油封機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油封機(jī)構(gòu)，其通過磁性連接件將動(dòng)密封環(huán)與靜密封環(huán)吸接在一起，并為動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間的環(huán)隙的磁油幕提供磁源，密封間隙在磁柱的磁吸作用下隨軸的隨動(dòng)性，保證浮環(huán)與軸的同心性，密封效果極佳。同時(shí)，其轉(zhuǎn)軸上的阻擋部設(shè)計(jì)、動(dòng)密封環(huán)外周面的螺旋槽設(shè)計(jì)、動(dòng)密封環(huán)內(nèi)周面動(dòng)力槽或動(dòng)力肋設(shè)計(jì)、靜密封環(huán)上的導(dǎo)流臂設(shè)計(jì)、動(dòng)密封環(huán)上的收集槽設(shè)計(jì)使得本發(fā)明具有更佳的油密封效果。
【專利說明】油封機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安裝在具有軸孔的箱體(如軸承箱蓋)和插入軸孔中的轉(zhuǎn)軸之間的油封機(jī)構(gòu)，尤其是高轉(zhuǎn)速機(jī)械的轉(zhuǎn)軸兩端軸承座的軸端油封。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的高轉(zhuǎn)速機(jī)械的軸承多采用滑動(dòng)軸瓦支撐結(jié)構(gòu)，軸承箱內(nèi)存在大量潤(rùn)滑油，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承箱內(nèi)的潤(rùn)滑油在軸承箱內(nèi)飛濺、流動(dòng)。
[0003]為防止軸承箱內(nèi)的潤(rùn)滑油向外泄露，需要在軸承箱的兩端設(shè)置有油密封。而現(xiàn)有技術(shù)的密封，大部分采用固定梳齒密封，利用密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的微小間隙，阻擋潤(rùn)滑油向外泄露。但梳齒密封目前所存在的問題是由于軸系的振動(dòng)，很容易破壞已調(diào)好的密封間隙，導(dǎo)致潤(rùn)滑油大量外泄，浪費(fèi)大量的潤(rùn)滑油，污染環(huán)境，在溫度較高的區(qū)域，還容易產(chǎn)生火災(zāi)。另外，密封齒與軸碰撞摩擦，還會(huì)磨損轉(zhuǎn)軸的表面，加大機(jī)組的維護(hù)費(fèi)用，為機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)很大的隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種密封性能好、確保潤(rùn)滑油不外漏、保護(hù)軸系免遭損傷、機(jī)組壽命高、運(yùn)行成本小的一種油封機(jī)構(gòu)。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種油封機(jī)構(gòu)，設(shè)于軸承箱箱體與轉(zhuǎn)軸之間，包括一個(gè)或多個(gè)油封單元，所述油封單元由安裝在所述箱體上的靜密封環(huán)和安裝在所述靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)的動(dòng)密封環(huán)組成，兩密封環(huán)沿軸向并列的套裝在所述轉(zhuǎn)軸上但不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于:所述動(dòng)密封環(huán)通過磁性連接件與所述靜密封環(huán)實(shí)現(xiàn)軸向固定，并在徑向上被一至少設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)底部的彈簧支撐在所述靜密封環(huán)內(nèi)圓周面上且其頂部外圓周面與所述靜密封內(nèi)圓周面之間保持一可供其徑向浮動(dòng)的活動(dòng)間隙S:所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸之間為間隙配合，所述磁性連接件所產(chǎn)生的環(huán)狀磁場(chǎng)使所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化。
[0007]通過上述設(shè)計(jì)，由于利用磁性連接件實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封環(huán)與靜密封環(huán)的軸向固定，并不使靜密封環(huán)與動(dòng)密封環(huán)完全固定，而可以使動(dòng)密封環(huán)沿著靜密封環(huán)與其通過磁性連接件軸向固定的磁吸面(也即限位凹槽的靠外側(cè)側(cè)壁)上進(jìn)行一定的徑向浮動(dòng)，這使得動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間的密封間隙在磁性連接件的磁吸作用下具有隨軸的隨動(dòng)性，保證動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的同心性，另外具有強(qiáng)磁性的磁性連接件能夠在磁動(dòng)力環(huán)與軸之間形成環(huán)狀磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)軸與動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面之間形成一定剛度的磁油幕，可有效的阻止油的通過，且該油幕還可以很好的將摩擦熱疏導(dǎo)掉，使局部溫度不會(huì)過高，防止了動(dòng)密封環(huán)在高溫下的變形。磁油幕的存在使本油封機(jī)構(gòu)的密封性大大得以改善。
[0008]為取得更好的效果，本申請(qǐng)還可以做以下之一或多項(xiàng)組合的進(jìn)一步改進(jìn):
[0009]I)所述靜密封與動(dòng)密封環(huán)之間的安裝結(jié)構(gòu)及相應(yīng)關(guān)系的優(yōu)化:所述靜密封環(huán)沿軸向向箱體外側(cè)突出，其內(nèi)側(cè)面形成一腔體，動(dòng)密封環(huán)被部分容納在該腔體中；所述靜密封內(nèi)側(cè)面上形成一環(huán)狀限位凹槽，所述動(dòng)密封環(huán)頂部伸入到該限位凹槽中并在軸向上與所述限位凹槽的靠外側(cè)側(cè)壁可相對(duì)徑向移動(dòng)的緊密貼合在一起并通過磁性連接件實(shí)現(xiàn)兩者之間的軸向固定，在徑向上被一至少設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)底部的彈簧支撐在所述靜密封環(huán)限位凹槽內(nèi)圓周面上且其頂部外圓周面與所述限位凹槽內(nèi)圓周面之間保持一可供其浮動(dòng)的活動(dòng)間隙S，在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動(dòng)部件連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述動(dòng)密封環(huán)兩端側(cè)面分別形成一向外伸展的集油槽，所述靜密封環(huán)限位凹槽的左、右側(cè)壁面投影在所述動(dòng)密封環(huán)相應(yīng)側(cè)的集油槽內(nèi)。通過靜密封與動(dòng)密封環(huán)之間的上述安裝結(jié)構(gòu)及相應(yīng)關(guān)系的優(yōu)化，使得動(dòng)、靜密封環(huán)不但能夠以簡(jiǎn)單緊湊的結(jié)構(gòu)構(gòu)成油封機(jī)構(gòu)，還使得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)所帶起來(lái)的潤(rùn)滑油能夠充分的被收集，送回軸承箱內(nèi)，極大的減輕了油封機(jī)構(gòu)的密封壓力。
[0010]2)所述動(dòng)密封與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面或所述轉(zhuǎn)軸與動(dòng)密封環(huán)配合的外圓周面形成有多個(gè)周向的螺旋方向與所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反動(dòng)力槽或動(dòng)力肋，優(yōu)選的，所述動(dòng)力槽或動(dòng)力肋螺旋的形成在轉(zhuǎn)軸的外周面或動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上，進(jìn)一步優(yōu)選的，在所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠?jī)?nèi)側(cè)部分設(shè)置所述動(dòng)力槽或動(dòng)力肋，動(dòng)力槽或動(dòng)力肋的該些設(shè)計(jì)，使得本申請(qǐng)?jiān)诶脺喜鄣淖栌凸δ艿耐瑫r(shí)，通過轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力將潤(rùn)滑油通過動(dòng)力槽或動(dòng)力肋壓回箱體(如軸承箱)，同時(shí)還提高了油膜的剛度和潤(rùn)滑效果。
[0011 ] 進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面形成動(dòng)力槽或動(dòng)力肋時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面相應(yīng)地形成有與動(dòng)密封面的多個(gè)動(dòng)力槽或動(dòng)力肋對(duì)應(yīng)的多個(gè)凹腔；當(dāng)所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面形成動(dòng)力槽或動(dòng)力肋時(shí)，所述動(dòng)密封面的內(nèi)圓周面相應(yīng)地形成有與轉(zhuǎn)軸的多個(gè)動(dòng)力槽或動(dòng)力肋對(duì)應(yīng)的多個(gè)集油凹腔，通過這些凹腔保證油膜一定的厚度及動(dòng)密封環(huán)的非接觸密封；進(jìn)一步優(yōu)選的，僅所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠?jī)?nèi)側(cè)部分設(shè)置的動(dòng)力槽或動(dòng)力肋對(duì)應(yīng)的設(shè)置有所述集油凹槽。
