油封機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種油封機構(gòu)，其通過磁性連接機構(gòu)將可浮動密封環(huán)與靜密封環(huán)吸接在一起，并為可浮動密封環(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性，保證浮環(huán)與軸的同心性，密封效果極佳。同時，其轉(zhuǎn)軸上的阻擋部設計、可浮動密封環(huán)外周面的螺旋槽設計、可浮動密封環(huán)內(nèi)周面動力槽或動力肋設計、靜密封環(huán)上的導流壁設計、可浮動密封環(huán)上的收集槽設計使得本實用新型具有更佳的油密封效果。
【專利說明】油封機構(gòu)

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型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)軸之間的油封機構(gòu)，尤其是高轉(zhuǎn)速機械的轉(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)速機械的軸承多采用滑動軸瓦支撐結(jié)構(gòu)，軸承箱內(nèi)存在大量潤滑油，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，軸承箱內(nèi)的潤滑油在軸承箱內(nèi)飛濺、流動。
[0003]為防止軸承箱內(nèi)的潤滑油向外泄露，需要在軸承箱的兩端設置有油密封。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，很容易破壞已調(diào)好的密封間隙，導致潤滑油大量外泄，浪費大量的潤滑油，污染環(huán)境，在溫度較高的區(qū)域，還容易產(chǎn)生火災。另外，密封齒與軸碰撞摩擦，還會磨損轉(zhuǎn)軸的表面，加大機組的維護費用，為機組安全運行帶來很大的隱患。
實用新型內(nèi)容
[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型的實用新型目的在于提供一種密封性能好、確保潤滑油不外漏、保護軸系免遭損傷、機組壽命高、運行成本小的一種油封機構(gòu)。
[0005]為解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種油封機構(gòu)，設于軸承箱箱體⑴與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個或多個油封單元，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，其特征在于:所述動密封環(huán)外側(cè)面與所述靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)面在磁吸力的作用下可相對徑向移動的緊貼在一起，所述動密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜同時被磁化。
[0007]通過上述設計，由于利用磁性連接機構(gòu)實現(xiàn)可浮動密封環(huán)與靜密封環(huán)的軸向固定，并不使靜密封環(huán)與可浮動動密封環(huán)完全固定，而可以使動密封環(huán)沿著靜密封環(huán)與其通過磁性連接機構(gòu)軸向固定的磁吸面(也即限位凹槽的靠外側(cè)側(cè)壁)上進行一定的徑向浮動，這使得浮動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間的密封間隙在磁性連接機構(gòu)的磁吸作用下具有隨軸的隨動性，保證可浮動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的同心性，另外具有強磁性的磁性連接機構(gòu)可在磁動力環(huán)與軸之間形成環(huán)狀磁場，在磁場作用下轉(zhuǎn)軸與可浮動密封環(huán)的內(nèi)圓周面光滑段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掉，使局部溫度不會過高，防止了可浮動密封環(huán)在高溫下的變形。磁油幕的存在使本油封機構(gòu)的密封性大大得以改善。
[0008]為取得更好的效果，本申請還可以做以下之一或多項組合的進一步改進:
[0009]I)所述靜密封與可浮動密封環(huán)之間的安裝結(jié)構(gòu)及相應關系的優(yōu)化:；進一步優(yōu)選的，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)壁可相對徑向移動的緊密貼合在一起，在徑向上被一至少設置在動密封環(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的活動間隙S，在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動部件(36)連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動；所述動密封環(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)狀磁場使所述動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化；
[0010]2)所述可浮動密封環(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)壁面投影在所述可浮動密封環(huán)相應側(cè)的集油槽內(nèi)。通過靜密封與可浮動密封環(huán)之間的上述安裝結(jié)構(gòu)及相應關系的優(yōu)化，使得動、靜密封環(huán)不但能夠以簡單緊湊的結(jié)構(gòu)構(gòu)成油封機構(gòu)，還使得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動所帶起來的潤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構(gòu)的密封壓力。
[0011]3)所述動密封與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面或所述轉(zhuǎn)軸與可浮動密封環(huán)配合的外圓周面形成有多個周向的螺旋方向與所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反動力槽或動力肋，優(yōu)選的，所述動力槽或動力肋螺旋的形成在轉(zhuǎn)軸的外周面或可浮動密封環(huán)的內(nèi)圓周面上，進一步優(yōu)選的，在所述可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠內(nèi)側(cè)部分設置所述動力槽或動力肋，動力槽或動力肋的該些設計，使得本申請在利用溝槽的阻油功能的同時，通過轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動動力將潤滑油通過動力槽或動力肋壓回箱體(如軸承箱)，同時還提高了油膜的剛度和潤滑效果。
[0012]進一步優(yōu)選的，當所述可浮動密封環(huán)的內(nèi)圓周面形成動力槽或動力肋時，所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面相應地形成有與動密封面的多個動力槽或動力肋對應的多個凹腔；當所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面形成動力槽或動力肋時，所述動密封面的內(nèi)圓周面相應地形成有與轉(zhuǎn)軸的多個動力槽或動力肋對應的多個集油凹腔，通過這些凹腔保證油膜一定的厚度及可浮動密封環(huán)的非接觸密封；進一步優(yōu)選的，僅所述可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠內(nèi)側(cè)部分設置的動力槽或動力肋對應的設置有所述集油凹槽。
