一侧。

本实施例中，第一轴部件200和第二轴部件300可以分别连接相对运动的两部件，或者，第一轴部件200和第二轴部件300可以是相对运动的两部件的一部分。轴承400为第一轴部件200和第二轴部件300的相对运动提供了自由度，而动密封结构100为整个轴承组件的正常运行提供了稳定的配合以及充分的润滑。动密封机构的具体原理在前文已做详细说明，在此不再赘述。其中，密封支撑件110的导热体113设置于密封圈120远离第二轴部件300的一侧，有利于将导热体113处聚集的热量向外界散出，保证将轴承组件内部的热量向外界引导。

本申请的发明人考虑到，第一轴部件200、第二轴部件300、轴承400 和动密封结构100，相互之间需要有效配合。为此，本申请为轴承组件提供如下一种可能的实现方式：

如图5所示，本申请实施例的第一轴部件200包括轴承套210，轴承套210套设于轴承400的外圈；

第二轴部件300包括凸轴310、挡板320和挡环330。

凸轴310和挡环330同轴设置于挡板320上，挡环330的内径大于轴承套210的外圈外径。

轴承400的内圈套设于凸轴310上。

动密封结构100的密封支撑件110的绝热体111套设于第一轴部件 200的轴承套210上，动密封结构100的密封圈120设置于第二轴部件300 的挡环330内，动密封结构100的导热体113设置于密封支撑件110远离挡板320的一侧。

本实施例中，第二轴部件300的凸轴310用于套装轴承400的内圈，第一轴部件200的轴承套210用于套装轴承400的外圈，轴承400就能够为第一轴部件200和第二轴部件300的相对运动提供自由度。第二轴部件 300的挡环330的内径大于轴承套210的外圈外径，即挡环330与轴承套 210之间存在间隙，该间隙由动密封结构100实现密封。动密封结构100的密封支撑件110的绝热体111套设于第一轴部件200的轴承套210上，动密封结构100的密封圈120设置于第二轴部件300的挡环330内，正好将第一轴部件200的轴承套210、轴承400以及第二轴部件300的挡板320 和挡环330所围成的空间密封起来，该空间即为轴承组件的内部空间，在该轴承组件的内部空间内可填充润滑脂，为轴承400、为第一轴部件200 和第二轴部件300的相对运动提供充分润滑。动密封结构100的导热体 113设置于密封支撑件110远离挡板320的一侧，即导热体113设置与前述轴承组件的内部空间以外，有利于将轴承组件的内部空间的热量向外界引导。

本申请的发明人考虑到，动密封结构100的密封支撑件110的绝热体 111需要套设于第一轴部件200的轴承套210上。为此，本申请为第一轴部件200的轴承套210提供如下一种可能的实现方式：

如图5所示，本申请实施例的第一轴部件200的轴承套210具有第二安装槽210a，动密封结构100的密封支撑件110套设于第二安装槽210a 内；

和/或，第二轴部件300的挡环330具有第三安装槽(图中未绘出)，动密封结构100的密封圈120套设于第三安装槽内。

本实施例中，采用第二安装槽210a结构，可以提高动密封结构100 的密封支撑件110与第一轴部件200的轴承套210之间的配合稳定度；或者，采用第二安装槽210a结构，可以在不改变动密封结构100的密封支撑件110与第一轴部件200的轴承套210的组合的整体厚度的前提下，为密封支撑件110提供更多的容纳空间，可以增加密封支撑件110的用料，或提高密封支撑件110的强度，或延长密封支撑件110的使用寿命。

采用第三安装槽结构，可以提高动密封结构100的密封圈120与第二轴部件300的挡环330之间的配合稳定度；或者，采用第三安装槽结构，可以在不改变动密封结构100的密封圈120与第二轴部件300的挡环330 的组合的整体厚度的前提下，为密封圈120提供更多的容纳空间，可以增加密封圈120的用料，或提高密封圈120的强度，或延长密封圈120的使用寿命。

本申请的发明人考虑到，第二安装槽210a的结构可对密封支撑件110 与轴承套210之间的配合带来影响，第三安装槽的结构可对密封圈120与挡环330之间的配合带来影响。为此，本申请为第二安装槽210a和/或第三安装槽提供如下一种可能的实现方式：

本申请实施例的轴承套210位于第二安装槽210a处的轴截面呈U形或L形；

和/或，挡环330位于第三安装槽处的轴截面呈U形或L形。

本实施例中，轴承套210位于第二安装槽210a处的轴截面呈U形，即第二安装槽210a具有三个面，可限制密封支撑件110在第二安装槽210a 内可能发生的轴向位移，为密封支撑件110提供较好的配合稳定性。

本实施例中，轴承套210位于第二安装槽210a处的轴截面呈L形，即第二安装槽210a具有两个面，密封支撑件110更容易与轴承套210配合装拆，便于维护。

本实施例中，挡环330位于第三安装槽处的轴截面呈U形，即第三安装槽具有三个面，可限制密封圈120在第三安装槽内可能发生的轴向位移，为密封圈120提供较好的配合稳定性。

本实施例中，挡环330位于第三安装槽处的轴截面呈L形，即第三安装槽具有两个面，密封圈120更容易与轴承套210配合装拆，便于维护。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括：如上述各实施例提供的任一种的轴承组件。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