[0012]3)動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面上設(shè)置連續(xù)或斷續(xù)形成的防磨帶可保證由軟金屬材料構(gòu)成的動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面不被很快的磨損，如采用條狀防磨片或點(diǎn)狀防磨柱連續(xù)或斷續(xù)的形成防磨帶，優(yōu)選的，所述條狀防磨片或點(diǎn)狀防磨柱在動(dòng)力密封環(huán)上整體設(shè)置成螺旋狀，且螺旋方向與所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反。此舉通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一舉兩得的效果達(dá)到防磨帶和動(dòng)力槽/動(dòng)力肋的雙重作用；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述防磨帶設(shè)置在所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分，以進(jìn)一步保證在各種不利的工況下的形成穩(wěn)固的油膜。
[0013]4)當(dāng)所述動(dòng)密封環(huán)同時(shí)設(shè)置I)或2)所述動(dòng)力槽/動(dòng)力肋和防磨帶時(shí)，防磨帶設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分，在動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠?jī)?nèi)側(cè)部分設(shè)置上述任一項(xiàng)所述的動(dòng)力槽或動(dòng)力肋，進(jìn)一步優(yōu)選的，所述防磨帶與所述動(dòng)力槽/動(dòng)力肋分別構(gòu)成或形成一整體構(gòu)件，設(shè)置在所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上。這樣的設(shè)置方式，防磨帶設(shè)置密封區(qū)域利用磁化油膜阻擋潤(rùn)滑油向外泄露，同時(shí)，同時(shí)利用耐磨材料保護(hù)軟金屬材料不被很快的磨損。而被擋回到動(dòng)力槽區(qū)域內(nèi)的潤(rùn)滑油，可利用動(dòng)力槽與轉(zhuǎn)軸之間的作用實(shí)現(xiàn)動(dòng)力回油，將大部分潤(rùn)滑油“推回”軸承箱內(nèi)。
[0014]5)所述動(dòng)密封的頂部寬度小于其下部的寬度，且在其頂部與下部的兩側(cè)過渡面上，分別形成一集油槽，至少靜密封環(huán)的限位凹槽的兩側(cè)內(nèi)壁面均投影在與其各自相對(duì)的集油槽內(nèi)，這樣的設(shè)計(jì)不但使得動(dòng)密封環(huán)表面上的潤(rùn)滑油能夠沿著其壁面流進(jìn)集油槽中，而進(jìn)一步優(yōu)選的，集油槽的外側(cè)壁形成向外延展伸出的飛沿，還會(huì)使更多的潤(rùn)滑油集納在集油槽中。而進(jìn)一步優(yōu)選的，與動(dòng)密封環(huán)的集油槽相應(yīng)的，所述靜密封環(huán)的限位凹槽的靠?jī)?nèi)側(cè)(即軸承箱的潤(rùn)滑油側(cè))側(cè)壁形成一伸向集油槽的導(dǎo)流臂，更能將潤(rùn)滑油順利的導(dǎo)引到集油槽內(nèi)，減少浮動(dòng)間隙內(nèi)的潤(rùn)滑油量。
[0015]6)所述轉(zhuǎn)軸在所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)一阻擋部，該阻擋部為套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的獨(dú)立部件或由轉(zhuǎn)軸一體形成，可防止動(dòng)密封環(huán)沿軸向向軸承箱內(nèi)側(cè)移動(dòng)。而優(yōu)選的，將阻擋部與述動(dòng)密封環(huán)采用傾斜度小于90度的斜端面配合不但可更好的阻擋潤(rùn)滑油通過動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙泄露，還相當(dāng)于延長(zhǎng)了密封長(zhǎng)度，增大了潤(rùn)滑油的流動(dòng)阻力，優(yōu)選的，所述阻擋部與所述動(dòng)密封環(huán)的斜面配合形成一狹長(zhǎng)間隙，以進(jìn)一步提高阻油效果；進(jìn)一步優(yōu)選的，該阻擋部的外側(cè)面和/或所述飛沿的外側(cè)面形成螺旋溝槽或凸肋，且所述螺旋溝槽或突肋螺旋方向與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣潤(rùn)滑油既可以通過阻擋部的離心效應(yīng)被拋離油面，提高潤(rùn)滑油的磁化效果，同時(shí)還可以利用阻擋部外側(cè)面螺旋溝槽或凸肋旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心推動(dòng)作用將潤(rùn)滑油從阻擋部和動(dòng)密封環(huán)之間的縫隙中推出，減小密封壓力。
[0016]設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的阻擋部還可優(yōu)化與動(dòng)密封環(huán)配合端面的設(shè)置，使兩者在配合部位分別或整體形成一尖部，以在對(duì)潤(rùn)滑油從動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面泄露到外側(cè)起到很好的阻擋作用的同時(shí)，還對(duì)軸承箱內(nèi)的潤(rùn)滑油具有很好的飛濺效果保證轉(zhuǎn)軸等轉(zhuǎn)動(dòng)部件的充分潤(rùn)滑。
[0017]7)所述磁性連接件優(yōu)選為一設(shè)在動(dòng)密封環(huán)上的高磁性柱狀磁連接件，這樣的設(shè)置不僅適于柱狀磁連接件的安裝，也適于靜密封環(huán)和動(dòng)密封環(huán)之間的緊密接觸以及動(dòng)密封環(huán)相對(duì)靜密封環(huán)的徑向移動(dòng)。優(yōu)選的，兩者通過磁連接件緊密貼合的結(jié)合面為直面配合，進(jìn)一步優(yōu)選的，為垂直轉(zhuǎn)軸的豎直面配合。
[0018]8)所述靜密封環(huán)的密封結(jié)構(gòu)可采用梳齒密封和/或蜂窩密封，但申請(qǐng)優(yōu)選的從外側(cè)到內(nèi)側(cè)依次為梳齒密封、蜂窩密封、梳齒密封。此種密封方式將單純的梳齒密封變?yōu)榉涓C密封與梳齒密封的結(jié)合，不但利用了蜂窩密封雙向阻尼特性所具有的更好密封效果，還利用蜂窩密封與梳齒密封形成互補(bǔ)，使得本申請(qǐng)與動(dòng)密封配合的靜密封更具有特點(diǎn):先是利用梳齒密封產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，初步降潤(rùn)滑油的能量，然后通過蜂窩密封的雙向阻尼特性對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行能量消耗，并利用蜂窩的雙向阻尼特性調(diào)整潤(rùn)滑油的流向，為其后的梳齒的節(jié)流與熱力學(xué)擴(kuò)容創(chuàng)造良好的密封環(huán)境，由此獲得更好的密封效果。
[0019]9)綜合考慮潤(rùn)滑油密封效果及軸的安全，結(jié)合本申請(qǐng)的上述設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)選所述靜密封環(huán)的梳齒密封與轉(zhuǎn)軸的配合間隙d2大于所述蜂窩密封與轉(zhuǎn)軸的配合間隙d3，，所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙S小于蜂窩密封與轉(zhuǎn)軸的配合間隙d3 ;所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙為0.05?0.1Omm,為0.055?0.10mm，靜密封環(huán)齒環(huán)密封間隙為:0.125?0.15mm，靜密封環(huán)蜂窩密封間隙為:0.10?0.125mm。
[0020]10)在所述動(dòng)密封環(huán)密封區(qū)的大致中間位置(是指橫向方向)的底部，開有多個(gè)如3-5個(gè)回油孔，經(jīng)過動(dòng)力槽的潤(rùn)滑油在此區(qū)域聚集時(shí)，可通過回油孔流回軸承箱內(nèi)。
[0021]11)所述靜密封環(huán)和動(dòng)密封為四等分結(jié)構(gòu)或上下二等分結(jié)構(gòu)以便于與轉(zhuǎn)軸的裝配。
[0022]上述改進(jìn)措施，在本領(lǐng)域技術(shù)人員可判斷其不矛盾沖突的情況下，可任意的組合在一起，并不受限于撰寫順序以及“優(yōu)選“和”進(jìn)一步優(yōu)選“的關(guān)系。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明具有動(dòng)密封環(huán)實(shí)施例的油密封機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖(注:該圖中的可動(dòng)密封環(huán)采用實(shí)施例1形式:動(dòng)力槽由動(dòng)密封環(huán)直接形成在其內(nèi)圓周面的靠?jī)?nèi)側(cè)區(qū)域，防磨帶鑲嵌在動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)區(qū)域)。
[0024]圖2為本發(fā)明動(dòng)密封環(huán)的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖(在動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面上單獨(dú)形成一構(gòu)件，用來(lái)形成動(dòng)力槽和設(shè)置防磨帶)。
[0025]圖3為本發(fā)明動(dòng)密封環(huán)實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖(在動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面上分別鑲嵌防磨帶與動(dòng)力肋)。
[0026]圖4為本發(fā)明動(dòng)密封環(huán)實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖(防磨結(jié)構(gòu)與動(dòng)力槽由防磨材料一體形成，再設(shè)置到動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面上)。