[0013]4)可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面上設置連續(xù)或斷續(xù)形成的防磨帶可保證由軟金屬材料構(gòu)成的可浮動密封環(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狀防磨柱在動力密封環(huán)上整體設置成螺旋狀，且螺旋方向與所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反。此舉通過簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)一舉兩得的效果達到防磨帶和動力槽/動力肋的雙重作用；進一步優(yōu)選的，所述防磨帶設置在所述可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分，以進一步保證在各種不利的工況下的形成穩(wěn)固的油膜。
[0014]5)當所述可浮動密封環(huán)同時設置I)或2)所述動力槽/動力肋和防磨帶時，防磨帶設置在可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分，在可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠內(nèi)側(cè)部分設置上述任一項所述的動力槽或動力肋，進一步優(yōu)選的，所述防磨帶與所述動力槽/動力肋分別構(gòu)成或形成一整體構(gòu)件，設置在所述可浮動密封環(huán)的內(nèi)圓周面上。這樣的設置方式，防磨帶設置密封區(qū)域利用磁化油膜阻擋潤滑油向外泄露，同時，同時利用耐磨材料保護軟金屬材料不被很快的磨損。而被擋回到動力槽區(qū)域內(nèi)的潤滑油，可利用動力槽與轉(zhuǎn)軸之間的作用實現(xiàn)動力回油，將大部分潤滑油“推回”軸承箱內(nèi)。
[0015]6)所述動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的集油槽內(nèi)，這樣的設計不但使得可浮動密封環(huán)表面上的潤滑油能夠沿著其壁面流進集油槽中，而進一步優(yōu)選的，集油槽的外側(cè)壁形成向外延展伸出的飛沿，還會使更多的潤滑油集納在集油槽中。而進一步優(yōu)選的，與可浮動密封環(huán)的集油槽相應的，所述靜密封環(huán)的限位凹槽的靠內(nèi)側(cè)(即軸承箱的潤滑油側(cè))側(cè)壁形成一伸向集油槽的導流壁，更能將潤滑油順利的導引到集油槽內(nèi)，減少浮動間隙內(nèi)的潤滑油量。
[0016]7)所述轉(zhuǎn)軸在所述可浮動密封環(huán)的內(nèi)側(cè)設一阻擋部，該阻擋部為套設在轉(zhuǎn)軸上與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動的獨立部件或由轉(zhuǎn)軸一體形成，可防止動密封環(huán)沿軸向向軸承箱內(nèi)側(cè)移動。而優(yōu)選的，將阻擋部與述可浮動密封環(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滑油通過浮動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙泄露，還相當于延長了密封長度，增大了潤滑油的流動阻力，優(yōu)選的，所述阻擋部與所述可浮動密封環(huán)的斜面配合形成一狹長間隙，以進一步提高阻油效果；進一步優(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，這樣潤滑油既可以通過阻擋部的離心效應被拋離油面，提高潤滑油的磁化效果，同時還可以利用阻擋部外側(cè)面螺旋溝槽或凸肋旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心推動作用將潤滑油從阻擋部和可浮動密封環(huán)之間的縫隙中推出，減小密封壓力。
[0017]設置在轉(zhuǎn)軸上的阻擋部還可優(yōu)化與動密封環(huán)配合端面的設置，使兩者在配合部位分別或整體形成一尖部，以在對潤滑油從可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面泄露到外側(cè)起到很好的阻擋作用的同時，還對軸承箱內(nèi)的潤滑油具有很好的飛濺效果保證轉(zhuǎn)軸等轉(zhuǎn)動部件的充分潤滑。
[0018]8)所述磁性連接機構(gòu)優(yōu)選為一設在可浮動密封環(huán)上的高磁性柱狀磁連接件，這樣的設置不僅適于柱狀磁連接件的安裝，也適于靜密封環(huán)和可浮動密封環(huán)之間的緊密接觸以及可浮動密封環(huán)相對靜密封環(huán)的徑向移動。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，進一步優(yōu)選的，為垂直轉(zhuǎn)軸的豎直面配合。
[0019]9)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，使得本申請與動密封配合的靜密封更具有特點:先是利用梳齒密封產(chǎn)生節(jié)流效應，初步降潤滑油的能量，然后通過蜂窩密封的雙向阻尼特性對潤滑油進行能量消耗，并利用蜂窩的雙向阻尼特性調(diào)整潤滑油的流向，為其后的梳齒的節(jié)流與熱力學擴容創(chuàng)造良好的密封環(huán)境，由此獲得更好的密封效果。
[0020]10)綜合考慮潤滑油密封效果及軸的安全，結(jié)合本申請的上述設計，進一步優(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，，所述可浮動密封環(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 ;所述可浮動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙為0.05?0.10mm，為0.055?0.10mm，靜密封環(huán)齒環(huán)密封間隙為:0.125?0.15_，靜密封環(huán)蜂窩密封間隙為:0.10?0.125_。
[0021]11)在所述可浮動密封環(huán)密封區(qū)的大致中間位置(是指橫向方向)的底部，開有多個如3-5個回油孔，經(jīng)過動力槽的潤滑油在此區(qū)域聚集時，可通過回油孔流回軸承箱內(nèi)。
[0022]12)所述靜密封環(huán)和動密封為四等分結(jié)構(gòu)或上下二等分結(jié)構(gòu)以便于與轉(zhuǎn)軸的裝配。
[0023]上述改進措施，在本領域技術(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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型具有可浮動密封環(huán)實施例的油密封機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖(注:該圖中的可動密封環(huán)采用實施例1形式:動力槽由可浮動密封環(huán)直接形成在其內(nèi)圓周面的靠內(nèi)側(cè)區(qū)域，防磨帶鑲嵌在可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)區(qū)域)。
[0025]圖2為本實用新型可浮動密封環(huán)的實施例2結(jié)構(gòu)示意圖(在可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面上單獨形成一構(gòu)件，用來形成動力槽和設置防磨帶)。
[0026]圖3為本實用新型可浮動密封環(huán)實施例3結(jié)構(gòu)示意圖(在可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面上分別鑲嵌防磨帶與動力肋)。
