CN219529821U - 一种半接触式滚轴的密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种半接触式滚轴密封结构，包括滚轴，所述滚轴通过轴承座支撑且滚轴其中一端与驱动装置连接；还包括分别设置在远离驱动装置的一侧的挡圈和刮液板，所述挡圈为圆环状，且挡圈的断面为U型截面，其U型截面的U型开口朝向远离驱动装置的一侧。所述挡圈与滚轴固定连接并随滚轴同步转动，所述刮液板与轴承座连接，且刮液板与挡圈的外轮廓面接触吻合，当挡圈随着滚轴转动时，刮液板与挡圈的外轮廓面摩擦并刮除挡圈外轮廓面的液体。本实用新型的密封结构能有效阻止滚轴工作中液体在无压力情况下随滚轴旋转溢出进入轴承、电机，避免轴承与电机的腐蚀与损坏，具有可靠性高、经济实惠、适用性广等优点。

Description

一种半接触式滚轴的密封结构

技术领域

本实用新型属于机械化工防液密封技术领域，涉及一种滚轴和轴承之间的防液密封件，尤其是一种能有效阻止滚轴工作中液体在无压力情况下随滚轴旋转溢出进入轴承、电机等非液体工作区域的防液密封装置。

背景技术

目前，糖厂在生产过程中压榨机轴瓦（滑动轴承）进蔗水是常见的难题，进入轴瓦（滑动轴承）的蔗水会导致轴和瓦加速磨损、增加耗油量、产生异常噪音和繁琐的维护。

现有的传动装置滚轴和轴承之间但凡遇到无压力有腐蚀液体工况， 其密封处理效果都不甚理想，密封圈效果不佳，一直没有得到很好的解决，例如：迷宫式密封圈对中、低速工况就是摆设；接触式O型、异形密封圈需要对其施加较大的力，接触面大、压力大加上旋转导致密封圈容易变形损坏、接触轴部位容易腐蚀磨损。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可靠性高、经济实惠、适用性广的半接触式滚轴防液密封件，该密封件能有效阻止滚轴工作中液体在无压力情况下随滚轴旋转溢出进入轴承、电机，避免轴承与电机的腐蚀与损坏，有效的解决了现有技术存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种半接触式滚轴密封结构，包括滚轴，所述滚轴通过轴承座支撑且滚轴其中一端与驱动装置连接；还包括分别设置在远离驱动装置的一侧的挡圈和刮液板，所述挡圈与滚轴固定连接并随滚轴同步转动，所述刮液板与轴承座连接，且刮液板与挡圈的外轮廓面接触吻合，当挡圈随着滚轴转动时，刮液板与挡圈的外轮廓面摩擦并刮除挡圈外轮廓面的液体。

本实用新型进一步的技术方案是：所述挡圈为圆环状，且挡圈的断面为U型截面，其U型截面的U型开口朝向远离驱动装置的一侧。

本实用新型进一步的技术方案是：还包括挡圈护罩，所述挡圈护罩包括连接部和凸出部，所述连接部为片状的圆环，其通过连接螺栓与轴承座连接，所述连接部与轴承座之间还设有密封垫；所述凸出部位于远离轴承座的一侧并与连接部连接，凸出部的竖直方向上最低点的位置设有排液孔，所述凸出部与轴承座围合形成一个腔体包裹着挡圈和刮液板。

本实用新型进一步的技术方案是：所述刮液板包括主体部和连接在主体部后侧边的连接耳，所述主体部的上侧边为与挡圈外轮廓面接触的弧形刮液部，弧形刮液部为与挡圈外轮廓一致的圆弧状；所述连接耳通过连接螺栓与轴承座连接从而使得主体部的弧形刮液部保持与挡圈外轮廓面接触。

本实用新型进一步的技术方案是：在垂直于滚轴中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，当滚轴顺时针转动时，所述刮液板设置在所述直角坐标系的第三象限中；当滚轴逆时针转动时，所述刮液板设置在所述直角坐标系的第四象限中。

