CN213744542U - 水泵轴承组合密封件及使用该密封件的水泵轴承 - Google Patents

Abstract

本申请涉及水泵轴承组合密封件及使用该密封件的水泵轴承，水泵轴承组合密封件，包括密封部件和紧固部件；密封部件包括固定结构、挡环及连接在其内圆上的第一轴套，第一轴套凸出于挡环所在平面；第一轴套具缩颈部，缩颈部在第一轴套内圆上构成具有尖端顶部的凸出结构；固定结构用于将密封部件固定；紧固部件设置在缩颈部在第一轴套外圆上构成的内凹结构中；紧固部件压迫第一轴套，使其沿径向收缩。使用该密封件的水泵轴承包括水泵轴承组合密封件、转轴、外套及滚珠；水泵轴承组合密封件的第一轴套套设在转轴上，水泵轴承组合密封件的固定结构连接在外套上。本申请能够提高密封件的密封性，且在保证密封性的同时能减少密封件对转轴转动的阻碍。

Description

水泵轴承组合密封件及使用该密封件的水泵轴承

技术领域

本申请涉及密封件的技术领域，尤其是涉及一种水泵轴承组合密封件及使用该密封件的水泵轴承。

背景技术

当前，为了便于转动，通常会在转轴和外套（也可为空心套轴）之间设置滚珠结构并添加润滑油。为了减少润滑油的泄漏以及外界灰尘、水汽等对轴承滚珠结构的侵蚀，通常会在转轴和外套的间隙处设置密封件；而在水泵轴承中，在转轴和外套的间隙处设置密封件显得更加重要。

目前，相关技术中的密封件往往仅依靠其自身的弹性对转轴进行包裹而实现密封，这样会导致密封件和转轴的结合性不够从而引起密封性不足的问题；尤其在水泵中，由于需要隔离大量的水，对密封件和转轴的结合性的要求更高。同时由于转轴长期的转动摩擦会产生大量的热量而引起高温，而密封部件往往采用橡胶等高分子材料制成，在长期高温下会出现老化失效的情况，从而影响了密封件和转轴的贴合，进而影响了密封性，降低了密封件的使用寿命。

针对上述中的相关技术，发明人认为传统密封件对转轴的包裹性不够，导致密封性不足。

实用新型内容

针对相关技术存在的不足，为了提高密封件的密封性，本申请提供了一种水泵轴承组合密封件及使用该密封件的水泵轴承。

第一方面，本申请提供的一种水泵轴承组合密封件，采用如下技术方案：

水泵轴承组合密封件，包括密封部件和紧固部件；

所述密封部件包括固定结构、挡环以及连接在挡环内圆上的第一轴套，所述第一轴套凸出于所述挡环所在平面；所述第一轴套采用弹性材料制成且具有缩颈部，所述缩颈部在第一轴套内圆上构成具有尖端形顶部的凸出结构；所述固定结构用于将所述密封部件固定；

所述紧固部件设置在所述缩颈部在第一轴套外圆上构成的内凹结构中；所述紧固部件压迫第一轴套，使所述第一轴套沿其径向收缩。

通过采用上述技术方案，由于紧固部件自身的弹性从而压迫第一轴套，使第一轴套沿其径向收缩，从而可以使第一轴套更紧密的包裹在转轴上，提高密封件的密封性；同时紧固部件设置在缩颈部在第一轴套外圆上形成的内凹结构中，从而减少了紧固部件沿第一轴套轴向滑动的可能性，进而减小了因紧固部件脱落而导致密封性降低的可能性。另外，缩颈部在第一轴套内圆上形成具有尖端形顶部的凸出结构；当第一轴套套接转轴时，由于该凸出结构的尖端形顶部位于第一轴套内部最靠近其轴线的位置，于是仅凸出结构的顶部抵在转轴的外圆上，从而使第一轴套与转轴的接触接近线接触，在提高密封性的同时减少了第一轴套对转轴转动的阻碍。

可选的，所述紧固部件为环形结构且具有弹性；所述紧固部件套设在所述缩颈部在第一轴套外圆上构成的环形内凹结构中。

通过采用上述技术方案，紧固部件对第一轴套的施力更均匀，提高了第一轴套和转轴的贴合性，提高了密封件的密封性。

可选的，所述紧固部件为首尾相接围成圆形的弹簧。

通过采用上述技术方案，由于弹簧在长期高温下不容易失效，从而当第一轴套由于长期高温而导致材料老化进而导致其收缩性下降时，紧固部件（弹簧）仍然能提供持续的紧缩力，维持了第一轴套对转轴的包裹紧密性，从而维持了密封件整体的密封性，延长了其使用寿命。