[0027]圖4為本實用新型可浮動密封環(huán)實施例4結(jié)構(gòu)示意圖(防磨結(jié)構(gòu)與動力槽由防磨材料一體形成，再設置到可浮動密封環(huán)內(nèi)圓周面上)。
[0028]圖5為本實用新型可浮動密封環(huán)實施例5結(jié)構(gòu)示意圖(直接用防磨結(jié)構(gòu)形成螺旋動力槽/動力肋)。
[0029]圖6-1為本實用新型直接用防磨結(jié)構(gòu)形成螺旋動力槽/動力肋的【具體實施方式】I。
[0030]圖6-2為本實用新型直接用防磨結(jié)構(gòu)形成螺旋動力槽/動力肋的【具體實施方式】2。
[0031]圖7為本實用新型可浮動密封環(huán)與靜密封環(huán)采用止動鍵防止可浮動密封環(huán)隨轉(zhuǎn)軸周向轉(zhuǎn)動的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖8為本實用新型圖7所示實施例的左視圖。
[0033]圖9為本實用新型阻擋部實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖10為圖9所示阻擋部形成有螺旋槽的實施例的左視圖。
[0035]圖11為靜密封環(huán)所采用的蜂窩帶結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]附圖標記的含義如下:
[0037]1-軸承箱箱體；
[0038]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:
[0039]3-靜密封環(huán)；
[0040]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)向下的導流壁；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(也即靠內(nèi)側(cè)的側(cè)壁)；36_止動鍵；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
[0041]4-動密封環(huán)；
[0042]40-動密封環(huán)頂部；41-磁性連接機構(gòu)；42-防磨帶；43_動力槽；44-集油槽；441-收集槽尖部；45_回油路徑；46_支撐彈簧；47_動密封環(huán)平面密封區(qū)；49_動密封環(huán)下部48-動力肋
[0043]5-轉(zhuǎn)軸；
[0044]61-動力槽回油方向；62_潤滑油泄漏方向；
[0045]dl-動密封環(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、靜密封環(huán)間的徑向活動間隙；
[0046]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

【具體實施方式】
[0047]下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0048]如無特別說明，本申請中所述軸向、徑向、周向均是以轉(zhuǎn)軸為基準。
[0049]如無特別說明，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)；
[0050]如無特別說明，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)，為避免表達上的混淆并便于與附圖對應了解，本專利中也將為頂部、上部，內(nèi)周稱為了下部或底部等。
[0051]如無特別說明，本申請中所述“在..內(nèi)”包括邊界，如所述“靜密封環(huán)限位凹槽的左、右側(cè)壁面投影在可浮動密封環(huán)兩側(cè)的相應集油槽內(nèi)”包括投影在集油槽邊界輪廓線上此種情況。
[0052]下面結(jié)合附圖1-11描述本申請的優(yōu)選實施方式:
[0053]由圖1所示的油封機構(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之間實現(xiàn)兩部件之間的油密封，其包括一個或多個油密封單元，每個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，動密封環(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徑向移動的緊貼在一起，但兩者并不隨軸轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生在動密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸5之間的配合間隙dl內(nèi)的油膜會在磁性連接件41所產(chǎn)生的環(huán)狀磁場下被磁化產(chǎn)生磁油幕。
[0054]通過上述設計，本申請不但可以利用磁性連接件41實現(xiàn)動密封環(huán)4與靜密封環(huán)的軸向固定，還可以使動密封環(huán)4與靜密封環(huán)并不是完全固定在一起不能動，而還可以使動密封環(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)合面移動實現(xiàn)一定的徑向浮動，使得動密封環(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性，從而不但保證動密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸的同心，還能有效避免密封機構(gòu)與轉(zhuǎn)軸之間的硬性摩擦，使靜密封環(huán)和動密封環(huán)4在磁性連接件41的磁力及密封介質(zhì)潤滑油的壓力作用下緊貼在一起形成非接觸浮動式自密封而避免將轉(zhuǎn)軸劃傷(動密封環(huán)4內(nèi)圓表面與轉(zhuǎn)軸外表面間有一圈環(huán)狀的間隙，兩個圓周面不直接接觸)，并使磁性連接件41所產(chǎn)生的強力磁場可在磁連接機構(gòu)與軸之間形成強大的環(huán)狀磁場，在該磁場作用下轉(zhuǎn)軸與動密封環(huán)4的內(nèi)圓周面光滑段的潤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掉，使局部溫度不會過高，防止了動密封環(huán)4在高溫下的變形。因此磁油幕的存在使本油封機構(gòu)的密封性及動密封環(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。
[0055]本申請不但提出了上述靜密封環(huán)與動密封環(huán)4采用磁性連接件41連接的改進點，還通過巧妙改進動密封環(huán)4、靜密封環(huán)結(jié)構(gòu)上的關系創(chuàng)造性的使動密封環(huán)4與靜密封能夠以簡單緊湊的結(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?、達到完全阻油的效果，還能夠確保軸系免遭密封環(huán)損傷，實現(xiàn)機組壽命高、工作安全、運行成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單的油封機構(gòu)。
[0056]下述優(yōu)化方案，還能夠使本實用新型進一步帶來更好的密封效果及較高的安全性及綜合性價比:
[0057]一、所述靜密封3與動密封環(huán)4之間的安裝結(jié)構(gòu)及配合關系的優(yōu)化:
[0058]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，動密封環(huán)4被部分容納在腔體30中且其頂部40 (也即動密封環(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實現(xiàn)軸向、徑向、周向的全方位配合關系: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的高磁性可相對徑向移動的緊密吸合在一起實現(xiàn)兩者之間的軸向固定；徑向上被一至少設置在動密封環(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的活動間隙S，由此使該彈簧既起到調(diào)心作用又可以限制動密封環(huán)4僅在一定范圍內(nèi)進行徑向浮動并對其實施減震作用；周向上與靜密封環(huán)通過止動部件36，如止動鍵或止動銷連接使動密封環(huán)4不被軸5帶動轉(zhuǎn)動。除此之外，動密封環(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)壁面投影在動密封環(huán)4兩側(cè)的相應集油槽44內(nèi)，如此使濺落到靜密封環(huán)內(nèi)壁面的潤滑油能夠通過限位凹槽35側(cè)壁的導流效果充分的回流到集油槽44中，而進一步優(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流臂
(34)，該導流臂整個投影在其相應側(cè)的所述動密封環(huán)集油槽(44)內(nèi)，還能進一步提高集油效果，以及阻止?jié)櫥拖蛲庑孤逗捅ＷC油封機構(gòu)密封壓力。
[0059]通過靜密封與動密封環(huán)4之間的上述安裝結(jié)構(gòu)及相應關系的優(yōu)化，尤其是可浮動密封與靜密封環(huán)利用靜密封內(nèi)側(cè)凹腔及限位凹槽35及集油槽、導流臂的配合使得動密封環(huán)4、靜密封環(huán)不但能夠以簡單緊湊的結(jié)構(gòu)構(gòu)成油封機構(gòu)，還使得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動所帶起來的潤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構(gòu)的密封壓力，還使得油封機構(gòu)的密封效果大大加強。
[0060]二、關于動密封環(huán)4的改進
[0061]1、關于動力槽43的設置
[0062]本實用新型為提高油密封效果，如圖1-6所示，動密封環(huán)4的內(nèi)圓周面沿軸向形成有多個螺旋狀動力槽43 (優(yōu)選的，靠近動密封環(huán)4的內(nèi)圓周面的內(nèi)側(cè)設置)，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，還能夠通過轉(zhuǎn)軸5的轉(zhuǎn)動動力將潤滑油通過動力槽壓回軸承箱I內(nèi)(如圖1放大圖所示)，同時也降低了密封面的摩擦發(fā)熱。
[0063]具體的，螺旋動力槽或動力肋可以像圖1所示實施例1那樣直接在動密封環(huán)4內(nèi)圓周面(優(yōu)選動密封環(huán)內(nèi)圓周面采用軟金屬材料制成的軸承合金)上形成螺旋動力槽43 (如圖1所示，優(yōu)選的，靠近動密封環(huán)4的內(nèi)圓周面的內(nèi)側(cè)設置)，也可以如圖2所示實施例2，將動力槽在一動力槽構(gòu)件(優(yōu)選采用軟金屬材料制成的軸承合金制成)上形成，再將動力槽構(gòu)件設置在動密封環(huán)4的內(nèi)圓周面上(如采用鑲嵌方式)，還可以如圖3所示實施例3在可浮動密封內(nèi)表面上以鑲嵌方式，通過鑲嵌動力肋48形成動力槽；還可如4所示實施例4，將動力槽/動力肋與動密封環(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置在動密封環(huán)4內(nèi)圓周面上；或如圖5、6-1?6-2所示實施例5，干脆直接將防磨帶設置成螺旋狀，形成螺旋動力槽或螺旋動力肋，達到一舉兩得之效(圖6-1所示動力槽形成方式是利用柱狀防磨顆粒以斷點形式鑲嵌在動密封環(huán)內(nèi)圓周面上，整體形成螺旋狀動力槽；圖6-2所示實施方式是直接利用一整個防磨條以螺旋狀布置在動密封環(huán)的內(nèi)圓周面上形成螺旋狀動力槽)。
[0064]優(yōu)選的，形成動力槽的動密封環(huán)內(nèi)圓周面或動力槽構(gòu)件采用軟金屬材料制成的軸承合金。
[0065]動力槽43產(chǎn)生的抽吸作用，雖然一定的潤滑油被壓回密封側(cè)提高了密封性能，但油膜的厚度會變薄，因此不能基于流體潤滑來實現(xiàn)低轉(zhuǎn)矩化，為此當所述動密封面的內(nèi)圓周面形成動力槽或動力肋時，如圖5所示，本實用新型還創(chuàng)造性的提出在轉(zhuǎn)軸5的外圓周面形成有與動密封環(huán)4的動力肋或動力槽對應的一個或多個集油凹槽51，但優(yōu)選的，采用一個集油凹槽與多個動力槽或動力肋配合的方式更有助于保證油膜的穩(wěn)定形成。而同理，當轉(zhuǎn)軸的外圓周面形成動力槽或動力肋時，動密封面的內(nèi)圓周面也可以相應地形成有與轉(zhuǎn)軸的一個或多個動力槽或動力肋對應的多個凹腔。集油凹槽51的對應設置，保證了所需的油膜厚度，在阻擋潤滑油向外泄漏的同時，還保證了密封區(qū)的潤滑、扭轉(zhuǎn)力矩及防止密封圈干磨。
[0066]需要說明的是，動力肋與動力槽僅是相對而言，兩者必然是同時出現(xiàn)的，形成動力槽必然需要動力肋，形成動力肋必然形成動力槽，因此本申請除非有特別說明，這兩種情形其實所要達到的目的都是相同的，即利用槽道實現(xiàn)“推油”效果。另外，除可以在動密封環(huán)4上設置動力槽或動力肋之外，還可以在轉(zhuǎn)軸上的相應位置處形成動力槽或動力肋，作用都是一樣，但考慮到轉(zhuǎn)軸的強度需要及工藝的簡單性，本申請優(yōu)選在動密封環(huán)的內(nèi)周形成動力槽或動力肋
[0067]2、關于防磨帶42的設置
[0068]除上述優(yōu)化方式之外，在動密封環(huán)4內(nèi)圓周面上設置防磨條或防磨柱等防磨結(jié)構(gòu)形成動密封環(huán)4內(nèi)圓周面上的防磨帶42可保護動密封環(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，防磨帶高度和動力槽或動力肋高度采用相同的高度，有利于油膜壓力的穩(wěn)定。
[0069]進一步的，還可進一步優(yōu)化:
[0070]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(如斷點形式)沿動密封環(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，對轉(zhuǎn)軸也具有很好的防磨效果，因此可避免采用硬金屬對轉(zhuǎn)軸帶來的損傷，縮小與轉(zhuǎn)軸的配合間隙減少漏油量。
[0071]為節(jié)約材料成本，并使防磨帶能夠牢固的設置在動密封環(huán)4的內(nèi)圓周面上，防磨帶優(yōu)選采用一個個單獨的圓柱顆粒沿動密封環(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。
[0072]采用軟金屬材料制成的防磨帶的動密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸的配合間隙可以縮小到
0.055 ?0.07mm。
[0073]需要說明的是，本領域技術(shù)人員可理解的，本申請所謂的不連續(xù)是指防磨結(jié)構(gòu)個體彼此之間是斷開的，如采用一塊塊防磨片或點狀防磨柱彼此分開的鑲嵌，但整體還是分布于整個動密封環(huán)的內(nèi)圓周面并呈帶狀，而不是指僅圓周面部分設置防磨帶。
[0074]3、動力槽/動力肋與防磨帶的整體設置優(yōu)化
[0075]對于上述動密封環(huán)4的改進措施，本申請還創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)，將防磨帶和動力槽/動力肋綜合考慮、組合設計會取得綜合性價比更高的一舉多得效果。