本实用新型进一步的技术方案是：所述刮液板远离连接耳的一端向外侧延伸，使得刮液板与滚轴的轴线形成夹角α，夹角α的取值为5°~25°。

本实用新型另一技术方案是：所述刮液板为与挡圈的外轮廓面形状一致的片体状，刮液板外侧设有弹性部件，所述弹性部件抵在刮液板外侧，使得刮液板紧贴在挡圈外侧；当挡圈随着滚轴转动时，紧贴在挡圈外侧的刮液板的前端将挡圈外轮廓面的液体刮除。

本实用新型进一步的技术方案是：所述刮液板包括侧板和横板，所述横板与侧板的中部通过圆弧过渡连接形成与挡圈外轮廓面形状一致的弧状；所述刮液板的侧板朝向滚轴旋转方向的一端向后凹陷设有弧形刮液槽，所述刮液板的横板朝向滚轴旋转方向的一端设有引流板，所述引流板一端与横板的端部连接，引流板另一端远离挡圈并向重力方向延伸。

本实用新型进一步的技术方案是：在垂直于滚轴中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，当滚轴顺时针转动时，所述刮液板设置在所述直角坐标系的第三象限中；当滚轴逆时针转动时，所述刮液板设置在所述直角坐标系的第四象限中。

本实用新型进一步的技术方案是：所述刮液板与挡圈接触的一侧表面包覆有橡胶层。

本实用新型进一步的技术方案是：所述弹性部件包括轴向弹簧和径向弹簧，所述轴向弹簧通过弹簧座定位在轴承座中，所述弹簧座嵌入轴承座中，弹簧座设有与滚轴的中轴线平行的轴向定位孔，所述轴向弹簧设在轴向定位孔中，且轴向弹簧的一端与轴向定位孔的底部接触，轴向弹簧的另一端与刮液板的侧板外侧接触，刮液板在轴向弹簧的弹力作用下沿轴向紧贴在挡圈外侧；所述刮液板的横板外侧连接有径向导杆，径向导杆沿着滚轴的直径方向延伸，挡圈护罩与径向导杆对应的位置设有供径向导杆穿过的导向孔，导向孔外侧连接有导向套，导向套的端部设有弹簧限位环，所述径向导杆由挡圈护罩的内侧穿过导向孔并定位在导向套中，且径向导杆可沿导向套滑动，所述径向弹簧套设在径向导杆外侧，径向弹簧一端抵在导向套的弹簧限位环上，径向弹簧另一端抵在刮液板的横板外侧，刮液板在径向弹簧的弹力作用下沿径向抵在刮液板外侧使得刮液板紧贴在挡圈外侧。

本实用新型的一种半接触式滚轴密封结构由于采用上述结构，具有如下有益效果：

1.本实用新型能更有效阻止滚轴上挡圈的U型开口一侧的液体流向另一侧，规避传统密封结构中磨轴漏液的弊端，以及导致的各种不良后果：轴承的腐蚀磨损、电机损坏、变速箱油外溢；

2.本实用新型的密封结构属于动密封半接触密封件，接触面积与传统的密封方式相比大大减小，仅为传统接触密封方式的1/4以内，本实用新型的密封结构所产生的摩擦阻力、磨损和发热也就小，寿命相应增加，可靠耐用；

3.本实用新型的密封结构维护、更换简单，在耐磨件挡圈非严重损坏时，只需停机处理、更换易磨损件刮液板就能收到良好效果；

4.本实用新型的密封结构对振动、离心、偏移串位工况有良好的适配性；具有良好经济效益。

下面，结合附图和实施例对本实用新型一种半接触式滚轴密封结构的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型一种半接触式滚轴密封结构的结构示意图；