[0027]圖5為本發(fā)明動(dòng)密封環(huán)實(shí)施例5結(jié)構(gòu)示意圖(直接用防磨結(jié)構(gòu)形成螺旋動(dòng)力槽/動(dòng)力肋)。
[0028]圖6-1為本發(fā)明直接用防磨結(jié)構(gòu)形成螺旋動(dòng)力槽/動(dòng)力肋的【具體實(shí)施方式】I。
[0029]圖6-2為本發(fā)明直接用防磨結(jié)構(gòu)形成螺旋動(dòng)力槽/動(dòng)力肋的【具體實(shí)施方式】2。
[0030]圖7為本發(fā)明動(dòng)密封環(huán)與靜密封環(huán)采用止動(dòng)鍵防止動(dòng)密封環(huán)隨轉(zhuǎn)軸周向轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖8為本發(fā)明圖7所示實(shí)施例的左視圖。
[0032]圖9為本發(fā)明阻擋部實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖10為圖9所示阻擋部形成有螺旋槽的實(shí)施例的左視圖。
[0034]圖11為靜密封環(huán)所采用的蜂窩帶結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]附圖標(biāo)記的含義如下:
[0036]1-軸承箱箱體；
[0037]2-阻擋部；21_阻擋部尖端；22_阻擋部安裝螺釘；23_阻擋部左側(cè)端面(也即靠外側(cè)的端面)；24_阻擋部軸套部分；
[0038]3-靜密封環(huán)；
[0039]30-靜密封環(huán)內(nèi)部形成的腔體；31_靜密封環(huán)上的梳齒；32_靜密封環(huán)上的蜂窩帶；33-靜密封環(huán)上的回油孔；34_靜密封環(huán)向下的導(dǎo)流臂；35_靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)形成的限位凹槽；351-限位凹槽的左側(cè)壁(也即靠外側(cè)的側(cè)壁)；352_環(huán)狀凹槽的右側(cè)壁(也即靠?jī)?nèi)側(cè)的側(cè)壁)；36_止動(dòng)鍵；361_防轉(zhuǎn)孔；362_固定螺栓；37_靜密封環(huán)上半部分；38_靜密封環(huán)下半部分；39_靜密封環(huán)安裝螺栓
[0040]4-動(dòng)密封環(huán)；
[0041]40-動(dòng)密封環(huán)頂部；41_磁性連接件；42_防磨帶；43_動(dòng)力槽；44_集油槽；441_收集槽尖部；45_回油路徑；46_支撐彈簧；47_動(dòng)密封環(huán)平面密封區(qū)；49_動(dòng)密封環(huán)下部48-動(dòng)力肋
[0042]5-轉(zhuǎn)軸；
[0043]61-動(dòng)力槽回油方向；62_潤(rùn)滑油泄漏方向；
[0044]dl-動(dòng)密封環(huán)的密封間隙；d2-靜密封環(huán)梳齒密封間隙；d3-靜密封環(huán)蜂窩帶密封間隙；S-動(dòng)、靜密封環(huán)間的徑向活動(dòng)間隙；
[0045]D-蜂窩帶的蜂窩晶格內(nèi)接圓直徑；L_蜂窩帶寬度；H-蜂窩帶高度
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0047]如無(wú)特別說明，本申請(qǐng)中所述軸向、徑向、周向均是以轉(zhuǎn)軸為基準(zhǔn)。
[0048]如無(wú)特別說明，在軸向方向上，軸承箱油側(cè)視為內(nèi)側(cè)，而靠近外界環(huán)境一側(cè)視為外側(cè)；
[0049]如無(wú)特別說明，在徑向上，與轉(zhuǎn)軸配合側(cè)視為內(nèi)側(cè)，而外周方向視為外側(cè)，為避免表達(dá)上的混淆并便于與附圖對(duì)應(yīng)了解，本專利中也將為頂部、上部，內(nèi)周稱為了下部或底部坐寸ο
[0050]如無(wú)特別說明，本申請(qǐng)中所述“在..內(nèi)”包括邊界，如所述“靜密封環(huán)限位凹槽的左、右側(cè)壁面投影在動(dòng)密封環(huán)兩側(cè)的相應(yīng)集油槽(44)內(nèi)”包括投影在集油槽邊界輪廓線上此種情況。
[0051]下面結(jié)合附圖1-11描述本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方式:
[0052]由圖1所示的油封機(jī)構(gòu)，其安裝在軸承箱箱體I(包括將軸承箱與汽缸等缸體部件做成一體的情形)與轉(zhuǎn)軸5之間實(shí)現(xiàn)兩部件之間的油密封，其包括一個(gè)或多個(gè)油密封單元，每個(gè)油密封單元由固定安裝在箱體I上的靜密封環(huán)3和和安裝在靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)的動(dòng)密封環(huán)
(4)組成，兩密封環(huán)沿軸向并列的套裝在轉(zhuǎn)軸上但不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)密封環(huán)外側(cè)面與所述靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)面在磁性連接件41磁吸力的作用下可相對(duì)徑向移動(dòng)的緊貼在一起，但兩者并不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生在動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸5之間的配合間隙dl內(nèi)的油膜會(huì)在磁性連接件41所產(chǎn)生的環(huán)狀磁場(chǎng)下被磁化產(chǎn)生磁油幕。
[0053]通過上述設(shè)計(jì)，本申請(qǐng)不但可以利用磁性連接件41實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封環(huán)4與靜密封環(huán)的軸向固定，還可以使動(dòng)密封環(huán)4與靜密封環(huán)并不是完全固定在一起不能動(dòng)，而還可以使動(dòng)密封環(huán)沿著靜密封環(huán)與其產(chǎn)生磁吸配合的靜密封環(huán)結(jié)合面移動(dòng)實(shí)現(xiàn)一定的徑向浮動(dòng)，使得動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸之間的密封間隙在磁性連接件41的磁吸作用下具有隨軸的隨動(dòng)性，從而不但保證動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸的同心，還能有效避免密封機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)軸之間的硬性摩擦，使靜密封環(huán)和動(dòng)密封環(huán)4在磁性連接件41的磁力及密封介質(zhì)潤(rùn)滑油的壓力作用下緊貼在一起形成非接觸浮動(dòng)式自密封而避免將轉(zhuǎn)軸劃傷(動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓表面與轉(zhuǎn)軸外表面間有一圈環(huán)狀的間隙，兩個(gè)圓周面不直接接觸)，并使磁性連接件41所產(chǎn)生的強(qiáng)力磁場(chǎng)可在磁連接機(jī)構(gòu)與軸之間形成強(qiáng)大的環(huán)狀磁場(chǎng)，在該磁場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)軸與動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面光滑段的潤(rùn)滑油形成具有一定剛度的磁油幕，該磁油幕可有效的阻止油的通過，并可以很好的將摩擦熱疏導(dǎo)掉，使局部溫度不會(huì)過高，防止了動(dòng)密封環(huán)4在高溫下的變形。因此磁油幕的存在使本油封機(jī)構(gòu)的密封性及動(dòng)密封環(huán)的耐用性都大大得以改善。優(yōu)選，磁性連接件沿周向布置。
[0054]本申請(qǐng)不但提出了上述靜密封環(huán)與動(dòng)密封環(huán)4采用磁性連接件41連接的改進(jìn)點(diǎn)，還通過巧妙改進(jìn)動(dòng)密封環(huán)4、靜密封環(huán)結(jié)構(gòu)上的關(guān)系創(chuàng)造性的使動(dòng)密封環(huán)4與靜密封能夠以簡(jiǎn)單緊湊的結(jié)構(gòu)高效可靠的協(xié)同工作，從而不但能夠使?jié)櫥筒煌饴?、達(dá)到完全阻油的效果，還能夠確保軸系免遭密封環(huán)損傷，實(shí)現(xiàn)機(jī)組壽命高、工作安全、運(yùn)行成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的油封機(jī)構(gòu)。
[0055]下述優(yōu)化方案，還能夠使本發(fā)明進(jìn)一步帶來(lái)更好的密封效果及較高的安全性及綜合性價(jià)比:
[0056]一、所述靜密封3與動(dòng)密封環(huán)4之間的安裝結(jié)構(gòu)及配合關(guān)系的優(yōu)化:
[0057]具體的，由圖1所示，靜密封環(huán)3沿軸向向箱體I外側(cè)突出，其內(nèi)側(cè)面形成一腔體30，且腔體的內(nèi)側(cè)壁面上形成一環(huán)狀限位凹槽35，動(dòng)密封環(huán)4被部分容納在腔體30中且其頂部40 (也即動(dòng)密封環(huán)4的外周部分)伸入到該限位凹槽35中，并與該限位凹槽35實(shí)現(xiàn)軸向、徑向、周向的全方位配合關(guān)系:軸向上與所述限位凹槽35的靠外側(cè)側(cè)壁通過磁性連接件41的高磁性可相對(duì)徑向移動(dòng)的緊密吸合在一起實(shí)現(xiàn)兩者之間的軸向固定；徑向上被一至少設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)4底部的彈簧46支撐在靜密封限位凹槽35內(nèi)圓周面上且使其頂部外圓周面與限位凹槽35內(nèi)圓周面之間保持一可供其徑向浮動(dòng)的活動(dòng)間隙S，由此使該彈簧既起到調(diào)心作用又可以限制動(dòng)密封環(huán)4僅在一定范圍內(nèi)進(jìn)行徑向浮動(dòng)并對(duì)其實(shí)施減震作用；周向上與靜密封環(huán)通過止動(dòng)部件36，如止動(dòng)鍵或止動(dòng)銷連接使動(dòng)密封環(huán)4不被軸5帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。除此之外，動(dòng)密封環(huán)4在其兩端面分別形成一向兩側(cè)外伸展的集油槽44，靜密封環(huán)限位凹槽35的左、右側(cè)壁351 / 352內(nèi)壁面投影在動(dòng)密封環(huán)4兩側(cè)的相應(yīng)集油槽44內(nèi)，如此使濺落到靜密封環(huán)內(nèi)壁面的潤(rùn)滑油能夠通過限位凹槽35側(cè)壁的導(dǎo)流效果充分的回流到集油槽44中，而進(jìn)一步優(yōu)選的，所述靜密封環(huán)限位凹槽的內(nèi)側(cè)側(cè)壁形成伸向集油槽的導(dǎo)流臂