[0076]如圖1、2、3、4所示，動密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓表面分為兩個部分:外側(cè)的防磨帶設置區(qū)域和內(nèi)側(cè)的動力槽設置區(qū)域，將動力槽/動力肋43、48設置在動力密封環(huán)內(nèi)側(cè)，將防磨帶設置在動力密封環(huán)外側(cè)。這樣的設置方式的技術(shù)效果主要在于:防磨帶利用磁化油膜阻擋潤滑油向外泄露，同時利用耐磨材料制成的防磨帶保護動密封環(huán)4內(nèi)圓周上的軟金屬材料不被很快的磨損。而被擋回到動力槽區(qū)域內(nèi)的潤滑油，可利用動力槽與轉(zhuǎn)軸之間的作用實現(xiàn)動力回油，將大部分潤滑油“推回”軸承箱內(nèi)。
[0077]具體的，兩者整體設置方式可如圖1所示，動力槽由動密封環(huán)4直接形成在其內(nèi)圓周面的靠內(nèi)側(cè)區(qū)域，而防磨帶鑲嵌在動密封環(huán)4內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分形成。
[0078]也可以如圖3所示，在動密封內(nèi)表面上單獨鑲嵌防磨帶和動力肋48 ；
[0079]也可以如圖2所示，在動密封環(huán)4其內(nèi)圓周面上單獨形成一動力槽構(gòu)件，用來設置動力槽和設防磨帶，其中動力槽直接由動力槽構(gòu)件形成，而防磨帶則以圓柱狀顆粒形式透過動力槽構(gòu)件鑲嵌在動密封環(huán)4的內(nèi)圓周面上整體形成防磨帶，如此以鑲嵌形式設置在動力槽構(gòu)件和動密封環(huán)4內(nèi)圓周面上的柱狀顆粒不但構(gòu)件了防磨帶，還起到固定動力槽構(gòu)件的作用，使其與動密封環(huán)4內(nèi)周面的結(jié)合更牢固。
[0080]還可以如圖4所示，將防磨帶與動力槽、動力肋由防磨材料整體形成一獨立部件設置在動密封環(huán)4內(nèi)圓周面上，此時防磨帶為一平面防磨區(qū)42。
[0081]對于上述的這些實施方式，無論是將動力槽/動力肋與防磨片/防磨柱先形成一獨立整體部件再設置到動密封環(huán)4上還是將兩者分別設置成一獨立部件再設置到動密封環(huán)4上還是將兩者與動密封環(huán)4整體加工而成，這些方式都得必須加工出動力槽/動力肋與防磨帶兩個結(jié)構(gòu)，工藝比較復雜，為此本實用新型還創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)一種可以使防磨片/防磨柱和動力槽/動力肋兩個功能合而為一極大簡化工藝及維修費用的方式，如下:
[0082]如圖5、6-1、6_2所示，將防磨帶直接設這成螺旋狀，使防磨帶之間的溝槽直接形成螺旋動力槽，從而達到一舉多得的效果。具體的，可參考上述的鑲嵌方式將一個個耐磨軟金屬材料構(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)成了螺旋動力槽，避免了動力槽與防磨帶分別設置成型的工藝上的繁瑣和不安全因素，可謂一舉多得、簡單易施、具有極高的性價比。
[0083]4、關于動密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸配合間隙的設置
[0084]動密封環(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力槽能夠更安全、更高效的實現(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。為進一步提高這一綜合效果，動密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸之間的配合間隙dl (也即動密封環(huán)4的內(nèi)圓周面與轉(zhuǎn)軸的外圓周面之間的間隙距離)最好設置在0.055?0.1Omm范圍內(nèi)。進一步的，配合間隙動力中可設有供潤滑油通過的回油路徑45以進一步保證配合間隙內(nèi)的潤滑油油膜厚度。
[0085]5、關于磁性連接件41的優(yōu)化
[0086]用來固定動、靜密封環(huán)的磁性連接件41可以是分別設置在靜密封環(huán)與動密封環(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，也可以是單獨設置在靜密封環(huán)或動密封環(huán)4上的磁鐵或磁鋼構(gòu)成的磁性連接件(此時與該磁性連接件對應的動或靜密封面與該磁性連接件產(chǎn)生磁吸作用)，還可以不設磁性連接件，直接采用具有磁吸作用的材料使動密封環(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，但這種方式較設置磁性連接件方式對磁油幕的形成較差)。
[0087]當磁性連接件41設計為具有在動、靜密封環(huán)上兩兩相對的磁性連接件時，則分別沿周向設置在靜密封環(huán)3和動密封環(huán)4上并一一相對應。當僅在一側(cè)設置磁連接件時，如圖1所示，優(yōu)選的周向設置在動密封環(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)和動密封環(huán)4之間的緊密接觸以及動密封環(huán)4的徑向浮動。
[0088]進一步指出的是，如果選擇只在一側(cè)設置磁性連接件41的方式，要求沒有安裝磁性連接件41的動密封環(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，而工作中只允許動密封環(huán)4在徑向上進行一定的浮動，因此為防止動密封環(huán)4在轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)作用下相對靜密封轉(zhuǎn)動，要求本申請的磁性連接件41及相應部位的磁吸材料都具有較高的磁性。
[0089]綜合上述實施方式，最優(yōu)選的，選擇在可動密封環(huán)上設置磁性連接件41，此時靜密封環(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。該種設置方式可節(jié)省空間，使整個密封裝置的結(jié)構(gòu)更為緊湊。
[0090]6、其他連接關系的優(yōu)化
[0091]進一步的，為避免動密封環(huán)4在轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)作用下相對靜密封轉(zhuǎn)動，如圖7、8所示，在靜密封環(huán)上安裝防轉(zhuǎn)動件，本實施例采用防轉(zhuǎn)鍵36，對應的動密封環(huán)4上設置防轉(zhuǎn)孔361，防轉(zhuǎn)鍵深入防轉(zhuǎn)孔361內(nèi)，可避免動密封環(huán)4隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，但動密封環(huán)4的防轉(zhuǎn)孔361應大于止動鍵36的寬度，使彼此之間保留有間隙，從而使動密封環(huán)4有足夠的活動空間，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。
[0092]7、動密封環(huán)4兩側(cè)集油槽的形成
[0093]為使動密封環(huán)4更好的實現(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，將動密封環(huán)4頂部寬度設計為小于下部寬度，頂部伸入靜密封環(huán)的限位凹槽35中，下部兩側(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)相對的集油槽44內(nèi)，以使濺到靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)面上的潤滑油流進集油槽44中。
[0094]同樣，為靜密封與箱體安裝位置的潤滑油也導進集油槽44中，與動密封環(huán)4的集油槽相應的，靜密封環(huán)的凹腔的外側(cè)壁351形成向下伸出的導流臂34，該導流臂投影在與其相應的動密封環(huán)4集油槽44內(nèi)，從而使集油槽的集油效果更佳。
[0095]二、阻擋部2的設置