图2是本实用新型挡圈的结构示意图；

图3是本实用新型挡圈的侧视剖视图；

图4是本实用新型实施例一中挡圈护罩的结构示意图之一；

图5是本实用新型实施例一中挡圈护罩的结构示意图之二；

图6是本实用新型实施例一中刮液板的结构示意图；

图7是本实用新型实施例一中刮液板安装在轴承座上的结构示意图；

图8是本实用新型实施例一滚轴、挡圈、轴承座以及刮液板的转配示意图；

图9是本实用新型实施例一中滚轴顺时针旋转的示意图；

图10是本实用新型实施例一中滚轴逆时针旋转的示意图；

图11是图8的仰视图；

图12是图11中A处的放大图；

图13是本实用新型一种半接触式滚轴密封结构实施例二的结构示意图；

图14是本实用新型本实用新型实施例二中滚轴逆时针旋转的示意图；

图15是本实用新型本实用新型实施例二中滚轴顺时针旋转的示意图；

图16是本实用新型实施例二中刮液板和弹性部件的结构示意图；

图17是本实用新型实施例二中刮液板的结构示意图；

图18是本实用新型实施例二中挡圈护罩的结构示意图；

附图标号说明：1-滚轴；2、2’-挡圈护罩；21-连接部；22-凸出部；23-排液孔；24’-导向套；241’-弹簧限位环；3-密封垫；4-挡圈；41-U型开口；5-轴承座；6、6’-刮液板；61-主体部；611-弧形刮液部；62-连接耳；61’-侧板；611’-弧形刮液槽；62’-横板；621’-引流板；63’-径向导杆；7-弹性部件；71-弹簧座；711-轴向定位孔；72-轴向弹簧；73-径向弹簧。

其中箭头K、P均为滚轴的旋转方向。

具体实施方式

实施例一：

如图1至图12所示，本实用新型一种半接触式滚轴密封结构，包括滚轴1，所述滚轴1通过轴承座5支撑且滚轴1其中一端与驱动装置（图中未示出）连接；还包括分别设置在远离驱动装置的一侧的挡圈4、刮液板6和挡圈护罩2，所述挡圈4与滚轴1固定连接并随滚轴1同步转动，所述刮液板6与轴承座5连接，且刮液板6与挡圈4的外轮廓面接触吻合，当挡圈4随着滚轴1转动时，刮液板6与挡圈4的外轮廓面摩擦并刮除挡圈4外轮廓面的液体。

如图2、图3所示，所述挡圈4为圆环状，且挡圈4的断面为U型截面，其U型截面的U型开口41朝向远离驱动装置的一侧，即U型开口41朝向有液体的一侧，在本实施例中，所述挡圈4为橡塑材料制成的具有弹性的圆环状，当然，挡圈4还可以根据实际工作环境采用金属、陶瓷等材料制成。

如图4、图5所示，所述挡圈护罩2包括连接部21和凸出部22，所述连接部21为片状的圆环，其通过连接螺栓与轴承座5连接，所述连接部21与轴承座5之间还设有密封垫3；所述凸出部22位于远离轴承座5的一侧并与连接部21连接，凸出部22的竖直方向上最低点的位置设有排液孔23，所述凸出部22与轴承座5围合形成一个腔体包裹着挡圈4和刮液板6。当滚轴1的上方（侧上）有流液体往下流动影响到其工作时，需要设置挡圈护罩2，如果没有则不需要，但挡圈护罩4下端必须要有排液孔23。

如图6所示，本实用新型的刮液板6包括主体部61和连接在主体部61后侧边的连接耳62，所述主体部61的上侧边为与挡圈4外轮廓面接触的弧形刮液部611，弧形刮液部611为与挡圈4外轮廓一致的圆弧状；所述刮液板6远离连接耳62的一端向外侧延伸，使得刮液板6与滚轴1的轴线形成夹角α，夹角α的取值为5°~25°，通过将刮液板6设置为与滚轴1的轴线形成夹角，使得弧形刮液部611与挡圈4的外轮廓的接触的地方尽可能处于其相近的同一球形径向面上（实际接触面是个球形的侧面弧，可以理解为球面弧和重力方向共同影响的折中设置，因需要装在升程45°附近而引发的问题），有利于把挡圈4上的液体更好刮下并减小刮板对挡圈4造成的挤压形变破坏；连接耳62通过连接螺栓与轴承座5连接从而使得主体部61的弧形刮液部611保持与挡圈4外轮廓面接触。值得一提的是，刮液板6设置在位置应处于滚轴1旋转的上升程，也就是说，在垂直于滚轴1中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，当滚轴1顺时针转动时，所述刮液板6设置在所述直角坐标系的第三象限中；当滚轴1逆时针转动时，所述刮液板6设置在所述直角坐标系的第四象限中。

