[发明专利]一种立式浸泡旋转主轴用密封方法及密封结构

说明书

本发明公开了一种立式浸泡旋转主轴用密封方法及密封结构，密封方法包括通过相对固定，并密封连接的腔体和端盖在主轴外周形成密封构件设置空间；在密封构件设置空间内，由浸泡环境向外依次形成两层密封；第一层为形成在主轴和端盖之间的旋转密封；第二层密封为通过动环与静环相抵接的平面密封，第二层密封形成在主轴和腔体之间，并且静环与腔体形成挤压密封，动环与腔体之间形成旋转密封。密封结构依据前述方法设置获得。本发明的有益效果是，密封方法构思巧妙，通过多重密封结构确保密封效果，特别适用于水泥建材和火电行业机电集成设备的上腔浸泡，下腔杜绝油污的立式浸泡旋转主轴。密封结构通过具体构件构成所述密封形式，结构简单，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及旋转轴密封技术，特别是一种立式浸泡旋转主轴用密封方法及密封结构。

背景技术

水泥建材和火电行业中辅机电动机的经济运行状况，直接关系到设备的运行效率。随着国家供给侧改革的不断深化，节能降耗已经成为各个厂家努力追求的目标。近年来随着永磁电机的发展，机电一体化的设备逐渐在水泥建材和火电行业改制项目中崭露头角。机电一体化是利用一根旋转主轴将电机与传统的机械传动组合在一起，直接驱动磨机运转。因去除了多余的中间环节，该系统链简单明了、具有高效节能的显著特点，但电气和机械两部分的润滑和冷却系统必须各自独立。这种立式为上下两部分组成，一根旋转主轴贯穿整个产品，结构布置通常是机械部分在上部，电机在下部，用于上部分机械零部件的润滑油由于重力作用，首先滞留在上下壳体连接面上，再通过回油管引流。此处的密封元件全部是浸泡在润滑油中。如果润滑油或者油雾进入电机腔内，湿度加大，会慢慢造成电晕放电，腐蚀绕组线圈，从而导致电机失效的严重后果。因此，做好密封是保证一个设备运行周期的关键。

现有技术中旋转轴的密封方式应用最多的是接触式和非接触式润滑油两种。其中，非接触式以迷宫密封为主，在这种上腔浸泡，下腔杜绝油污的立式浸泡旋转主轴不能适用。接触式采用最广泛的是骨架油封的方式，骨架唇口采用丁腈橡胶居多，有较大的回弹性，优势在于唇口与轴接触宽度较窄，具有很好的追随补偿性。但唇口的耐磨性除了取决于自身的材料性能，还与相配轴的光洁度、润滑剂的类型、线速度、温度和压差紧密相关。安装和拆卸时需要专门的工装，而在润滑油长期浸泡的场合中，油中杂质也对唇口的耐磨性产生影响，而在上腔浸泡，下腔杜绝油污的环境中，油中杂质在重力作用下，更多地沉积在密封件处，显然会更加强烈地影响骨架油的耐磨性。且骨架油封随着时间的推移会加剧配合轴段的磨损，产生额外修复成本。还有传统骨架油封随着唇口或轴段的磨损，密封失效。平均一到三年需要进行一次油封或轴段的更换，这对于水泥建材和火电行业30年的服役周期来说极不适合。骨架油封随着唇口或轴段的磨损同时会造成润滑油的污染，缩短换油周期，增加额外的维护成本。因此，如何在保证高效可靠的密封性能的前提下，还具有长周期的使用寿命成为本领域技术人员急需解决的难题。

发明内容

本发明的第一目的就是针对现有密封结构不适用立式浸泡旋转主轴的问题，提供一种立式浸泡旋转主轴用密封方法，该方法通过在由浸泡环境向外依次形成两层密封，第一层为通过密封环形成的旋转密封，第二层密封包括构成主密封的平面密封，以及对平面密封构件的静环和动环进行密封的挤压密封和旋转密封，三种密封形式构成组合密封结构的第二层密封，利用密封环和平面密封耐磨性好，使用寿命长的特点，有效解决了传统密封结构寿命低的问题，同时，利用多重密封结构确保密封效果，特别适用于水泥建材和火电行业发展要求的上腔浸泡，下腔杜绝油污的立式浸泡旋转主轴。本发明的第二目的是提供一种密封结构，以解决传统密封结构不适用于立式浸泡旋转主轴的问题。

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。