[0096]上述動密封環(huán)4與靜密封環(huán)的綜合設計使本申請相對現(xiàn)有技術(shù)具有了空間立體、多層防護的阻油效果，同時還大大降低了密封機構(gòu)由于為考慮防止漏油而使動靜配合間隙過小給轉(zhuǎn)軸帶來劃傷等可能的損害。盡管該些做法已經(jīng)使本申請相對現(xiàn)有技術(shù)具有很好的密封效果，但本申請仍創(chuàng)造性的提出一種將現(xiàn)有技術(shù)常設的阻擋部2進行與動密封環(huán)4相匹配的優(yōu)化設計，雖然這種手段對于本實用新型其不是必須的，但若采用可進一步增強油封機構(gòu)的整體密封效果。
[0097]如圖1、9、10所示，轉(zhuǎn)軸在動密封環(huán)4的內(nèi)側(cè)設有一阻擋部2，該阻擋部2為套設在轉(zhuǎn)軸上與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動的單獨部件或由轉(zhuǎn)軸一體形成。阻擋部2的設置，相當于為防止?jié)櫥屯庑乖O置了一道屏障。進一步可改進的，其外端面還可與動密封環(huán)4飛沿的外端面形狀相應，形成一狹長的傾斜度在O度?90度之間的配合間隙，進一步增大了潤滑油沿動密封環(huán)4內(nèi)圓周面的泄漏難度。而為進一步增強該效果，本申請還創(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，如此潤滑油既可以通過阻擋部2的離心效應被拋離油面，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/或與動密封環(huán)4的端部配合處形成一尖部21能夠進一步增強阻擋部的用油效果。
[0098]三、靜密封環(huán)3
[0099]盡管由于上述的優(yōu)化設置，流到作為最后一道密封的靜密封環(huán)的潤滑油已經(jīng)很少，但為能提高本實用新型無論任何情況下都不會發(fā)生漏油的效果，本申請還是對靜密封環(huán)3進行了優(yōu)化，以將極少漏網(wǎng)之油也能夠完全阻擋，為磁動力油封做好最后一道密封屏障。優(yōu)選的，本實用新型靜密封環(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是一個個封閉的晶格，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，對轉(zhuǎn)子沒有傷害，可有效的減輕軸振現(xiàn)象，保護密封間隙不因軸振而遭到破壞，提高密封的使用壽命。
[0100]如圖1、10所示，本實施例最優(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)生碰撞磨損時也不會損傷軸，因此蜂窩密封32的間隙d3設計得可比梳齒密封31的間隙d2要小，動密封環(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)選的動密封環(huán)4與轉(zhuǎn)軸的配合間隙為dl為0.055mm?0.10mm，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
[0101]進一步優(yōu)選的，如圖所示，靜密封環(huán)的密封齒設計為偏尖結(jié)構(gòu)，齒尖偏向軸承箱內(nèi)偵U。該種設計可有效防止?jié)櫥驮邶X內(nèi)側(cè)聚集，減少潤滑油的泄漏量。
[0102]進一步優(yōu)選的，靜密封環(huán)上設置有越過動密封環(huán)4并沿徑向向下的導流臂34也即限位凹槽35的靠油箱內(nèi)側(cè)的壁(或稱右壁)。當軸承箱內(nèi)飛濺的潤滑油飛濺到靜密封環(huán)上并沿靜密封環(huán)向下流動時，通過此導流臂，將潤滑油導入動密封環(huán)4的收集槽，通過收集槽將潤滑油導入軸承箱底部，減少進入密封空間的潤滑油量。
[0103]優(yōu)選的，靜密封環(huán)上設置有回油孔。通過動密封環(huán)4的少量潤滑油在靜密封環(huán)與動密封環(huán)4之間聚集時，可以通過回油孔回到軸承箱內(nèi)部，防止?jié)櫥屯庑埂?br> [0104]優(yōu)選的，靜密封環(huán)與動密封環(huán)4之間有止動鍵，防止動密封環(huán)4隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
[0105]四、關于動、靜密封環(huán)的各自整體結(jié)構(gòu)
[0106]靜、動密封環(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。相應的，動密封環(huán)也相應的包括上下部分組裝而成。
[0107]綜上，本申請油封機構(gòu)應用上述改進措施可具有如下顯著效果:
[0108]1、磁性連接件41的采用，可將動密封環(huán)4磁吸在靜密封環(huán)上，并為動密封環(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性，保證浮環(huán)與軸的同心性，密封效果極佳。
[0109]2、設置在轉(zhuǎn)軸上的阻擋部2既防止了動密封環(huán)4的軸向移動，又可利用其將潤滑油拋離軸面，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)生的負壓作用將潤滑油壓回密封側(cè)，同時也提高了動密封內(nèi)圓周面的動力槽或動力肋的“推油”效果。本申請對阻擋部2的優(yōu)化設計，使得阻擋部2可很好的勝任磁動力油封的第一道密封屏障。
[0110]3、通過活動間隙的動密封環(huán)4外周面一個或多個螺旋槽的設計以及動密封環(huán)4內(nèi)周面動力槽或動力肋的螺旋方向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向相反的設計將軸向留出的潤滑油推回軸承箱內(nèi)。此為磁動力油封的第二道密封屏障。而動密封環(huán)4或轉(zhuǎn)軸上凹腔的設計以及動密封環(huán)4回油路徑的設計保證了在動力槽作用所需的潤滑油的油膜厚度。
[0111]4、靜密封環(huán)上的導流臂、動密封環(huán)4上的收集槽、飛沿以及位于回油孔的設置發(fā)揮了集液與回收之功效，可對潤滑油進行有效收集并排出，可看作磁動力密封第三道密封屏障。
[0112]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)狀磁場使得軸與動密封環(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掉，使局部溫度不會過高，防止了磁動力環(huán)在高溫下的變形。磁油幕的存在為本密封機構(gòu)添加了第四道密封屏障。
[0113]6、作為最后一道密封，靜密封環(huán)梳齒密封31的設計利用了梳齒節(jié)流之功效，將極少漏網(wǎng)之油徹底阻擋，為磁動力油封設置了最后一道密封屏障。
[0114]本申請的上述設計及技術(shù)效果，使得本申請的油封機構(gòu)能夠廣泛適用于各種轉(zhuǎn)動機械，如汽輪機油擋、發(fā)電機端蓋的密封等。
[0115]最后說明的是:
[0116]盡管在本文中描述和圖示了本實用新型的各種創(chuàng)造性方面、概念和特征，通過結(jié)合在示例性實施方式中實施它們，但是可在許多替代實施方式中使用不同實施例的各種方面、概念和特征，單獨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夕卜，所有這樣的組合和子組合意圖都是在本實用新型的范圍內(nèi)。
[0117]另外，盡管可能在本文中描述了關于本實用新型的各種方面、概念和特征的各種優(yōu)選實施方式，但是這些描述不是本實用新型所有實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】