在该实施例中，本实用新型一种半接触式滚轴密封结构的原理为：滚轴1带动挡圈4转动，工作侧的液体流至挡圈4时，大部分液体在挡圈4的作用下会向下滑落或离心飞溅，极少液体会粘附在挡圈4的外轮廓表面随之转动，当粘附在挡圈4的外轮廓表面的液体转动至刮液板6处时，在弧形刮液部611的作用下将液体刮除向下滑落，避免液体进入轴承、电机，及产生的腐蚀与损坏。

实施例二：

如图2、图3、图13至图18所示，本实用新型一种半接触式滚轴密封结构，包括滚轴1，所述滚轴1通过轴承座5支撑且滚轴1其中一端与驱动装置（图中未示出）连接；还包括分别设置在远离驱动装置的一侧的挡圈4、刮液板6’和挡圈护罩2’，所述挡圈4与滚轴1固定连接并随滚轴1同步转动，所述刮液板6’通过弹性部件7与轴承座5连接，且刮液板6’与挡圈4的外轮廓面接触吻合，当挡圈4随着滚轴1转动时，刮液板6’与挡圈4的外轮廓面摩擦并刮除挡圈4外轮廓面的液体。

如图2、图3所示，所述挡圈4为圆环状，且挡圈4的断面为U型截面，其U型截面的U型开口41朝向远离驱动装置的一侧，即U型开口41朝向有液体的一侧，在本实施例中，所述挡圈4为不锈钢材料制成的圆环状，当然，挡圈4还可以根据实际工作环境采用陶瓷、橡胶等材料制成。

如图18所示，本实施例中，所述挡圈护罩2’包括连接部21’和凸出部22’，所述连接部21’为片状的圆环，其通过连接螺栓与轴承座5连接，所述连接部21’与轴承座5之间还设有密封垫3；所述凸出部22’位于远离轴承座5的一侧并与连接部21’连接，凸出部22’的竖直方向上最低点的位置设有排液孔，所述凸出部22’与轴承座5围合形成一个腔体包裹着挡圈4和刮液板6’。