可选的，还包括保护部件，其为环形片状结构；所述保护部件内圆上设置凸出于其所在平面一侧外的第二轴套；所述第二轴套同轴插接在所述第一轴套中；所述第二轴套与插接在其内的转轴过盈配合。

通过采用上述技术方案，保护部件可对密封部件和紧固部件进行保护，并减少水分及尘污等向密封部件的迁移。同时第二轴套与插接在其内的转轴过盈配合，这样第二轴套与转轴形成了一个整体；转轴转动时，第二轴套与转轴保持同步，第一轴套与第二轴套发生相对转动，这样的结合方式可以使保护部件与密封件其他部分的连接更加牢固，有利于保护部件对密封部件和紧固部件的保护。

可选的，所述保护部件外圆上具有与其径向垂直的第一环形折边，所述第一环形折边与挡环靠近第一轴套一侧的环形表面相接；所述第一环形折边和第二轴套设置于保护部件同侧；

所述保护部件、第二轴套和第一环形折边共同构成的环状空腔盖在挡环上并将所述第一轴套容置其内。

通过采用上述技术方案，保护部件、第二轴套和第一环形折边共同构成一个环状的空间，可以更好地保护挡环、第一轴套以及紧固部件，减少了外力、水分及尘污等对它们的损害，也减少了水分及尘污等由第一轴套进入外套和转轴之间的可能性。

可选的，所述第一环形折边的自由端处具有向外翻折90°的第二环形折边，所述第一环形折边通过第二环形折边与挡环靠近第一轴套一侧的环形表面相抵接。

通过采用上述技术方案，使第一环形折边与挡环抵接更加稳定，可以更好地保护挡环、第一轴套以及紧固部件。

可选的，所述固定结构为环绕并连接在挡环外圆上的弹性环；所述弹性环向挡环靠近第一轴套的一侧凸出，且弹性环未凸出挡环的一侧具有倒角结构。

通过采用上述技术方案，密封件可以被牢固地连接在外套等结构上，且具有很好的密封性。

可选的，所述缩颈部外表面具有相变材料涂层。

通过采用上述技术方案，当由于转轴长期工作摩擦而使缩颈部处温度升高而超过相变材料的相变温度时，相变材料由固态变为液态并吸收大量的热量，从而降低了缩颈部的温度，进而减少了由于高温而导致材料老化失效的问题，延长了密封件的使用寿命。

可选的，所述相变材料为采用微胶囊封装的固液相变材料。

通过采用上述技术方案，可以有效减少相变材料在变成液态时的漏出，同时可以保持相变材料在宏观上的外观稳定，从而保持相变材料涂层的外观稳定。

第二方面，本申请提供的一种使用上述水泵轴承组合密封件的水泵轴承，采用如下技术方案：

使用上述水泵轴承组合密封件的水泵轴承，包括水泵轴承组合密封件、转轴、外套以及滚珠；

所述转轴和外套同轴设置，所述滚珠设置在转轴和外套之间并使两者可转动的连接；

所述水泵轴承组合密封件的第一轴套套设在转轴上，所述水泵轴承组合密封件的固定结构连接在外套上。

通过采用上述技术方案，可减少水分及尘污等进入转轴和外套之间，从而对位于其间的滚珠结构进行有效的保护；同时也减少了润滑油的漏出。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果之一：

1.本申请通过紧固部件的设置，可以使第一轴套更紧密的包裹在转轴上，提高密封件的密封性。第一轴套缩颈结构的设置，一方面减少了紧固部件沿第一轴套轴向滑动的可能性，进而减小了因紧固部件脱落而导致密封性降低的可能性，另一方面使第一轴套与转轴的接触接近线接触，在提高密封性的同时减少了第一轴套对转轴转动的阻碍。

2.本申请的紧固部件为首尾相接围成圆形的弹簧；在第一轴套由于材料老化而导致收缩性下降时，弹簧仍然能提供持续的紧缩力，维持了第一轴套对转轴的包裹紧密性，从而维持了密封件整体的密封性，延长了使用寿命。