1.一種油封機構(gòu)，設于軸承箱箱體⑴與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個或多個油封單元，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，其特征在于:所述動密封環(huán)外側(cè)面與所述靜密封環(huán)內(nèi)側(cè)面在磁吸力的作用下可相對徑向移動的緊貼在一起，所述動密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜同時被磁化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機構(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)面形成一腔體且在腔體的內(nèi)壁面形成一環(huán)狀的限位凹槽(35);所述動密封環(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)壁可相對徑向移動的緊密貼合在一起，在徑向上被一至少設置在動密封環(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的活動間隙S，在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動部件(36)連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動；所述動密封環(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)狀磁場使所述動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2或I所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述動密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面或所述轉(zhuǎn)軸與動密封環(huán)配合的外圓周面形成有一個或多個周向的動力槽(43)或動力肋(48)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油封機構(gòu)，其特征在于:在所述動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠內(nèi)側(cè)部分設置所述動力槽或動力肋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述動力槽或動力肋螺旋的形成在轉(zhuǎn)軸的外周面或動密封環(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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油封機構(gòu)，其特征在于:當所述動密封環(huán)的內(nèi)圓周面形成動力槽或動力肋時，所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面相應地形成有與所述動密封面的多個動力槽或動力肋對應的集油凹槽；當所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面形成動力槽或動力肋時，所述動密封面的內(nèi)圓周面相應地形成有與所述轉(zhuǎn)軸的多個動力槽或動力肋對應的集油凹槽(45)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油封機構(gòu)，其特征在于:僅所述動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠內(nèi)側(cè)部分與動力槽或動力肋對應的設置有所述集油凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述動密封環(huán)內(nèi)圓周面上周向的設置有軟性材料制成的防磨帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述防磨帶(42)在動力密封環(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，所述防磨帶設置在所述動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分周向的設置有軟性材料制成的防磨帶，靠內(nèi)側(cè)部分的內(nèi)圓周面形成有一個或多個周向的動力槽或動力肋。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述防磨帶(42)在動力密封環(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。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述動力槽或動力肋螺旋的形成在動密封環(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。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面相應地形成有與所述動密封面的多個動力槽或動力肋對應的集油凹槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的油封機構(gòu)，其特征在于:僅所述動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠內(nèi)側(cè)部分與動力槽或動力肋對應的設置有所述集油凹槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述防磨帶與所述動力槽或動力肋單獨或整體形成一構(gòu)件設置在所述動密封環(huán)的內(nèi)圓周面上或由所述動密封環(huán)一體形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述動密封環(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)壁面投影在所述動密封環(huán)相應側(cè)的集油槽(44)內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的油封機構(gòu)，其特征在于: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流臂(34)，該導流臂投影在其相應側(cè)的所述動密封環(huán)集油槽(44)內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸在所述動密封環(huán)的內(nèi)側(cè)設有一阻擋部(2)，該阻擋部套設在轉(zhuǎn)軸上或由轉(zhuǎn)軸一體形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述阻擋部與所述動密封環(huán)相鄰的對應面形狀相配、為傾斜度小于90度的斜面配合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述阻擋部與所述動密封環(huán)相鄰的對應面兩者在配合部位配合形成一尖部。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述尖部設有向外甩油效應的螺旋溝槽或凸肋(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。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機構(gòu)，其特征在于:在所述動密封環(huán)的底部，開有3-5個回油孔(45)，將動力槽離心拋出的潤滑油進行收集并通過回油孔流回軸承箱內(nèi)。
