浮動式密封裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種浮動式密封裝置，該裝置主要應用于調心軸承的密封上，有效地阻止調心軸承的灰塵侵入以及滲油、漏油現象，保障調心軸承始終處于無污染潤滑狀態下高效運轉。
【背景技術】
[0002]密封是機器運轉過程中，阻止潤滑油(脂)泄露和防止雜質侵入機器設備內部，維持機器內部潤滑油清潔、壓力恒定，保證機器潤滑系統正常工作的重要部件。
[0003]密封裝置主要有封油和防塵的作用，針對于不同的工作情況，密封的方式也會有相應的不同。對于可調心式軸承而言，其密封裝置要考慮到軸承在由于工作需要情況下而出現的軸線發生偏轉之后仍能正常工作的情形。
[0004]目前，現有可調心式軸承的密封主要采用的是油封密封的形式(如圖1所示)，這種密封形式，存在較大的缺陷。
[0005]如圖1所示，軸承在初始狀態下，即軸承內圈軸線相對于軸承外圈軸線不發生偏轉的情況下，其油封的安裝狀態可以很好地保證軸承內部潤滑油(脂)的密封。但是，當軸承內圈軸線相對于軸承外圈軸線發生偏轉(一定角度α)的情況下(如圖2所示)，油封的一側受到擠壓發生變形，另一側與軸之間由于軸的偏轉而出現一定的間隙。這些對于油封的使用壽命以及軸承內的潤滑油(脂)的密封是大為不利的。
[0006]例如，對于軸徑為600mm、低速運轉的軸而言，其所使用的油封所允許的偏心量是
0.8mm。但是，此調心軸承在調心量為2°的情況下，其所需油封的調心量為5mm左右。顯然這個尺寸遠遠大于油封所允許的有效值，在實際使用過程中，油封會在短時間內失效。另夕卜，油封另外一側相對于軸承之間也會產生較大的間隙，對于該尺寸的軸承而言，其縫隙量可達5_。如此的間隙很容易造成潤滑劑的泄露和外界灰塵的侵入，導致軸承工作環境惡化，降低軸承的受用壽命。這些因素都會加速軸承的失效，進而造成機器不能正常工作。
[0007]所以說，設計一款適用于調心軸承專用的密封裝置是很有必要的，這種裝置既要保證油封的偏心量在其許用值范圍之內，提高油封的使用壽命以及防止潤滑劑的滲漏；又要保證油封始終處于無塵的環境下工作，即對軸承進行防塵密封。
【發明內容】
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[0008]本發明為一種浮動式密封裝置(如圖3所示)，采用浮塊密封與可偏轉的球形間隙密封相結合的密封形式。該發明的目的在于提供一種適用于調心軸承專用的密封裝置，旨在解決調心軸承在使用過程中由于調心作用而造成的油封偏心量過大、潤滑劑滲漏、外界灰塵的侵入、油封的使用壽命降低、軸承密封效果下降的問題。
[0009]本發明利用浮塊和油封的可移動性以及三個球形密封塊之間的相互移動來實現調心軸承的密封需要。一球形密封塊與軸承座之間形成一個腔體②，當與軸承相連的軸產生偏斜時，軸則會推動油封及浮塊沿著腔體②向一側滑動；三個球形密封塊均有一個球形面，其中兩個球形密封塊通過螺釘連接在軸承座上，二者的之間形成一個由兩個球面所形成的腔體①，此時，若與軸承相連的軸產生偏斜，第三球形密封塊隨之產生偏斜，進而其球形面就會沿著腔體①移動。其移動路徑是以調心軸承的對稱中心為圓心，第三球形密封塊的球形面半徑為半徑的圓。
[0010]本發明采用一種可移動的浮動式密封結構有效地對調心軸承進行封油密封。油封與浮塊在軸發生偏轉的情況下(如圖4所示)，可沿著腔體②移動，這種移動可以抵消軸在偏轉時對油封的擠壓作用，減小油封的偏心量，使其偏心量保持在其設計的許用值之內，提高油封的使用壽命，與0形密封圈共同作用，保證封油密封的長期可靠性。
[0011]本發明采用一種可偏轉的球形間隙密封結構有效地對調心軸承進行防塵密封。三個球形密封塊在受到軸的偏轉作用(如圖4所示)時，繞同一圓心在腔體①內相對轉動，在轉動的過程中，相互之間的間距保持不變、不產生摩擦，這種結構及運動形式可以適應軸在偏轉前后的防塵密封需求，使得其防塵密封作用在軸偏轉前后不發生改變，有效地防止外界灰塵的侵入，保證油封始終處于無塵的環境下工作，使得軸承長期有效地運轉。
【附圖說明】
[0012]圖1為現有的調心軸承密封形式
[0013]圖中，1-軸承端蓋,2-調心軸承,3-軸承座,4-油封，5-軸。
[0014]圖2為現有的調心軸承密封形式在軸承發生調心狀態下的示意圖
[0015]圖3為本發明的浮動式防塵密封裝置示意圖
[0016]圖中，1-軸承端蓋,2-調心軸承,3-軸承座,4-軸，5、6、7_球形密封塊,8_浮塊，9-油封，10-0形密封圈。
[0017]圖4為本發明的浮動式防塵密封裝置在軸承發生調心狀態下的示意圖