(34)，該導(dǎo)流臂整個(gè)投影在其相應(yīng)側(cè)的所述動(dòng)密封環(huán)集油槽(44)內(nèi)，還能進(jìn)一步提高集油效果，以及阻止?jié)櫥拖蛲庑孤逗捅ＷC油封機(jī)構(gòu)密封壓力。
[0058]通過靜密封與動(dòng)密封環(huán)4之間的上述安裝結(jié)構(gòu)及相應(yīng)關(guān)系的優(yōu)化，尤其是可浮動(dòng)密封與靜密封環(huán)利用靜密封內(nèi)側(cè)凹腔及限位凹槽35及集油槽、導(dǎo)流臂的配合使得動(dòng)密封環(huán)4、靜密封環(huán)不但能夠以簡(jiǎn)單緊湊的結(jié)構(gòu)構(gòu)成油封機(jī)構(gòu)，還使得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)所帶起來(lái)的潤(rùn)滑油能夠充分的被收集，送回軸承箱內(nèi)，不但大大提高油的回收效果，極大的減輕了油封機(jī)構(gòu)的密封壓力，還使得油封機(jī)構(gòu)的密封效果大大加強(qiáng)。
[0059]二、關(guān)于動(dòng)密封環(huán)4的改進(jìn)
[0060]1、關(guān)于動(dòng)力槽43的設(shè)置
[0061]本發(fā)明為提高油密封效果，如圖1-6所示，動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面沿軸向形成有多個(gè)螺旋狀動(dòng)力槽43(優(yōu)選的，靠近動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面的內(nèi)側(cè)設(shè)置)，且螺旋方向與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，以在利用溝槽的阻油功能的同時(shí)，還能夠通過轉(zhuǎn)軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力將潤(rùn)滑油通過動(dòng)力槽壓回軸承箱I內(nèi)(如圖1放大圖所示)，同時(shí)也降低了密封面的摩擦發(fā)熱。
[0062]具體的，螺旋動(dòng)力槽或動(dòng)力肋可以像圖1所示實(shí)施例1那樣直接在動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面(優(yōu)選動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面采用軟金屬材料制成的軸承合金)上形成螺旋動(dòng)力槽43 (如圖1所示，優(yōu)選的，靠近動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面的內(nèi)側(cè)設(shè)置)，也可以如圖2所示實(shí)施例2，將動(dòng)力槽在一動(dòng)力槽構(gòu)件(優(yōu)選采用軟金屬材料制成的軸承合金制成)上形成，再將動(dòng)力槽構(gòu)件設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面上(如采用鑲嵌方式)，還可以如圖3所示實(shí)施例3在可浮動(dòng)密封內(nèi)表面上以鑲嵌方式，通過鑲嵌動(dòng)力肋48形成動(dòng)力槽；還可如4所示實(shí)施例4，將動(dòng)力槽/動(dòng)力肋與動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面上的其他部件如防磨帶形成一整體部件設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面上；或如圖5、6-1?6-2所不實(shí)施例5,干脆直接將防磨帶設(shè)置成螺旋狀，形成螺旋動(dòng)力槽或螺旋動(dòng)力肋，達(dá)到一舉兩得之效(圖6-1所示動(dòng)力槽形成方式是利用柱狀防磨顆粒以斷點(diǎn)形式鑲嵌在動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面上，整體形成螺旋狀動(dòng)力槽；圖6-2所示實(shí)施方式是直接利用一整個(gè)防磨條以螺旋狀布置在動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上形成螺旋狀動(dòng)力槽)。
[0063]優(yōu)選的，形成動(dòng)力槽的動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面或動(dòng)力槽構(gòu)件采用軟金屬材料制成的軸承合金。
[0064]動(dòng)力槽43產(chǎn)生的抽吸作用，雖然一定的潤(rùn)滑油被壓回密封側(cè)提高了密封性能，但油膜的厚度會(huì)變薄，因此不能基于流體潤(rùn)滑來(lái)實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)矩化，為此當(dāng)所述動(dòng)密封面的內(nèi)圓周面形成動(dòng)力槽或動(dòng)力肋時(shí)，如圖5所示，本發(fā)明還創(chuàng)造性的提出在轉(zhuǎn)軸5的外圓周面形成有與動(dòng)密封環(huán)4的動(dòng)力肋或動(dòng)力槽對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)集油凹槽51，但優(yōu)選的，采用一個(gè)集油凹槽與多個(gè)動(dòng)力槽或動(dòng)力肋配合的方式更有助于保證油膜的穩(wěn)定形成。而同理，當(dāng)轉(zhuǎn)軸的外圓周面形成動(dòng)力槽或動(dòng)力肋時(shí)，動(dòng)密封面的內(nèi)圓周面也可以相應(yīng)地形成有與轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力槽或動(dòng)力肋對(duì)應(yīng)的多個(gè)凹腔。集油凹槽51的對(duì)應(yīng)設(shè)置，保證了所需的油膜厚度，在阻擋潤(rùn)滑油向外泄漏的同時(shí)，還保證了密封區(qū)的潤(rùn)滑、扭轉(zhuǎn)力矩及防止密封圈干磨。
[0065]需要說明的是，動(dòng)力肋與動(dòng)力槽僅是相對(duì)而言，兩者必然是同時(shí)出現(xiàn)的，形成動(dòng)力槽必然需要?jiǎng)恿?，形成?dòng)力肋必然形成動(dòng)力槽，因此本申請(qǐng)除非有特別說明，這兩種情形其實(shí)所要達(dá)到的目的都是相同的，即利用槽道實(shí)現(xiàn)“推油”效果。另外，除可以在動(dòng)密封環(huán)4上設(shè)置動(dòng)力槽或動(dòng)力肋之外，還可以在轉(zhuǎn)軸上的相應(yīng)位置處形成動(dòng)力槽或動(dòng)力肋，作用都是一樣，但考慮到轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度需要及工藝的簡(jiǎn)單性，本申請(qǐng)優(yōu)選在動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)周形成動(dòng)力槽或動(dòng)力肋
[0066]2、關(guān)于防磨帶42的設(shè)置
[0067]除上述優(yōu)化方式之外，在動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面上設(shè)置防磨條或防磨柱等防磨結(jié)構(gòu)形成動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面上的防磨帶42可保護(hù)動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面(通常是軟金屬材料構(gòu)成的軸承合金)的摩損刮傷問題，優(yōu)選的，防磨帶高度和動(dòng)力槽或動(dòng)力肋高度采用相同的高度，有利于油膜壓力的穩(wěn)定。
[0068]進(jìn)一步的,還可進(jìn)一步優(yōu)化:
[0069]防磨帶具體材料可采用耐磨的軟合金材料如巴氏合金等，以條、短片、或柱粒等形式連續(xù)或不連續(xù)的(如斷點(diǎn)形式)沿動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面周向的形成防磨帶(防磨帶是防磨結(jié)構(gòu)整體成帶狀)，由于防磨帶采用耐磨軟金屬制成，對(duì)轉(zhuǎn)軸也具有很好的防磨效果，因此可避免采用硬金屬對(duì)轉(zhuǎn)軸帶來(lái)的損傷，縮小與轉(zhuǎn)軸的配合間隙減少漏油量。
[0070]為節(jié)約材料成本，并使防磨帶能夠牢固的設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面上，防磨帶優(yōu)選采用一個(gè)個(gè)單獨(dú)的圓柱顆粒沿動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面不完全連續(xù)的鑲嵌而成，以節(jié)省大量的軟金屬材料，降低產(chǎn)品成本。
[0071]采用軟金屬材料制成的防磨帶的動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸的配合間隙可以縮小到0.055 ?0.07mm。
[0072]需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的，本申請(qǐng)所謂的不連續(xù)是指防磨結(jié)構(gòu)個(gè)體彼此之間是斷開的，如采用一塊塊防磨片或點(diǎn)狀防磨柱彼此分開的鑲嵌，但整體還是分布于整個(gè)動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面并呈帶狀，而不是指僅圓周面部分設(shè)置防磨帶。
[0073]3、動(dòng)力槽/動(dòng)力肋與防磨帶的整體設(shè)置優(yōu)化