1、在动密封结构100的密封支撑件110接触运动部件的一面设置绝热体111，可有效减少密封圈120与密封支撑件110之间因摩擦产生的热向运动部件处传递的量，降低相对运动部件之间的配合度受热的影响；

2、在动密封结构100的密封支撑件110上配合导热体113，可将密封圈120与密封支撑件110之间因摩擦产生的热，进行定向疏导并释放到环境中，防止热量聚集在密封圈120或密封支撑件110处，减少通过被密封的润滑脂向运动部件处传递的热量，降低相对运动部件之间的配合度受热的影响；

3、采用第一安装槽111a结构，可以提高绝热体111与耐磨体112之间的配合稳定度；或者，采用第一安装槽111a结构，可以在不改变绝热体111与耐磨体112的组合的整体厚度的前提下，提高耐磨体112的厚度，延长耐磨体112的使用寿命；或者，采用第一安装槽111a结构，可以增加绝热体111对耐磨体112提供的绝热面积，降低耐热体与润滑脂之间的热交换量；

4、绝热体111的轴截面呈U形，即第一安装槽111a具有三个面，可限制耐磨体112在第一安装槽111a内可能发生的轴向位移，为耐磨体112 提供较好的配合稳定性；或，绝热体111的轴截面呈L形，即第一安装槽 111a具有两个面，耐磨体112更容易与绝热体111配合装拆，便于维护；

5、设置于导热体113处的主动散热装置可以帮助聚集在导热体113 处的热散出，以保证整个动密封结构100的散热效果。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种动密封结构(100)，包括密封支撑件(110)和密封圈(120)，其特征在于，

所述密封支撑件(110)包括：绝热体(111)、耐磨体(112)和导热体(113)；

所述绝热体(111)与所述耐磨体(112)相配合，所述绝热体(111)远离所述耐磨体(112)的一面用于配合相对运动的两部件中的一个；所述耐磨体(112)远离所述绝热体(111)的一面的一部分，与所述密封圈(120)活动密封配合；

所述导热体(113)与所述耐磨体(112)远离所述绝热体(111)的一面的另一部分相配合；

所述密封圈(120)远离所述耐磨体(112)的一面用于配合所述相对运动的两部件中的另一个。

2.根据权利要求1所述的动密封结构(100)，其特征在于，所述绝热体(111)靠近所述耐磨体(112)的一面具有第一安装槽(111a)，所述耐磨体(112)嵌入所述第一安装槽(111a)内。

3.根据权利要求2所述的动密封结构(100)，其特征在于，所述绝热体(111)的轴截面呈U形，所述第一安装槽(111a)形成于所述U形开口内；

或，所述绝热体(111)的轴截面呈L形，所述第一安装槽(111a)形成于所述L形开口内。

4.根据权利要求1所述的动密封结构(100)，其特征在于，所述耐磨体(112)与所述密封圈(120)之间为过盈配合。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的动密封结构(100)，其特征在于，所述动密封结构(100)还包括设置于所述导热体(113)处的主动散热装置；

所述主动散热装置包括风冷装置或水冷装置。

6.一种轴承组件，包括第一轴部件(200)、第二轴部件(300)和轴承(400)，所述轴承(400)设置于所述第一轴部件(200)和所述第二轴部件(300)之间，其特征在于，所述轴承组件还包括：如上述权利要求1-5中任一项所述的动密封结构(100)；

所述动密封结构(100)的所述密封圈(120)与所述第二轴部件(300)配合；所述动密封结构(100)的所述密封支撑件(110)的所述绝热体(111)与所述第一轴部件(200)配合，所述密封支撑件(110)的所述导热体(113)设置于所述密封圈(120)远离所述第二轴部件(300)的一侧。

7.根据权利要求6所述的轴承组件，其特征在于，所述第一轴部件(200)包括轴承套(210)，所述轴承套(210)套设于所述轴承(400)的外圈；

所述第二轴部件(300)包括凸轴(310)、挡板(320)和挡环(330)；

所述凸轴(310)和所述挡环(330)同轴设置于所述挡板(320)上，所述挡环(330)的内径大于所述轴承套(210)的外圈外径；

所述轴承(400)的内圈套设于所述凸轴(310)上；

所述动密封结构(100)的所述密封支撑件(110)的所述绝热体(111)套设于所述第一轴部件(200)的所述轴承套(210)上，所述动密封结构(100)的所述密封圈(120)设置于所述第二轴部件(300)的所述挡环(330)内，所述动密封结构(100)的所述导热体(113)设置于所述密封支撑件(110)远离所述挡板(320)的一侧。

8.根据权利要求7所述的轴承组件，其特征在于，所述第一轴部件(200)的所述轴承套(210)具有第二安装槽(210a)，所述动密封结构(100)的所述密封支撑件(110)套设于所述第二安装槽(210a)内；

和/或，所述第二轴部件(300)的挡环(330)具有第三安装槽，所述动密封结构(100)的所述密封圈(120)套设于所述第三安装槽内。

9.根据权利要求8所述的轴承组件，其特征在于，所述轴承套(210)位于所述第二安装槽(210a)处的轴截面呈U形或L形；

和/或，所述挡环(330)位于所述第三安装槽处的轴截面呈U形或L形。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括：如上述权利要求6-9中任一项所述的轴承组件。

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