【具體實施方式】
[0018]本發明通過對現有的調心軸承的密封形式進行深入的研究，發現其中存在較大的缺陷和不足，找出利用一種浮動的結構對其進行有效密封的方法。【具體實施方式】如下:
[0019]本發明浮動式密封裝置(如圖3所示)，由球形密封塊5、6、7，浮塊8、油封9、0形密封圈10組成。在實際的安裝過程中，球形密封塊5、7通過螺釘連接在軸承座3上，球形密封塊6通過螺釘連接在軸4上，浮塊8安裝在球形密封塊7和軸承座3之間，油封9安裝在浮塊7上，0形密封圈10安裝在浮塊8和軸承座3之間。則部件5、6、7、8、9、10構成了該浮動式防塵密封裝置的關鍵部分。
[0020]本發明利用部件之間隨著軸承的調心作用、軸線的偏轉而相互運動的機理來實現調心軸承的密封需要。三個球形密封塊均加工有一個球形面，球形密封塊5、7通過螺釘連接在軸承座3上，球形密封塊5、7之間形成一個由兩個球面所形成的腔體①，球形密封塊7與軸承座3之間形成一個腔體②。此時，若與軸承相連的軸產生偏斜，球形密封塊6隨之偏斜，進而其球形面會沿著球形密封塊5、7所形成的腔體①移動。其移動路徑為以調心軸承的軸心為圓心，球形密封塊6的球形面半徑為半徑的圓。同時，在與軸承相連的軸產生偏斜時，軸則會推動油封9及浮塊8沿著腔體②向一側滑動。
[0021 ] 本發明采用一種可相互移動的浮動式密封結構有效地對調心軸承進行密封。油封與浮塊在軸發生偏轉的情況下(如圖4所示)，可以沿著腔體②移動，這種移動可以抵消軸在偏轉時對油封的擠壓作用，減小油封的偏心量，提高油封的使用壽命，與0形密封圈共同作用，保證封油密封的長期可靠性。三個球形密封塊在受到軸的偏轉作用時，繞同一圓心在腔體①內相對轉動，在轉動的過程中，相互之間的間距保持不變、不產生摩擦，這種結構及運動形式可以適應軸在偏轉前后的密封需求，使得其密封作用在軸偏轉前后不發生改變，有效地防止外界灰塵的侵入，保證油封始終處于無塵的環境下工作，保證軸承的長期有效地運轉。
【主權項】
1.本發明浮動式密封裝置，軸承端蓋(1)，調心軸承(2)，軸承座(3)，軸(4)，球形密封塊(5)、(6)、(7)，浮塊(8)，油封(9)、0形密封圈(10)組成。球形密封塊(5)、(7)連接在軸承座(3)上，球形密封塊(6)通過螺釘連接在軸(4)上，浮塊(8)安裝在球形密封塊(7)和軸承座⑶之間，油封(9)安裝在浮塊(7)上，0形密封圈(10)安裝在浮塊⑶和軸承座(3)之間；三個球形密封塊均加工有一個球形面，球形密封塊5、7通過螺釘連接在軸承座3上，球形密封塊5、7之間形成一個由兩個球面所構成的腔體①，球形密封塊7與軸承座3之間形成一個腔體②；這種結構形式可以有效地阻止灰塵侵入軸承及油封內部，防止潤滑油(脂)滲漏，提高油封使用壽命，保證軸承始終處于高效的潤滑狀態。2.根據權利1所述的密封裝置，其特點在于采用可移動的浮動式密封結構有效地對調心軸承進行封油密封，油封與浮塊在軸(4)發生偏轉的情況下，可以沿著腔體②移動，這種移動可以抵消軸在偏轉時對油封的擠壓作用，減小油封的偏心量，使其偏心量保持在其設計的許用值之內，提高油封的使用壽命，與0形密封圈共同作用，保證油封密封長期可靠地工作。3.根據權利1所述的密封裝置，其特點在于采用一種可偏轉的球形間隙密封結構有效地對調心軸承進行防塵密封，三個球形密封塊在受到軸的偏轉作用時，繞同一圓心相對轉動，在轉動的過程中，相互之間的間距保持不變、不產生摩擦，這種結構及運動形式可以適應軸在偏轉前后的防塵密封需求，使得其防塵密封作用在軸偏轉前后不發生改變，有效地防止外界灰塵的侵入，保證油封始終處于無塵的環境下工作，使得軸承長期有效地運轉。
【專利摘要】本發明浮動式密封裝置，為浮塊密封與可偏轉的球形間隙密封相結合的密封形式。浮塊密封由浮塊8、油封9、O形密封圈10組成；可偏轉的球形間隙密封由球形密封塊5、6、7組成。在與軸承相連的軸4產生偏斜時，軸推動油封9及浮塊8沿腔體②向一側滑動，該滑動可以抵消軸在偏轉時對油封的擠壓作用，減小油封的偏心量，保證油封密封的長期可靠工作；同時，密封塊6隨之偏斜，其球形面沿密封塊5、7所形成的腔體①移動，三個密封塊在受到軸的偏轉作用時，繞同一圓心相對轉動，這種結構及運動形式可使防塵密封作用在軸偏轉前后不發生改變，有效阻止外界灰塵的侵入，保證油封始終處于無塵的環境下工作。保證軸承的長期有效地運轉。
【IPC分類】F16C33/78
【公開號】CN105317846
【申請號】CN201410223344
【發明人】何競飛, 陳建庚
【申請人】中南大學
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年5月26日