[0074]對(duì)于上述動(dòng)密封環(huán)4的改進(jìn)措施，本申請(qǐng)還創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)，將防磨帶和動(dòng)力槽/動(dòng)力肋綜合考慮、組合設(shè)計(jì)會(huì)取得綜合性價(jià)比更高的一舉多得效果。
[0075]如圖1、2、3、4所示，動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓表面分為兩個(gè)部分:外側(cè)的防磨帶設(shè)置區(qū)域和內(nèi)側(cè)的動(dòng)力槽設(shè)置區(qū)域，將動(dòng)力槽/動(dòng)力肋43、48設(shè)置在動(dòng)力密封環(huán)內(nèi)側(cè)，將防磨帶設(shè)置在動(dòng)力密封環(huán)外側(cè)。這樣的設(shè)置方式的技術(shù)效果主要在于:防磨帶利用磁化油膜阻擋潤(rùn)滑油向外泄露，同時(shí)利用耐磨材料制成的防磨帶保護(hù)動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周上的軟金屬材料不被很快的磨損。而被擋回到動(dòng)力槽區(qū)域內(nèi)的潤(rùn)滑油，可利用動(dòng)力槽與轉(zhuǎn)軸之間的作用實(shí)現(xiàn)動(dòng)力回油，將大部分潤(rùn)滑油“推回”軸承箱內(nèi)。
[0076]具體的，兩者整體設(shè)置方式可如圖1所示，動(dòng)力槽由動(dòng)密封環(huán)4直接形成在其內(nèi)圓周面的靠?jī)?nèi)側(cè)區(qū)域，而防磨帶鑲嵌在動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分形成。
[0077]也可以如圖3所示，在動(dòng)密封內(nèi)表面上單獨(dú)鑲嵌防磨帶和動(dòng)力肋48 ；
[0078]也可以如圖2所示，在動(dòng)密封環(huán)4其內(nèi)圓周面上單獨(dú)形成一動(dòng)力槽構(gòu)件，用來(lái)設(shè)置動(dòng)力槽和設(shè)防磨帶，其中動(dòng)力槽直接由動(dòng)力槽構(gòu)件形成，而防磨帶則以圓柱狀顆粒形式透過動(dòng)力槽構(gòu)件鑲嵌在動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面上整體形成防磨帶，如此以鑲嵌形式設(shè)置在動(dòng)力槽構(gòu)件和動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面上的柱狀顆粒不但構(gòu)件了防磨帶，還起到固定動(dòng)力槽構(gòu)件的作用，使其與動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)周面的結(jié)合更牢固。
[0079]還可以如圖4所示，將防磨帶與動(dòng)力槽、動(dòng)力肋由防磨材料整體形成一獨(dú)立部件設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面上，此時(shí)防磨帶為一平面防磨區(qū)42。
[0080]對(duì)于上述的這些實(shí)施方式，無(wú)論是將動(dòng)力槽/動(dòng)力肋與防磨片/防磨柱先形成一獨(dú)立整體部件再設(shè)置到動(dòng)密封環(huán)4上還是將兩者分別設(shè)置成一獨(dú)立部件再設(shè)置到動(dòng)密封環(huán)4上還是將兩者與動(dòng)密封環(huán)4整體加工而成，這些方式都得必須加工出動(dòng)力槽/動(dòng)力肋與防磨帶兩個(gè)結(jié)構(gòu)，工藝比較復(fù)雜，為此本發(fā)明還創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)一種可以使防磨片/防磨柱和動(dòng)力槽/動(dòng)力肋兩個(gè)功能合而為一極大簡(jiǎn)化工藝及維修費(fèi)用的方式，如下:
[0081]如圖5、6-1、6_2所示，將防磨帶直接設(shè)這成螺旋狀，使防磨帶之間的溝槽直接形成螺旋動(dòng)力槽，從而達(dá)到一舉多得的效果。具體的，可參考上述的鑲嵌方式將一個(gè)個(gè)耐磨軟金屬材料構(gòu)成的柱狀顆粒整體呈螺旋狀的鑲嵌在動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面上，從而既構(gòu)成了防磨帶又構(gòu)成了螺旋動(dòng)力槽，避免了動(dòng)力槽與防磨帶分別設(shè)置成型的工藝上的繁瑣和不安全因素，可謂一舉多得、簡(jiǎn)單易施、具有極高的性價(jià)比。
[0082]4、關(guān)于動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸配合間隙的設(shè)置
[0083]動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸之間的間隙配合使兩者之間的油膜的存在一方面使防磨帶和動(dòng)力槽能夠更安全、更高效的實(shí)現(xiàn)其密封效果和防磨效果，一方面也使兩者配合間隙內(nèi)的油膜能夠在磁性連接件41的磁場(chǎng)作用下被磁化成磁油幕，從而具有更好的阻油防漏效果。為進(jìn)一步提高這一綜合效果，動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸之間的配合間隙dl (也即動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)圓周面與轉(zhuǎn)軸的外圓周面之間的間隙距離)最好設(shè)置在0.055?0.1Omm范圍內(nèi)。進(jìn)一步的，配合間隙動(dòng)力中可設(shè)有供潤(rùn)滑油通過的回油路徑45以進(jìn)一步保證配合間隙內(nèi)的潤(rùn)滑油油膜厚度。
[0084]5、關(guān)于磁性連接件41的優(yōu)化
[0085]用來(lái)固定動(dòng)、靜密封環(huán)的磁性連接件41可以是分別設(shè)置在靜密封環(huán)與動(dòng)密封環(huán)4上的極性相反的一片或多片磁鐵或磁鋼構(gòu)成的磁性連接件，也可以是單獨(dú)設(shè)置在靜密封環(huán)或動(dòng)密封環(huán)4上的磁鐵或磁鋼構(gòu)成的磁性連接件(此時(shí)與該磁性連接件對(duì)應(yīng)的動(dòng)或靜密封面與該磁性連接件產(chǎn)生磁吸作用)，還可以不設(shè)磁性連接件，直接采用具有磁吸作用的材料使動(dòng)密封環(huán)和靜密封環(huán)的配合面產(chǎn)生磁吸作用(除該些實(shí)施方式外，配合面可以全部采用磁吸材料制成，也可以部分采用磁吸材料制成，但這種方式較設(shè)置磁性連接件方式對(duì)磁油幕的形成較差)。
[0086]當(dāng)磁性連接件41設(shè)計(jì)為具有在動(dòng)、靜密封環(huán)上兩兩相對(duì)的磁性連接件時(shí)，則分別沿周向設(shè)置在靜密封環(huán)3和動(dòng)密封環(huán)4上并一一相對(duì)應(yīng)。當(dāng)僅在一側(cè)設(shè)置磁連接件時(shí)，如圖1所示，優(yōu)選的周向設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)4上以易于安裝，且優(yōu)化磁性連接件41采用柱狀磁性連接接件，以適于靜密封環(huán)和動(dòng)密封環(huán)4之間的緊密接觸以及動(dòng)密封環(huán)4的徑向浮動(dòng)。
[0087]進(jìn)一步指出的是，如果選擇只在一側(cè)設(shè)置磁性連接件41的方式，要求沒有安裝磁性連接件41的動(dòng)密封環(huán)4或靜密封環(huán)3的至少吸接部位為能夠與磁性連接件41產(chǎn)生磁吸作用的材料構(gòu)成，且由于動(dòng)密封環(huán)4是靠磁性連接件41通過磁吸作用與靜密封環(huán)軸向固定在一起，而工作中只允許動(dòng)密封環(huán)4在徑向上進(jìn)行一定的浮動(dòng)，因此為防止動(dòng)密封環(huán)4在轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)作用下相對(duì)靜密封轉(zhuǎn)動(dòng)，要求本申請(qǐng)的磁性連接件41及相應(yīng)部位的磁吸材料都具有較高的磁性。
[0088]綜合上述實(shí)施方式，最優(yōu)選的，選擇在可動(dòng)密封環(huán)上設(shè)置磁性連接件41，此時(shí)靜密封環(huán)采用鐵性材料直接與磁性連接件41產(chǎn)生吸附作用或靜密封環(huán)采用非鐵性材料，在靜密封環(huán)與磁性連接件的相應(yīng)位置，鑲嵌鐵性材料或其他可產(chǎn)生磁性吸附作用的材料與磁性連接件產(chǎn)生吸附作用。該種設(shè)置方式可節(jié)省空間，使整個(gè)密封裝置的結(jié)構(gòu)更為緊湊。
[0089]6、其他連接關(guān)系的優(yōu)化
[0090]進(jìn)一步的，為避免動(dòng)密封環(huán)4在轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)作用下相對(duì)靜密封轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖7、8所示，在靜密封環(huán)上安裝防轉(zhuǎn)動(dòng)件，本實(shí)施例采用防轉(zhuǎn)鍵36，對(duì)應(yīng)的動(dòng)密封環(huán)4上設(shè)置防轉(zhuǎn)孔361，防轉(zhuǎn)鍵深入防轉(zhuǎn)孔361內(nèi)，可避免動(dòng)密封環(huán)4隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但動(dòng)密封環(huán)4的防轉(zhuǎn)孔361應(yīng)大于止動(dòng)鍵36的寬度，使彼此之間保留有間隙，從而使動(dòng)密封環(huán)4有足夠的活動(dòng)空間，固定螺栓362的頭大于防轉(zhuǎn)孔的孔徑并有一定的膨脹空隙。
[0091]7、動(dòng)密封環(huán)4兩側(cè)集油槽的形成
[0092]為使動(dòng)密封環(huán)4更好的實(shí)現(xiàn)集油槽的集油效果及與靜密封環(huán)之間的結(jié)構(gòu)的緊湊，如圖1所示，將動(dòng)密封環(huán)4頂部寬度設(shè)計(jì)為小于下部寬度，頂部伸入靜密封環(huán)的限位凹槽35中，下部?jī)蓚?cè)分別向外形成一具有尖端的飛沿，該飛沿與頂部的端面分別形成一向外伸展的集油槽44，靜密封環(huán)的凹槽的兩側(cè)壁至少內(nèi)壁面投影在與其側(cè)相對(duì)的集油槽44內(nèi)，以使濺到靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)面上的潤(rùn)滑油流進(jìn)集油槽44中。
