[发明专利]自校正轴承和密封件组件

说明书

相关申请的交叉引用

本非临时专利申请要求享有2008年4月21日提交的、名称为“自校 正轴承和密封件组件(SELF ALIGNING BEARING AND SEAL ASSEMBLY)”的美国临时专利申请序列号61/046,549的优先权，其全部 内容在此通过引用结合进来。

技术领域

本发明一般涉及轴承和密封件组件，更具体地，涉及可操作地用在应 用被润滑轴承组件的风冷式热交换器、化学药品混合器和搅拌器、机械粉 饰设备以及类似机器的自校正轴承和密封件组件。

背景技术

通常，诸如球面滚珠轴承或球面外径(OD)轴承的自校正轴承已经用于 校正和/或处理设置在公共轴上的两个轴承之间或设置在固定机器元件上 的轴承的角度或径向错位。通常，围绕旋转轴设置有密封件，从而可以将 轴承安装在密封件上。更具体地，密封件的外径(OD)密封在轴承壳体 中并且与轴承或壳体孔的外圈接触，而密封件的内径(ID)与旋转轴或轴承 的内圈接触。此外，通常将密封件设置在轴承的任一侧上，以便同时包含 润滑液体并且排除侵入的污物。将轴承构造为能够允许较小的角运动(小 于3度)。

已知的常规轴承和密封件组件中具有各种缺陷。作为一个例子，其中 密封件OD固定在静止轴承壳体或静止轴承外圈中，密封件ID接触轴承 内圈或旋转轴。当轴承内圈在轴承的中心线上枢转时，在密封件ID和密 封件OD之间产生了偏心和错位。该错位减少了轴承和密封件组件的总体 寿命。

作为另一个例子，有些已知的轴承和密封件组件利用唇型密封件来将 润滑液保持在轴承内。不期望的是，如果轴和密封件并未精确对准，则会 在密封件的一侧发生过度接触，而在密封件的另一侧发生最小接触或不接 触。从而，或者在安装初始时或者由于密封件和轴的过度磨损而危害密封 件的整体性。

另外，在使用机械型密封件的其他的轴承和密封件组件结构中，将旋 转密封元件固定在旋转轴上，并且将静止密封元件固定在静止轴承壳体 中。再次地，如果密封件并未精确对准，则密封面将过早失效或者根本不 能密封。这会再次减少轴承和密封件组件的总体寿命。

当前，确保任意轴承和密封件组件的整体性的能力取决于轴承和密封 件组件的安装及与旋转轴的对准的良好度。现有技术提供了允许轴承和密 封件组件角度错位度不大于3度的各种轴承和密封件组件。然而，如果轴 承组件和旋转轴之间的错位超过3度，则这种组件通常会过早失效。因此， 生产厂商正致力于利用改进的不必精确对准并且安装组件的轴承和密封 件组件。在一种方案中，可以期望制造自校正轴承和密封件组件，其能够 容纳大于3度并且高达20度的角度错位。在这种方案中，将提供一种自 校正轴承和密封件组件，其包括轴承壳体、固定在轴承壳体内的轴承单元， 和可操作用于允许安装有组件的轴的角度错位大于3度而不会对密封件和 轴承的对准和整体性产生副作用的枢转组件。

发明内容

在各种示例性实施例中，本发明提供了一种自校正轴承和密封件组 件，其可操作用于任意旋转设备，其包括但不限于：应用润滑轴承和密封 件组件的风冷热交换器、化学药品混合器和搅拌器、机械粉饰设备等。在 所有的示例性实施例中，本发明的轴承和密封件组件包括限定了内部腔体 的轴承壳体、安装在轴承壳体内并且具有轴承单元的枢转组件、壳体和轴 承密封件、设置在壳体内并且可操作地容纳且保持旋转轴的轴套、和将轴 承和密封件组件安装在合适位置上的安装零件。

有利的是，不管轴的位置如何，本发明都能保持密封件和轴承的对准， 从而允许较大程度的角度或径向错位(高达20度)。进一步地，无需对准 或指示工具就可以轻易地安装本发明的轴承壳体。更进一步地，本发明使 用适合所有应用的一个设计来有利地避开了专用轴承/轴直径组合的需求。 本发明也适于所有的密封件类型，适于任意的轴承类型，并且适于多种润 滑液体和系统。本发明包括无需适配器就可以安装到所有基板上的结构。 此外，本发明允许轴在操作中轴向伸长，从而允许使用并不需要加键(keyed) 的光轴。本发明可以用于各种法兰结构中，并且可以沿水平或垂直方向与 轴安装在一起。