如图16所示，所述刮液板6’为与挡圈4的外轮廓面形状一致的片体状，刮液板6’外侧设有弹性部件7，所述弹性部件7抵在刮液板6’外侧，使得刮液板6’紧贴在挡圈4外侧；如图17所示，本实施例的刮液板6’包括侧板61’和横板62’，所述横板62’与侧板61’的中部通过圆弧过渡连接形成与挡圈4外轮廓面形状一致的弧状；所述刮液板6’的侧板61’朝向滚轴1旋转方向的一端向后凹陷设有弧形刮液槽611’，所述刮液板6’的横板62’朝向滚轴1旋转方向的一端设有引流板621’，所述引流板621’一端与横板62’的端部连接，引流板621’另一端远离挡圈4并向重力方向延伸，通过设置弧形刮液槽611’和引流板621’，可以将刮除的液体向下引流后滴落，引流效果更好；所述弹性部件7包括轴向弹簧72和径向弹簧73，所述轴向弹簧72通过弹簧座71定位在轴承座5中，所述弹簧座71嵌入轴承座5中，弹簧座71设有与滚轴1的中轴线平行的轴向定位孔711，所述轴向弹簧72设在轴向定位孔711中，且轴向弹簧72的一端与轴向定位孔711的底部接触，轴向弹簧72的另一端与刮液板6’的侧板61’外侧接触，刮液板6’在轴向弹簧72的弹力作用下沿轴向紧贴在挡圈4外侧；所述刮液板6’的横板62’外侧连接有径向导杆63’，径向导杆63’沿着滚轴1的直径方向延伸，挡圈护罩2’与径向导杆63’对应的位置设有供径向导杆63’穿过的导向孔，导向孔外侧连接有导向套24’，导向套24’的端部设有弹簧限位环241’，所述径向导杆63’由挡圈护罩2的内侧穿过导向孔并定位在导向套24’中，且径向导杆63’可沿导向套24’滑动，所述径向弹簧73套设在径向导杆63’外侧，径向弹簧73一端抵在导向套24’的弹簧限位环241’上，径向弹簧73另一端抵在刮液板6’的横板62’外侧，刮液板6’在径向弹簧73的弹力作用下沿径向抵在刮液板6’外侧使得刮液板6’紧贴在挡圈4外侧，当挡圈4随着滚轴1转动时，紧贴在挡圈4外侧的刮液板6’的前端将挡圈4外轮廓面的液体刮除。通过弹性部件7可以将刮液板6’在径向和轴向上都紧贴着挡圈4，确保刮液板6’的刮液效果，并且，即使滚轴1在工作中出现轻微的轴向窜动或径向抖动都不会影响刮液板6’的刮液效果。

值得一提的是，刮液板6’设置在位置应处于滚轴1旋转的上升程，如图14、图15所示，也就是说，在垂直于滚轴1中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，当滚轴1顺时针转动时，所述刮液板6’设置在所述直角坐标系的第三象限中；当滚轴1逆时针转动时，所述刮液板6’设置在所述直角坐标系的第四象限中。

另外，本实施例的刮液板6’与挡圈4接触的一侧表面包覆有橡胶层，通过设置橡胶层，可以使得刮液板6’与挡圈4的接触面更加紧密贴合。

在该实施例中，本实用新型一种半接触式滚轴密封结构的原理为：滚轴1带动挡圈4转动，工作侧的液体流至挡圈4时，大部分液体在挡圈4的作用下会向下滑落，极少液体会粘附在挡圈4的外轮廓表面随之转动，当粘附在挡圈4的外轮廓表面的液体转动至刮液板6’处时，在刮液板6’与其前端的弧形刮液槽611’、引流板621’的共同作用下将液体刮除向下滴落，避免液体进入轴承，及产生的腐蚀与损坏。

本实用新型一种半接触式滚轴密封结构的原理可以理解为：不让液体随轴密封圈旋转就能收到良好密封效果。这一结论是由横轴在无压力情况下的实际具体进水原因得出的。在相应工况中，水在碰到横轴和外圈活动开放的密封圈时会随重力往下流，多数直接落下，极少数会因分子间作用力（粘性）而随密封圈做旋转运动，当水被带到密封圈的相对高处时，又有一定几率向两侧流下，形成事实泄露。此时只要阻断粘附在密封圈上的水被抬高就能起到良好密封效果。

本实用新型一种半接触式滚轴密封结构适用于横轴、防液无压力、液位低于轴（挡圈处）的漏液密封，如糖厂压榨机。

另外，本实用新型的挡圈4不限于某种固定材料，可以根据工况选择相匹配的材料，挡圈4可以是具有弹性形变能力的，挡圈4和刮液板的接触面不限于某固定角度和形状，只需刮液板与挡圈4的接触（线、面）唇合紧密，能把绝大多数液体刮下（没有明显流淌的效果）并向下导流就能收到理想效果。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种半接触式滚轴的密封结构，包括滚轴，所述滚轴通过轴承座支撑且滚轴其中一端与驱动装置连接；其特征在于：还包括分别设置在远离驱动装置的一侧的挡圈和刮液板，所述挡圈与滚轴固定连接并随滚轴同步转动，所述刮液板与轴承座连接，且刮液板与挡圈的外轮廓面接触吻合，当挡圈随着滚轴转动时，刮液板与挡圈的外轮廓面摩擦并刮除挡圈外轮廓面的液体。