[0093]同樣，為靜密封與箱體安裝位置的潤(rùn)滑油也導(dǎo)進(jìn)集油槽44中，與動(dòng)密封環(huán)4的集油槽相應(yīng)的，靜密封環(huán)的凹腔的外側(cè)壁351形成向下伸出的導(dǎo)流臂34，該導(dǎo)流臂投影在與其相應(yīng)的動(dòng)密封環(huán)4集油槽44內(nèi)，從而使集油槽的集油效果更佳。
[0094]二、阻擋部2的設(shè)置
[0095]上述動(dòng)密封環(huán)4與靜密封環(huán)的綜合設(shè)計(jì)使本申請(qǐng)相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有了空間立體、多層防護(hù)的阻油效果，同時(shí)還大大降低了密封機(jī)構(gòu)由于為考慮防止漏油而使動(dòng)靜配合間隙過小給轉(zhuǎn)軸帶來(lái)劃傷等可能的損害。盡管該些做法已經(jīng)使本申請(qǐng)相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有很好的密封效果，但本申請(qǐng)仍創(chuàng)造性的提出一種將現(xiàn)有技術(shù)常設(shè)的阻擋部2進(jìn)行與動(dòng)密封環(huán)4相匹配的優(yōu)化設(shè)計(jì)，雖然這種手段對(duì)于本發(fā)明其不是必須的，但若采用可進(jìn)一步增強(qiáng)油封機(jī)構(gòu)的整體密封效果。
[0096]如圖1、9、10所示，轉(zhuǎn)軸在動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)側(cè)設(shè)有一阻擋部2，該阻擋部2為套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的單獨(dú)部件或由轉(zhuǎn)軸一體形成。阻擋部2的設(shè)置，相當(dāng)于為防止?jié)櫥屯庑乖O(shè)置了一道屏障。進(jìn)一步可改進(jìn)的，其外端面還可與動(dòng)密封環(huán)4飛沿的外端面形狀相應(yīng)，形成一狹長(zhǎng)的傾斜度在O度?90度之間的配合間隙，進(jìn)一步增大了潤(rùn)滑油沿動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)圓周面的泄漏難度。而為進(jìn)一步增強(qiáng)該效果，本申請(qǐng)還創(chuàng)造性的提出，阻擋部2的外側(cè)面和/或飛沿的外側(cè)面形成向外甩油效應(yīng)的螺旋溝槽或凸肋231，如圖10所示，該些螺旋溝槽或突肋螺旋方向與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，如此潤(rùn)滑油既可以通過阻擋部2的離心效應(yīng)被拋離油面，又可以因阻擋部2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心作用將潤(rùn)滑油壓回密封側(cè)。優(yōu)選的，如圖1、9所示，阻擋部2和/或與動(dòng)密封環(huán)4的端部配合處形成一尖部21能夠進(jìn)一步增強(qiáng)阻擋部的甩油效果。
[0097]三、靜密封環(huán)3
[0098]盡管由于上述的優(yōu)化設(shè)置，流到作為最后一道密封的靜密封環(huán)的潤(rùn)滑油已經(jīng)很少，但為能提高本發(fā)明無(wú)論任何情況下都不會(huì)發(fā)生漏油的效果，本申請(qǐng)還是對(duì)靜密封環(huán)3進(jìn)行了優(yōu)化，以將極少漏網(wǎng)之油也能夠完全阻擋，為磁動(dòng)力油封做好最后一道密封屏障。優(yōu)選的，本發(fā)明靜密封環(huán)可采用梳齒密封31與蜂窩密封32結(jié)合的方式，如圖10所示，采用的蜂窩密封32是一個(gè)個(gè)封閉的晶格，且為軟金屬材料制成，因此其具有良好的阻尼減振特性及較好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而且蜂窩壁厚很薄，如果蜂窩密封32與轉(zhuǎn)子碰磨，首先磨損的是蜂窩密封32，對(duì)轉(zhuǎn)子沒有傷害，可有效的減輕軸振現(xiàn)象，保護(hù)密封間隙不因軸振而遭到破壞，提高密封的使用壽命。
[0099]如圖1、10所示，本實(shí)施例最優(yōu)選的靜密封環(huán)密封方式是:從外側(cè)到內(nèi)側(cè)依次為梳齒密封3131、蜂窩密封3232、梳齒密封3131。由于蜂窩密封32為軟金屬材料，且蜂窩帶寬度大，即使與軸發(fā)生碰撞磨損時(shí)也不會(huì)損傷軸，因此蜂窩密封32的間隙d3設(shè)計(jì)得可比梳齒密封31的間隙d2要小，動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸的配合間隙S小于蜂窩密封32與轉(zhuǎn)軸的配合間隙d3，優(yōu)選的動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸的配合間隙為dl為0.055mm?0.1Omm,靜密封環(huán)齒環(huán)密封間隙為:0.125mm?0.15mm,靜密封環(huán)蜂窩密封32間隙為:0.1Omm?0.125mm,以獲得耐磨、防漏油、不降低轉(zhuǎn)矩的綜合較佳效果
[0100]進(jìn)一步優(yōu)選的，如圖所示，靜密封環(huán)的密封齒設(shè)計(jì)為偏尖結(jié)構(gòu)，齒尖偏向軸承箱內(nèi)偵U。該種設(shè)計(jì)可有效防止?jié)櫥驮邶X內(nèi)側(cè)聚集，減少潤(rùn)滑油的泄漏量。
[0101]進(jìn)一步優(yōu)選的，靜密封環(huán)上設(shè)置有越過動(dòng)密封環(huán)4并沿徑向向下的導(dǎo)流臂34也即限位凹槽35的靠油箱內(nèi)側(cè)的壁(或稱右壁)。當(dāng)軸承箱內(nèi)飛濺的潤(rùn)滑油飛濺到靜密封環(huán)上并沿靜密封環(huán)向下流動(dòng)時(shí)，通過此導(dǎo)流臂，將潤(rùn)滑油導(dǎo)入動(dòng)密封環(huán)4的收集槽，通過收集槽將潤(rùn)滑油導(dǎo)入軸承箱底部，減少進(jìn)入密封空間的潤(rùn)滑油量。
[0102]優(yōu)選的，靜密封環(huán)上設(shè)置有回油孔。通過動(dòng)密封環(huán)4的少量潤(rùn)滑油在靜密封環(huán)與動(dòng)密封環(huán)4之間聚集時(shí)，可以通過回油孔回到軸承箱內(nèi)部，防止?jié)櫥屯庑埂?br>
[0103]優(yōu)選的，靜密封環(huán)與動(dòng)密封環(huán)4之間有止動(dòng)鍵，防止動(dòng)密封環(huán)4隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0104]四、關(guān)于動(dòng)、靜密封環(huán)的各自整體結(jié)構(gòu)
[0105]靜、動(dòng)密封環(huán)4周向上可分為幾部分，如圖11所示，靜密封環(huán)分為上半部分37和下半部分38，以便于套裝在轉(zhuǎn)軸5與軸承箱箱體I之間。相應(yīng)的，動(dòng)密封環(huán)也相應(yīng)的包括上下部分組裝而成。
[0106]綜上，本申請(qǐng)油封機(jī)構(gòu)應(yīng)用上述改進(jìn)措施可具有如下顯著效果:
[0107]1、磁性連接件41的采用，可將動(dòng)密封環(huán)4磁吸在靜密封環(huán)上，并為動(dòng)密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸之間的環(huán)隙的磁油幕提供磁源，密封間隙在磁柱的磁吸作用下隨軸的隨動(dòng)性，保證浮環(huán)與軸的同心性，密封效果極佳。
[0108]2、設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的阻擋部2既防止了動(dòng)密封環(huán)4的軸向移動(dòng)，又可利用其將潤(rùn)滑油拋離軸面，還可利用其外端面上與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反的螺旋溝槽或突肋螺旋因阻擋部2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的負(fù)壓作用將潤(rùn)滑油壓回密封側(cè)，同時(shí)也提高了動(dòng)密封內(nèi)圓周面的動(dòng)力槽或動(dòng)力肋的“推油”效果。本申請(qǐng)對(duì)阻擋部2的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得阻擋部2可很好的勝任磁動(dòng)力油封的第一道密封屏障。
[0109]3、通過活動(dòng)間隙的動(dòng)密封環(huán)4外周面一個(gè)或多個(gè)螺旋槽的設(shè)計(jì)以及動(dòng)密封環(huán)4內(nèi)周面動(dòng)力槽或動(dòng)力肋的螺旋方向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的設(shè)計(jì)將軸向留出的潤(rùn)滑油推回軸承箱內(nèi)。此為磁動(dòng)力油封的第二道密封屏障。而動(dòng)密封環(huán)4或轉(zhuǎn)軸上凹腔的設(shè)計(jì)以及動(dòng)密封環(huán)4回油路徑的設(shè)計(jì)保證了在動(dòng)力槽作用所需的潤(rùn)滑油的油膜厚度。
[0110]4、靜密封環(huán)上的導(dǎo)流臂、動(dòng)密封環(huán)4上的收集槽、飛沿以及位于回油孔的設(shè)置發(fā)揮了集液與回收之功效，可對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行有效收集并排出，可看作磁動(dòng)力密封第三道密封屏障。
[0111]5、磁性連接件41的磁性使得磁性連接件41 (41)與轉(zhuǎn)軸(5)之間形成環(huán)狀磁場(chǎng)使得軸與動(dòng)密封環(huán)4的內(nèi)表面光滑段形成一定剛度的油幕，可有效的阻止油的通過，且該油幕還可以很好的將摩擦熱疏導(dǎo)掉，使局部溫度不會(huì)過高，防止了磁動(dòng)力環(huán)在高溫下的變形。磁油幕的存在為本密封機(jī)構(gòu)添加了第四道密封屏障。