23.—種油封機構(gòu)，設于軸承箱箱體(I)與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個或多個油封單元，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，其特征在于:所述動密封環(huán)(40)在軸向上通過磁性連接件與所述靜密封環(huán)可相對徑向移動的緊密貼合在一起，在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動部件連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動，在徑向上被一至少設置在動密封環(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的活動間隙S ;所述動密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸之間為間隙配合，所述磁性連接件產(chǎn)生的磁場使所述動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化；所述動密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面上形成有多個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，所述防磨帶設置在所述動密封環(huán)內(nèi)圓周面的靠外側(cè)部分。
24.—種油封機構(gòu)，設于軸承箱箱體(I)與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個或多個油封單元，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，其特征在于:所述動密封環(huán)(40)在軸向上通過磁性連接件與所述靜密封環(huán)可相對徑向移動的緊密貼合在一起，并在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動部件連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動，在徑向上被一至少設置在動密封環(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的活動間隙S ;所述動密封環(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)狀磁場使所述動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化；所述動密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面上形成有多個周向的動力槽(43);所述動力槽螺旋的形成在動密封環(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；所述動密封環(huán)的內(nèi)圓周面上還周向的設置有軟性材料制成的防磨帶(44)，所述動力槽靠動密封環(huán)的內(nèi)圓周面的內(nèi)側(cè)設置，所述防磨帶靠動密封環(huán)的內(nèi)圓周面的外側(cè)設置。
25.如權(quán)利要求24或23所述的油封機構(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)壁可相對徑向移動的緊密貼合在一起實現(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)壁面投影在所述動密封環(huán)相應側(cè)的集油槽內(nèi)。
26.—種油封機構(gòu)，設于軸承箱箱體(I)與轉(zhuǎn)軸(5)之間，包括一個或多個油封單元，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，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)壁可相對徑向移動的緊密貼合在一起，在徑向上被一至少設置在動密封環(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的活動間隙S，在周向上與所述靜密封環(huán)通過止動部件連接使其不隨軸轉(zhuǎn)動；所述動密封環(huán)兩端側(cè)面分別形成一向外伸展的集油槽，所靜密封環(huán)限位凹槽的左、右側(cè)壁面投影在所述動密封環(huán)相應側(cè)的集油槽(44)內(nèi)；所述動密封環(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)狀磁場使所述動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙內(nèi)的油膜被磁化；所述動密封環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)圓周面上形成有多個周向的動力槽(43);所述動力槽螺旋的形成在動密封環(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；所述動密封環(huán)的內(nèi)圓周面上還周向的設置有軟性材料制成的防磨帶(44)，所述動力槽靠動密封環(huán)的內(nèi)圓周面的內(nèi)側(cè)設置，所述防磨帶靠動密封環(huán)的內(nèi)圓周面的外側(cè)設置；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流臂(34)，該導流臂投影在與其同側(cè)的所述動密封環(huán)集油槽(44)內(nèi)；所述轉(zhuǎn)軸在所述動密封環(huán)的內(nèi)側(cè)設有一與所述動密封環(huán)端面形狀相配、隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的阻擋部(2)，該阻擋部的端部形成一尖部；在所述動密封環(huán)密封區(qū)的底部，開有多個回油孔(45)，經(jīng)過動力槽的潤滑油在此區(qū)域聚集時，可通過該回油孔流回所述軸承箱內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的油封機構(gòu)，其特征在于:在與所述動密封環(huán)內(nèi)圓周面動力槽或動力肋對應的轉(zhuǎn)軸外周面上，形成有集油凹槽(22)，所述集油凹槽與所述動密封環(huán)動力槽或動力肋采用凸凹相對的方式設置。
28.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述磁性連接件為一設在動密封環(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，所述動密封環(huán)被磁吸在所述限位凹槽的靠外側(cè)側(cè)壁上。
29.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油封機構(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。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的油封機構(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。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸的配合間隙為dl為0.055mm-0.10mm，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。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封機構(gòu)，其特征在于:所述靜密封環(huán)和動密封環(huán)為周向四等分結(jié)構(gòu)或上下二等分結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F16J15/16GK204201065SQ201420109410
【公開日】2015年3月11日 申請日期: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 申請人:趙忠波