CN2464923Y - 轴承密封装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种高速旋转件之间的轴承密封装置,尤其涉及牙轮钻头的轴承密封装置。它包括有内回转件和外回转件,在内、外回转件之间设密封槽,在密封槽中内回转件的轴面设有一密封轴肩,外回转件的孔面上设有一密封孔肩,密封轴肩和密封孔肩沿轴向相互错开以形成一个台阶形的密封槽,在台阶形密封槽中安设有“Z”形刚性减速环,并在其两侧安设相同直径的弹性密封圈。本实用新型减速效果好,工作可靠性强,具有较强的高转速适用性。

Description

轴承密封装置
本实用新型涉及一种高速旋转件之间的轴承密封装置，尤其涉及用于石油、地质勘探领域的牙轮钻头轴承密封装置。
在中、高压下工作的旋转件如牙轮钻头的牙轮牙掌间的密封通常是靠其轴承处设置“O”形密封圈或类似“O”形的密封圈来担当完成的。由于密封圈与旋转件之间存在着较大的滑动摩擦，因而，当旋转速度提高时会使摩擦热增大，磨损加剧，导致密封过早失效。为解决上述存在的问题，美国专利3656764中提出一种带浮动刚性减速环的双“O”形密封结构，这种密封结构的主要优点在于可使密封圈与旋转件之间的相对转速减少(理论上可减少50％)，从而大大降低摩擦热和磨损，反过来可提高旋转件的转速；但该密封结构中由于受减速环和密封槽结构的限制使密封圈直径存在差异，减速效果不佳，此外减速环与轴、孔间的间隙过大，易使泥、沙等异物进入密封区域，引起减速环偏置而导致密封先期失效。
本实用新型的目的在于针对上述存在的不足而设计出一种减速效果好，工作可靠性强，能适于高转速的轴承密封装置。
本实用新型的目的由以下的技术方案来实现：包括有内回转件4和外回转件6，在内、外回转件之间设有密封槽，密封槽中安设有刚性减速环和弹性密封圈，其不同之处在于在密封槽中内回转件的轴面设有一密封轴肩2，外回转件的孔面设有一密封孔肩7，密封轴肩和密封孔肩沿轴向相互错开以形成一个台阶形的密封槽3，在台阶形密封槽中安设有“Z”形(横、折、横)刚性减速环5，并在其两侧安设相同直径的弹性密封圈1。
按上述方案，安设在台阶形密封槽中的“Z”形刚性减速环，其大环轴面与外回转件的孔面相配置，其单边配合间隙d1为0.1—0.5毫米；其小环孔面与内回转件的轴面相配置，其单边配合间隙d2为弹性密封圈截面直径的0.5％—1.5％。
本实用新型的积极效果在于：1、采用台阶形密封槽，安设“Z”形刚性减速环可形成两个隔开的空间和直径相同的密封槽，使安设在密封槽的两个弹性密封圈直径相同，这不仅有助于密封圈规格的标准化，而且由于弹性密封圈与各回转密封面的摩擦阻力相同，能使刚性减速环和弹性密封圈达到较为理想的减速效果，从而降低弹性密封圈的摩擦热和磨损速度，延长弹性密封圈的有效使用寿命，增强了其对高转速的适用性，可使回转件间的相对转速得到进一步的提高；2、通过控制“Z”形刚性减速环与密封槽轴、孔面的配合间隙，可有效防止颗粒异物的进入，避免刚性减速环的偏置，使弹性密封圈的工作可靠性进一步增强。
图1为本实用新型一个实施例的剖视图，图中点划线表示中轴线。
图2为本实用新型设置在牙轮钻头中的一个实施例的结构图。
本实用新型的一个实施例如图1所示，包括有内回转件4和外回转件6，内回转件可为轴，在内、外回转件之间的轴承处设有环形的密封槽3，在密封槽部位内回转件的轴面设有一密封轴肩2，外回转件的孔面内设有一密封孔肩7，密封轴肩和密封孔肩在密封槽中沿轴向相互错开，构成一个台阶形的密封槽3，在台阶形密封槽中配置有截面呈“Z”形(横、折、横)的刚性减速环5，“Z”形刚性减速环的大环轴面与外回转件的孔面相配置，其单边配合间隙d1为0.1—0.5毫米；其小环孔面与内回转件的轴面相配置，其单边配合间隙d2为弹性密封圈截面直径的0.5％—1.5％；“Z”形刚性减速环的弯折面与密封槽中的密封轴肩和孔肩相配置，“Z”形刚性减速环和台阶形密封槽相配置形成两个隔开的空间和直径相同的密封槽，在这两个密封槽中即在“Z”形刚性减速环的两侧各安设有一个相同直径的弹性密封圈1，弹性密封圈的截面为“O”形，也可为椭圆形和矩形。
本实用新型第二个实施例如图2所示，它涉及到牙轮钻头，特别是牙轮、牙掌8接合处轴承部位的密封装置，内回转件4为牙掌轴，外回转件6为牙轮，在牙轮和牙掌轴轴承处的上方设置有台阶形的密封槽，密封槽中安设有“Z”形刚性减速环5，在“Z”形刚性减速环的两侧安设“O”形弹性密封圈1。

Claims (6)

1、一种轴承密封装置，包括有内回转件和外回转件，在内、外回转件之间设密封槽，密封槽中安设有刚性减速环和弹性密封圈，其特征在于在密封槽中内回转件的轴面设有一密封轴肩(2)，外回转件的孔面上设有一密封孔肩(7)，密封轴肩和密封孔肩沿轴向相互错开以形成一个台阶形的密封槽(3)，在台阶形密封槽中安设有“Z”形刚性减速环(5)，并在其两侧安设相同直径的弹性密封圈(1)。
2、按权利要求1所述的轴承密封装置，其特征在于所述的“Z”形刚性减速环其大环轴面与外回转件的孔面相配置，其单边配合间隙d1为0.1—0.5毫米。
3、按权利要求1或2所述的轴承密封装置，其特征在于所述的“Z”形刚性减速环其小环孔面与内回转件的轴面相配置，其单边配合间隙d2为弹性密封圈截面直径的0.5％—1.5％。
4、按权利要求1或2所述的轴承密封装置，其特征在于“Z”形刚性减速环(5)的弯折面与密封槽中的密封轴肩和孔肩相配置，“Z”形刚性减速环和台阶形密封槽相配置形成两个隔开的空间和直径相同的密封槽(3)，在这两个密封槽中即在“Z”形刚性减速环的两侧各安设有一个相同直径的弹性密封圈(1)。
5、按权利要求4所述的轴承密封装置，其特征在于弹性密封圈的截面为“O”形。
6、按权利要求1或2所述的轴承密封装置，其特征在于内回转件为牙掌轴，外回转件为牙轮，在牙轮和牙掌轴轴承处的上方设置有台阶形的密封槽，密封槽中安设有“Z”形刚性减速环，在“Z”形刚性减速环的两侧安设有“O”形弹性密封圈。
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