[0112]6、作為最后一道密封，靜密封環(huán)梳齒密封31的設(shè)計(jì)利用了梳齒節(jié)流之功效，將極少漏網(wǎng)之油徹底阻擋，為磁動(dòng)力油封設(shè)置了最后一道密封屏障。
[0113]本申請(qǐng)的上述設(shè)計(jì)及技術(shù)效果，使得本申請(qǐng)的油封機(jī)構(gòu)能夠廣泛適用于各種轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，如汽輪機(jī)油擋、發(fā)電機(jī)端蓋的密封等。
[0114]最后說明的是:
[0115]盡管在本文中描述和圖示了本發(fā)明的各種創(chuàng)造性方面、概念和特征，通過結(jié)合在示例性實(shí)施方式中實(shí)施它們，但是可在許多替代實(shí)施方式中使用不同實(shí)施例的各種方面、概念和特征，單獨(dú)地或者以各種組合及其子組合的方式。除非在本文中被明確地排除在外，所有這樣的組合和子組合意圖都是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0116]另外，盡管可能在本文中描述了關(guān)于本發(fā)明的各種方面、概念和特征的各種優(yōu)選實(shí)施方式，但是這些描述不是本發(fā)明所有實(shí)施方式的完全或詳盡的清單，這些描述并不表明這些特征是必需的，排他性的。本申請(qǐng)示例性方法或結(jié)構(gòu)的描述并不限于包括在所有情況下所要求的所有特征，除非明確陳述為這種情況。
【權(quán)利要求】
1.一種油封機(jī)構(gòu)，設(shè)于軸承箱箱體(I)與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個(gè)或多個(gè)油封單元，所述油封單元由安裝在所述箱體上的靜密封環(huán)(3)和安裝在所述靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)的動(dòng)密封環(huán)(4)組成，兩密封環(huán)沿軸向并列的套裝在所述轉(zhuǎn)軸上但不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于:所述靜密封環(huán)沿軸向向箱體外側(cè)突出，其內(nèi)側(cè)面形成一腔體且在腔體的內(nèi)壁面形成一環(huán)狀的限位凹槽(35);所述動(dòng)密封環(huán)被部分容納在該腔體(30)中，且其頂部(40)伸入到該限位凹槽中，并:在軸向上通過磁性連接件與所述限位凹槽的靠外側(cè)側(cè)壁可相對(duì)徑向移動(dòng)的緊密貼合在一起，在徑向上被一至少設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)底部的彈簧(46)支撐在所述靜密封環(huán)限位凹槽內(nèi)圓周面上且其頂部外圓周面與所述限位凹槽內(nèi)圓周面之間保持一可供其徑向浮動(dòng)的活動(dòng)間隙S，在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動(dòng)部件(36)連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸之間為間隙配合，所述磁性連接件所產(chǎn)生的環(huán)狀磁場(chǎng)使所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面或所述轉(zhuǎn)軸與動(dòng)密封環(huán)配合的外圓周面形成有一個(gè)或多個(gè)周向的動(dòng)力槽(43)或動(dòng)力肋(48)，優(yōu)選的，在所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠?jī)?nèi)側(cè)部分設(shè)置所述動(dòng)力槽或動(dòng)力肋；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述動(dòng)力槽或動(dòng)力肋螺旋的形成在轉(zhuǎn)軸的外周面或動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上，且螺旋方向與所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反；進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面形成動(dòng)力槽或動(dòng)力肋時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面相應(yīng)地形成有與所述動(dòng)密封面的多個(gè)動(dòng)力槽或動(dòng)力肋對(duì)應(yīng)的集油凹槽；當(dāng)所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面形成動(dòng)力槽或動(dòng)力肋時(shí)，所述動(dòng)密封面的內(nèi)圓周面相應(yīng)地形成有與所述轉(zhuǎn)軸的多個(gè)動(dòng)力槽或動(dòng)力肋對(duì)應(yīng)的集油凹槽(45);進(jìn)一步優(yōu)選的，僅所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠?jī)?nèi)側(cè)部分與動(dòng)力槽或動(dòng)力肋對(duì)應(yīng)的設(shè)置有所述集油凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面上周向的設(shè)置有軟性材料制成的防磨帶，優(yōu)選的，所述防磨帶(42)在動(dòng)力密封環(huán)上整體呈螺旋狀，且螺旋方向與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述防磨帶設(shè)置在所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分設(shè)置權(quán)利要求2所述的防磨帶，靠?jī)?nèi)側(cè)部分設(shè)置權(quán)利要求3所述的動(dòng)力槽或動(dòng)力肋；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述防磨帶與所述動(dòng)力槽/動(dòng)力肋單獨(dú)或整體形成一構(gòu)件設(shè)置在所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上或由所述動(dòng)密封環(huán)一體形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述動(dòng)密封環(huán)兩端側(cè)面分別形成一向外端伸展的集油槽(44)，所述靜密封環(huán)限位凹槽的兩側(cè)內(nèi)壁面投影在所述動(dòng)密封環(huán)相應(yīng)側(cè)的集油槽(44)內(nèi)；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述靜密封環(huán)限位凹槽的內(nèi)側(cè)側(cè)壁形成伸向集油槽的導(dǎo)流臂(34)，該導(dǎo)流臂投影在其相應(yīng)側(cè)的所述動(dòng)密封環(huán)集油槽(44)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸在所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一阻擋部(2)，該阻擋部套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上或由轉(zhuǎn)軸一體形成；優(yōu)選的，所述阻擋部與所述動(dòng)密封環(huán)相鄰的對(duì)應(yīng)面形狀相配、為傾斜度小于90度的斜面配合；進(jìn)一步優(yōu)選的，兩者在配合部位配合形成一尖部；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述阻擋部與所述動(dòng)密封環(huán)配合的端面上形成有具有向外甩油效應(yīng)的螺旋溝槽或凸肋(231)，所述螺旋溝槽或凸肋螺旋方向與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:在所述動(dòng)密封環(huán)的底部，開有3— 5個(gè)回油孔(45)，將動(dòng)力槽離心拋出的潤(rùn)滑油進(jìn)行收集并通過回油孔流回軸承箱內(nèi)。
8.一種油封機(jī)構(gòu)，設(shè)于軸承箱箱體(I)與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個(gè)或多個(gè)油封單元，所述油封單元由安裝在所述箱體上的靜密封環(huán)(3)和安裝在所述靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)的動(dòng)密封環(huán)(4)組成，兩密封環(huán)沿軸向并列的套裝在所述轉(zhuǎn)軸上但不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于:所述動(dòng)密封環(huán)(40)在軸向上通過磁性連接件與所述靜密封環(huán)可相對(duì)徑向移動(dòng)的緊密貼合在一起，在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動(dòng)部件連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在徑向上被一至少設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)底部的彈簧(46)支撐在所述靜密封環(huán)內(nèi)圓周面上且其頂部外圓周面與所述靜密封內(nèi)圓周面之間保持一可供其浮動(dòng)的活動(dòng)間隙S ;所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸之間為間隙配合，所述磁性連接件產(chǎn)生的磁場(chǎng)使所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化；所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面上形成有多個(gè)周向的由軟性耐磨材料構(gòu)成的防磨帶(43 / 44)，所述防磨帶螺旋形成在動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上，且螺旋方向與所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，優(yōu)選的，所述防磨帶設(shè)置在所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分。