3.本申请的保护部件可对密封部件和紧固部件进行保护，并减少水分及尘污等向密封部件的迁移；同时第二轴套与插接在其内的转轴过盈配合，而形成一个整体；转轴转动时，第二轴套与转轴保持同步，第一轴套与第二轴套发生相对转动，这样的结合方式可以使保护部件与密封件其他部分的连接更加牢固，有利于保护部件对密封部件和紧固部件的保护。

附图说明

图1是本申请实施例1的水泵轴承组合密封件的立体示意图；

图2是本申请实施例1的水泵轴承组合密封件的分解示意图；

图3是本申请实施例1的水泵轴承组合密封件在套接转轴时的径向剖面示意图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是本申请实施例1的水泵轴承的立体示意图；

图6是本申请实施例1的水泵轴承的轴向剖面示意图；

图7是图6中B处的放大图；

图8是本申请实施例2的水泵轴承的轴向剖面示意图。

附图标记说明：1、密封部件；11、挡环；12、第一轴套；121、缩颈部；122、相变材料涂层；13、固定结构；2、紧固部件；3、保护部件；31、第二轴套；32、第一环形折边；33、第二环形折边；100、水泵轴承组合密封件；200、转轴；300、外套；301、环槽；400、滚珠；500、滚珠外圈；600、滚珠内圈。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例1

参照图1和2，本申请实施例公开了一种水泵轴承组合密封件100，包括密封部件1、紧固部件2以及保护部件3。

参照图2，密封部件1包括挡环11和第一轴套12。其中，挡环11为环形圆片结构，第一轴套12为圆柱套形结构。第一轴套12的轴向与挡环11的径向相垂直，第一轴套12的一端连接在挡环11内圆上，另一端凸出于挡环11所在平面。

参照图2和3，紧固部件2为环形结构且具有弹性，其套设在第一轴套12的外圆上；由于紧固部件2自身弹性从而压迫第一轴套12，使第一轴套12沿其径向收缩，从而可以使第一轴套12更紧密的包裹在设置在其内的转轴200上，提高密封部件1的密封性。具体的，紧固部件2为首尾相接围成圆形的弹簧；弹簧在长期高温下不容易失效，从而当第一轴套12由于长期高温而导致材料老化进而导致收缩性下降时，紧固部件2（弹簧）仍然能提供持续的紧缩力，维持了第一轴套12对转轴200的包裹紧密性，从而维持了水泵轴承组合密封件100整体的密封性，延长了其使用寿命。

参照图2和3，保护部件3为环形圆片结构，且为不锈钢材质，其用于对密封部件1和紧固部件2进行保护，并减少水分及尘污等向密封部件1的迁移；保护部件3与挡环11同轴设置。保护部件3内圆上设置凸出于其所在平面一侧外的第二轴套31，第二轴套31轴向与保护部件3内圆径向相垂直。

参照图3，在装配时，第二轴套31同轴插接在第一轴套12中，两者过盈配合。因此当本密封件套在转轴200外圆上时，第二轴套31与转轴200直接接触，第一轴套12则套在第二轴套31外圆上。同时设置第二轴套31与插接在其内的转轴200为过盈配合，从而使两者形成一个整体；故转轴200转动时，第二轴套31与转轴200保持同步，而第一轴套12与第二轴套31发生相对转动；第一轴套12对于转轴200的包裹通过紧密包裹在第二轴套31的外圆实现；这样的结合方式可以使保护部件3与本密封件其他部分的连接更加牢固，有利于保护部件3对密封部件1和紧固部件2的保护。

参照图3，第一轴套12具有缩颈部121，从而在第一轴套12外圆上形成一沿该外圆周向环绕其一周的内凹结构；紧固部件2套设在该内凹结构中，从而减少了紧固部件2沿第一轴套12轴向滑动的可能性，进而减小了因紧固部件2脱落而导致密封性降低的可能性。同时，缩颈部121在第一轴套12内圆上形成一沿该内圆周向环绕其一周的凸出结构，且该凸出结构具有尖端形顶部；当第一轴套12套接第二轴套31（实际效果相当于套接在转轴200上）时，由于该凸出结构的尖端形顶部位于第一轴套12的内部最靠近其轴线的位置，于是仅凸出结构的顶部能抵在第二轴套31上，从而使第一轴套12与第二轴套31的接触接近线接触，在保证密封性的同时减少了第一轴套12对第二轴套31（也即对转轴200）转动的阻碍。而且该具有尖端的凸出结构，也可起到一个导向的作用，有利于第二轴套31插入到第一轴套12中。需要说明的，为了节省材料，第一轴套12可整体设计成一个缩颈结构，即整个第一轴套12就只有缩颈部121这一个结构。