2.根据权利要求1所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：所述挡圈为圆环状，且挡圈的断面为U型截面，其U型截面的U型开口朝向远离驱动装置的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：还包括挡圈护罩，所述挡圈护罩包括连接部和凸出部，所述连接部为片状的圆环，其通过连接螺栓与轴承座连接，所述连接部与轴承座之间还设有密封垫； 所述凸出部位于远离轴承座的一侧并与连接部连接，凸出部的竖直方向上最低点的位置设有排液孔，所述凸出部与轴承座围合形成一个腔体包裹着挡圈和刮液板。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：所述刮液板包括主体部和连接在主体部后侧边的连接耳，所述主体部的上侧边为与挡圈外轮廓面接触的弧形刮液部，弧形刮液部为与挡圈外轮廓一致的圆弧状；所述连接耳通过连接螺栓与轴承座连接从而使得主体部的弧形刮液部保持与挡圈外轮廓面接触。

5.根据权利要求4所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：在垂直于滚轴中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，当滚轴顺时针转动时，所述刮液板设置在所述直角坐标系的第三象限中；当滚轴逆时针转动时，所述刮液板设置在所述直角坐标系的第四象限中。

6.根据权利要求4所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：所述刮液板远离连接耳的一端向外侧延伸，使得刮液板与滚轴的轴线形成夹角α，夹角α的取值为5°~25°。

7.根据权利要求1至3任一项所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：所述刮液板为与挡圈的外轮廓面形状一致的片体状，刮液板外侧设有弹性部件，所述弹性部件抵在刮液板外侧，使得刮液板紧贴在挡圈外侧；当挡圈随着滚轴转动时，紧贴在挡圈外侧的刮液板的前端将挡圈外轮廓面的液体刮除。

8.根据权利要求7所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：所述刮液板包括侧板和横板，所述横板与侧板的中部通过圆弧过渡连接形成与挡圈外轮廓面形状一致的弧状；所述刮液板的侧板朝向滚轴旋转方向的一端向后凹陷设有弧形刮液槽，所述刮液板的横板朝向滚轴旋转方向的一端设有引流板，所述引流板一端与横板的端部连接，引流板另一端远离挡圈并向重力方向延伸。

9.根据权利要求7所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：在垂直于滚轴中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，当滚轴顺时针转动时，所述刮液板设置在所述直角坐标系的第三象限中；当滚轴逆时针转动时，所述刮液板设置在所述直角坐标系的第四象限中。

10.根据权利要求7所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：所述刮液板与挡圈接触的一侧表面包覆有橡胶层。

11.根据权利要求7所述的一种半接触式滚轴的密封结构，其特征在于：所述弹性部件包括轴向弹簧和径向弹簧，所述轴向弹簧通过弹簧座定位在轴承座中，所述弹簧座嵌入轴承座中，弹簧座设有与滚轴的中轴线平行的轴向定位孔，所述轴向弹簧设在轴向定位孔中，且轴向弹簧的一端与轴向定位孔的底部接触，轴向弹簧的另一端与刮液板的侧板外侧接触，刮液板在轴向弹簧的弹力作用下沿轴向紧贴在挡圈外侧；所述刮液板的横板外侧连接有径向导杆，径向导杆沿着滚轴的直径方向延伸，挡圈护罩与径向导杆对应的位置设有供径向导杆穿过的导向孔，导向孔外侧连接有导向套，导向套的端部设有弹簧限位环，所述径向导杆由挡圈护罩的内侧穿过导向孔并定位在导向套中，且径向导杆可沿导向套滑动，所述径向弹簧套设在径向导杆外侧，径向弹簧一端抵在导向套的弹簧限位环上，径向弹簧另一端抵在刮液板的横板外侧，刮液板在径向弹簧的弹力作用下沿径向抵在刮液板外侧使得刮液板紧贴在挡圈外侧。