[发明专利]油封机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装在具有轴孔的箱体(如轴承箱盖)和插入轴孔中的转轴之间的油封机构，尤其是高转速机械的转轴两端轴承座的轴端油封。

背景技术

现有的高转速机械的轴承多采用滑动轴瓦支撑结构，轴承箱内存在大量润滑油，随着转子的转动，轴承箱内的润滑油在轴承箱内飞溅、流动。

为防止轴承箱内的润滑油向外泄露，需要在轴承箱的两端设置有油密封。而现有技术的密封，大部分采用固定梳齿密封，利用密封齿与转轴之间的微小间隙，阻挡润滑油向外泄露。但梳齿密封目前所存在的问题是由于轴系的振动，很容易破坏已调好的密封间隙，导致润滑油大量外泄，浪费大量的润滑油，污染环境，在温度较高的区域，还容易产生火灾。另外，密封齿与轴碰撞摩擦，还会磨损转轴的表面，加大机组的维护费用，为机组安全运行带来很大的隐患。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的发明目的在于提供一种密封性能好、确保润滑油不外漏、保护轴系免遭损伤、机组寿命高、运行成本小的一种油封机构。

为解决上述问题，本发明的技术方案提供了以下技术方案：

一种油封机构，设于轴承箱箱体与转轴之间，包括一个或多个油封单元，所述油封单元由安装在所述箱体上的静密封环和安装在所述静密封环内侧的动密封环组成，两密封环沿轴向并列的套装在所述转轴上但不随轴转动，其特征在于：所述动密封环通过磁性连接件与所述静密封环实现轴向固定，并在径向上被一至少设置在动密封环底部的弹簧支撑在所述静密封环内圆周面上且其顶部外圆周面与所述静密封内圆周面之间保持一可供其径向浮动的活动间隙S：所述动密封环与所述转轴之间为间隙配合，所述磁性连接件所产生的环状磁场使所述动密封环与转轴的配合间隙内的油膜被磁化。

通过上述设计，由于利用磁性连接件实现动密封环与静密封环的轴向固定，并不使静密封环与动密封环完全固定，而可以使动密封环沿着静密封环与其通过磁性连接件轴向固定的磁吸面(也即限位凹槽的靠外侧侧壁)上进行一定的径向浮动，这使得动密封环与转轴之间的密封间隙在磁性连接件的磁吸作用下具有随轴的随动性，保证动密封环与转轴的同心性，另外具有强磁性的磁性连接件能够在磁动力环与轴之间形成环状磁场，在磁场作用下转轴与动密封环的内圆周面之间形成一定刚度的磁油幕，可有效的阻止油的通过，且该油幕还可以很好的将摩擦热疏导掉，使局部温度不会过高，防止了动密封环在高温下的变形。磁油幕的存在使本油封机构的密封性大大得以改善。

为取得更好的效果，本申请还可以做以下之一或多项组合的进一步改进：

1)所述静密封与动密封环之间的安装结构及相应关系的优化：所述静密封环沿轴向向箱体外侧突出，其内侧面形成一腔体，动密封环被部分容纳在该腔体中；所述静密封内侧面上形成一环状限位凹槽，所述动密封环顶部伸入到该限位凹槽中并在轴向上与所述限位凹槽的靠外侧侧壁可相对径向移动的紧密贴合在一起并通过磁性连接件实现两者之间的轴向固定，在径向上被一至少设置在动密封环底部的弹簧支撑在所述静密封环限位凹槽内圆周面上且其顶部外圆周面与所述限位凹槽内圆周面之间保持一可供其浮动的活动间隙S，在周向上与所述静密封环通过止动部件连接使其不随轴转动；所述动密封环两端侧面分别形成一向外伸展的集油槽，所述静密封环限位凹槽的左、右侧壁面投影在所述动密封环相应侧的集油槽内。通过静密封与动密封环之间的上述安装结构及相应关系的优化，使得动、静密封环不但能够以简单紧凑的结构构成油封机构，还使得转轴转动所带起来的润滑油能够充分的被收集，送回轴承箱内，极大的减轻了油封机构的密封压力。

2)所述动密封与所述转轴配合的内圆周面或所述转轴与动密封环配合的外圆周面形成有多个周向的螺旋方向与所述转轴的旋转方向相反动力槽或动力肋，优选的，所述动力槽或动力肋螺旋的形成在转轴的外周面或动密封环的内圆周面上，进一步优选的，在所述动密封环内圆周面的靠内侧部分设置所述动力槽或动力肋，动力槽或动力肋的该些设计，使得本申请在利用沟槽的阻油功能的同时，通过转轴的转动动力将润滑油通过动力槽或动力肋压回箱体(如轴承箱)，同时还提高了油膜的刚度和润滑效果。

进一步优选的，当所述动密封环的内圆周面形成动力槽或动力肋时，所述转轴的外圆周面相应地形成有与动密封面的多个动力槽或动力肋对应的多个凹腔；当所述转轴的外圆周面形成动力槽或动力肋时，所述动密封面的内圆周面相应地形成有与转轴的多个动力槽或动力肋对应的多个集油凹腔，通过这些凹腔保证油膜一定的厚度及动密封环的非接触密封；进一步优选的，仅所述动密封环内圆周面的靠内侧部分设置的动力槽或动力肋对应的设置有所述集油凹槽。