参照图3，保护部件3外圆上具有与其径向垂直的第一环形折边32，第一环形折边32与挡环11靠近第一轴套12一侧的环形表面相接；第一环形折边32和第二轴套31设置于保护部件3同侧；这样保护部件3、第二轴套31和第一环形折边32共同构成一环状空腔；该环形空腔盖在挡环11上并将第一轴套12以及紧固部件2容置其内，从而更好地保护挡环11、第一轴套12以及紧固部件2。

参照图3，为了使第一环形折边32与挡环11抵接更加稳定，第一环形折边32的自由端处设置向外翻折90°的第二环形折边33，第一环形折边32通过第二环形折边33抵接在挡环11靠近第一轴套12一侧的环形表面上，抵接更加稳定。

参照图3，挡环11外圆处设置固定结构13；具体的，固定结构13为环绕并连接在挡环11外圆上的弹性环；该弹性环为圆柱环形结构，其一端向挡环11靠近第一轴套12的一侧凸出，从而形成一圈凸出于挡环11的环形凸棱。同时，该弹性环另一端（即未凸出挡环11的一端）具有倒角结构。

参照图3和4，缩颈部121外表面（即缩颈部121在第一轴套12外圆上形成的内凹结构的侧面，下同）设置相变材料涂层122。该涂层由相变材料涂料液（由常规涂层液加相变材料粉体构成）通过常规的涂覆、固化工序而形成；其中，相变材料为由微胶囊封装的固液相变材料。当由于转轴200长期工作摩擦而使缩颈部121处温度升高而超过相变材料的相变温度时，相变材料由固态变为液态并吸收大量的热量，从而降低了缩颈部121的温度，进而减少了由于高温而导致材料老化失效的问题，延长了水泵轴承组合密封件100的使用寿命；另外，采用微胶囊对固液相变材料进行封装可以有效减少相变材料在变成液态时的漏出，同时可以保持相变材料在宏观上的外观稳定，从而保持相变材料涂层122的外观稳定。

另外，本实施例设置挡环11为橡胶层和不锈钢层的双层结构，以保证挡环11的结构强度；同时为了增加密封部件1的密封性，第一轴套12和固定结构13均为橡胶材质，并与挡环11的橡胶层一体成型。

参照图5和6，本申请实施例还公开了一种水泵轴承，包括水泵轴承组合密封件100、转轴200、外套300以及对个滚珠400。转轴200和外套300同轴设置并通过滚珠400可转动地连接在一起；具体连接方式为：每个滚珠400均部分嵌在外套300内圆设置的槽中，并可在槽中转动；同时，每个滚珠400还有部分外露并抵接在转轴200外圆上，从而使转轴200和外套300可转动的连接。

参照图6和7，水泵轴承组合密封件100的第二轴套31过盈配合地套接在转轴200上，第一轴套12过盈配合地套接在第二轴套31上（具体为，缩颈部121在第一轴套12内圆上形成的凸出结构的顶部环绕并抵接在第二轴套31外圆上）；第二轴套31朝向转轴200中部，使得保护部件3相对密封部件1更靠近转轴200端部，以使保护部件3从外侧保护密封部件1。水泵轴承组合密封件100的固定结构13利用其弹性卡接在外套300内壁设置的环槽301中，从而使密封部件1固定在外套300上。该固定方式连接牢固且密封性好；固定结构13上倒角的结构利于卡入。