9.一種油封機(jī)構(gòu)，設(shè)于軸承箱箱體(I)與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個(gè)或多個(gè)油封單元，所述油封單元由安裝在所述箱體上的靜密封環(huán)(3)和安裝在所述靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)的動(dòng)密封環(huán)(4)組成，兩密封環(huán)沿軸向并列的套裝在所述轉(zhuǎn)軸上但不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于:所述動(dòng)密封環(huán)(40)在軸向上通過磁性連接件與所述靜密封環(huán)可相對(duì)徑向移動(dòng)的緊密貼合在一起，并在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動(dòng)部件連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在徑向上被一至少設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)底部的彈簧(46)支撐在所述靜密封環(huán)內(nèi)圓周面上且其頂部外圓周面與所述靜密封內(nèi)圓周面之間保持一可供其浮動(dòng)的活動(dòng)間隙S ;所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸之間為間隙配合，所述磁性連接件所產(chǎn)生的環(huán)狀磁場(chǎng)使所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化；所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面上形成有多個(gè)周向的動(dòng)力槽(43);所述動(dòng)力槽螺旋的形成在動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上，且螺旋方向與所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反；所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上還周向的設(shè)置有軟性材料制成的防磨帶(44)，所述動(dòng)力槽靠動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面的內(nèi)側(cè)設(shè)置，所述防磨帶靠動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面的外側(cè)設(shè)置。
10.如權(quán)利要求8或9所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述靜密封環(huán)沿軸向向箱體外側(cè)突出，其內(nèi)側(cè)面形成一腔體，且在其內(nèi)壁面上形成一環(huán)狀限位凹槽，所述動(dòng)密封環(huán)被部分容納在該腔體中且其頂部伸入到環(huán)狀限位凹槽中，通過該限位凹槽所述動(dòng)密封環(huán)在軸向上與所述限位凹槽的靠外側(cè)側(cè)壁可相對(duì)徑向移動(dòng)的緊密貼合在一起實(shí)現(xiàn)所述磁性連接件的軸向磁吸固定及所述彈簧徑向上的支撐；所述動(dòng)密封環(huán)兩端側(cè)面分別形成一向外伸展的集油槽，所述靜密封環(huán)限位凹槽的左、右側(cè)壁面投影在所述動(dòng)密封環(huán)相應(yīng)側(cè)的集油槽內(nèi)。
11.一種油封機(jī)構(gòu)，設(shè)于軸承箱箱體(I)與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個(gè)或多個(gè)油封單元，所述油封單元由安裝在所述箱體上的靜密封環(huán)(3)和安裝在所述靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)的動(dòng)密封環(huán)(4)組成，兩密封環(huán)沿軸向并列的套裝在所述轉(zhuǎn)軸上但不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于:所述靜密封環(huán)沿軸向向箱體外側(cè)突出，其內(nèi)側(cè)面形成一腔體，所述動(dòng)密封環(huán)被部分容納在該腔體(30)中；所述靜密封腔體的內(nèi)壁面形成一環(huán)狀限位凹槽(35)，所述動(dòng)密封環(huán)頂部(40)伸入到該限位凹槽中并在軸向上通過磁性連接件與所述限位凹槽的靠外側(cè)側(cè)壁可相對(duì)徑向移動(dòng)的緊密貼合在一起，在徑向上被一至少設(shè)置在動(dòng)密封環(huán)底部的彈簧(46)支撐在所述靜密封環(huán)限位凹槽內(nèi)圓周面上且其頂部外圓周面與所述限位凹槽內(nèi)圓周面之間保持一可供其浮動(dòng)的活動(dòng)間隙S，在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動(dòng)部件連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述動(dòng)密封環(huán)兩端側(cè)面分別形成一向外伸展的集油槽，所述靜密封環(huán)限位凹槽的左、右側(cè)壁面投影在所述動(dòng)密封環(huán)相應(yīng)側(cè)的集油槽(44)內(nèi)；所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸之間為間隙配合，所述磁性連接件所產(chǎn)生的環(huán)狀磁場(chǎng)使所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化；所述動(dòng)密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面上形成有多個(gè)周向的動(dòng)力槽(43);所述動(dòng)力槽螺旋的形成在動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上，且螺旋方向與所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反；所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面上還周向的設(shè)置有軟性材料制成的防磨帶(44)，所述動(dòng)力槽靠動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面的內(nèi)側(cè)設(shè)置，所述防磨帶靠動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)圓周面的外側(cè)設(shè)置；所述靜密封環(huán)限位凹槽的右側(cè)壁形成一伸向集油槽的導(dǎo)流臂(34)，該導(dǎo)流臂投影在與其同側(cè)的所述動(dòng)密封環(huán)集油槽(44)內(nèi)；所述轉(zhuǎn)軸在所述動(dòng)密封環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一與所述動(dòng)密封環(huán)端面形狀相配、隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的阻擋部(2)，該阻擋部的端部形成一尖部；在所述動(dòng)密封環(huán)密封區(qū)的底部，開有多個(gè)回油孔(45)，經(jīng)過動(dòng)力槽的潤(rùn)滑油在此區(qū)域聚集時(shí)，可通過該回油孔流回所述軸承箱內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項(xiàng)所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:在與所述動(dòng)密封環(huán)內(nèi)圓周面動(dòng)力槽或動(dòng)力肋對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)軸外周面上，形成有集油凹槽(22)，所述集油凹槽與所述動(dòng)密封環(huán)動(dòng)力槽或動(dòng)力肋采用凸凹相對(duì)的方式設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述磁性連接件為一設(shè)在動(dòng)密封環(huán)上的高磁性柱狀磁連接件，由于該高磁性柱狀磁連接件的磁力作用，所述動(dòng)密封環(huán)被磁吸在所述限位凹槽的靠外側(cè)側(cè)壁上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述靜密封環(huán)從外側(cè)到內(nèi)側(cè)依次為梳齒密封、蜂窩密封、梳齒密封。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的油封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述靜密封環(huán)的梳齒密封與轉(zhuǎn)軸的配合間隙d2大于所述蜂窩密封與轉(zhuǎn)軸的配合間隙d3，所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙S小于蜂窩密封與轉(zhuǎn)軸的配合間隙d3 ;優(yōu)選的，所述動(dòng)密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙為dl為0.055mm-0.1Omm,靜密封環(huán)齒環(huán)密封間隙為:0.125mm-0.15mm,靜密封環(huán)蜂窩密封間隙為:0.10mm-Q.125mm。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)所述的油封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述靜密封環(huán)和動(dòng)密封為周向四等分結(jié)構(gòu)或上下二等分結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F16J15/43GK104279331SQ201410088484
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】趙忠波 申請(qǐng)人:趙忠波