通过上述结构，转轴200转动时，第二轴套31与其同步转动，第一轴套12与外套300保持相对固定，并与第二轴套31（即与转轴200）相对转动。

实施例2

本申请实施例公开了一种水泵轴承组合密封件100，其结构与实施例1相同。同时，参照图8，本申请还公开了一种水泵轴承；本水泵轴承中：水泵轴承组合密封件100分别与转轴200及外套300的连接结构和实施例1相同。不同之处在于：本水泵轴承除了包括水泵轴承组合密封件100、转轴200、外套300以及滚珠400外，还包括滚珠外圈500以及滚珠内圈600；滚珠外圈500和滚珠内圈600均设置多个且一一对应。其中，每个滚珠外圈500均与外套300的内圆连接，两者过盈配合；每个滚珠内圈600均与转轴200的外圆连接，两者也是过盈配合；转轴200和外套300同轴设置，滚珠外圈500与其对应的滚珠内圈600在转轴200轴向上的位置相同。滚珠400也设置多个，并均匀分成若干组；其组数和滚珠外圈500的数量（也即滚珠内圈600的数量）相同，每个滚珠400均可转动地卡在对应滚珠外圈500和滚珠内圈600的槽内，从而实现了滚珠外圈500和滚珠内圈600的可转动连接，进而实现了外套300和转轴200可转动的连接。该连接方式不需要在外套300上开槽，制作方便。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.水泵轴承组合密封件，其特征在于：包括密封部件（1）和紧固部件（2）；

所述密封部件（1）包括固定结构（13）、挡环（11）以及连接在挡环（11）内圆上的第一轴套（12），所述第一轴套（12）凸出于所述挡环（11）所在平面；所述第一轴套（12）采用弹性材料制成且具有缩颈部（121），所述缩颈部（121）在第一轴套（12）内圆上构成具有尖端形顶部的凸出结构；所述固定结构（13）用于将所述密封部件（1）固定；

所述紧固部件（2）设置在所述缩颈部（121）在第一轴套（12）外圆上构成的内凹结构中；所述紧固部件（2）压迫第一轴套（12），使所述第一轴套（12）沿其径向收缩。

2.根据权利要求1所述的水泵轴承组合密封件，其特征在于：所述紧固部件（2）为环形结构且具有弹性；所述紧固部件（2）套设在所述缩颈部（121）在第一轴套（12）外圆上构成的环形内凹结构中。

3.根据权利要求2所述的水泵轴承组合密封件，其特征在于：所述紧固部件（2）为首尾相接围成圆形的弹簧。

4.根据权利要求1所述的水泵轴承组合密封件，其特征在于：还包括保护部件（3），其为环形片状结构；所述保护部件（3）内圆上设置凸出于其所在平面一侧外的第二轴套（31）；所述第二轴套（31）同轴插接在所述第一轴套（12）中；所述第二轴套（31）与插接在其内的转轴（200）过盈配合。

5.根据权利要求4所述的水泵轴承组合密封件，其特征在于：所述保护部件（3）外圆上具有与其径向垂直的第一环形折边（32），所述第一环形折边（32）与挡环（11）靠近第一轴套（12）一侧的环形表面相接；所述第一环形折边（32）和第二轴套（31）设置于保护部件（3）同侧；

所述保护部件（3）、第二轴套（31）和第一环形折边（32）共同构成的环状空腔盖在挡环（11）上并将所述第一轴套（12）容置其内。

6.根据权利要求5所述的水泵轴承组合密封件，其特征在于：所述第一环形折边（32）的自由端处具有向外翻折90°的第二环形折边（33），所述第一环形折边（32）通过第二环形折边（33）与挡环（11）靠近第一轴套（12）一侧的环形表面相抵接。

7.根据权利要求1所述的水泵轴承组合密封件，其特征在于：所述固定结构（13）为环绕并连接在挡环（11）外圆上的弹性环；所述弹性环向挡环（11）靠近第一轴套（12）的一侧凸出，且弹性环未凸出挡环（11）的一侧具有倒角结构。

8.根据权利要求1所述的水泵轴承组合密封件，其特征在于：所述缩颈部（121）外表面具有相变材料涂层（122）。

9.根据权利要求8所述的水泵轴承组合密封件，其特征在于：所述相变材料为采用微胶囊封装的固液相变材料。

10.使用如权利要求1-9任一所述的水泵轴承组合密封件的水泵轴承，其特征在于：包括水泵轴承组合密封件（100）、转轴（200）、外套（300）以及滚珠（400）；

所述转轴（200）和外套（300）同轴设置，所述滚珠（400）设置在转轴（200）和外套（300）之间并使两者可转动的连接；

所述水泵轴承组合密封件（100）的第一轴套（12）套设在转轴（200）上，所述水泵轴承组合密封件（100）的固定结构（13）连接在外套（300）上。

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