[实用新型]一种微变间隙自密封轴承及机械设备

说明书

本发明公开了一种微变间隙自密封轴承及机械设备，包括：轴承外圈、内圈、镶装式浮环、磁性环元件以及轴承压盖和滚子；镶装式浮环由外侧金属环与内侧石墨环过盈镶装而成；轴承压盖设于外圈和镶装式浮环外侧，与轴承外圈，内圈盖合形成密封腔；磁性环元件镶嵌于石墨环内；轴承内圈以预设的转速运转时，镶装式浮环上浮，处于与轴承内圈偏心的平衡位置，使得镶装式浮环与轴承内圈间保持以0.05～0.08mm之内的某一微小工作间隙值，体现了轴承的自密封性能。通过合理设置轴承内圈材料及金属环与石墨环之间的镶装过盈量，在高温的工况下，间隙基本保持不变，减少碰磨发生。本发明能在保证轴承结构紧凑的前提下，实现较好的轴承自密封性能，延长轴承寿命。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种微变间隙自密封轴承及机械设备。

背景技术

目前，为了改善机械设备(例如需要在高速、高温条件下运转的机械设备)中存在的介质泄漏过大的问题，机械设备中往往会设计并安装较多密封件来保证设备的密封性能，这样毫无疑问的增加了设备的复杂程度以及尺寸与重量。因此如何在节省安装空间，结构紧凑的情况下同时保证设备的密封性能对于本领域技术人员而言是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种微变间隙自密封轴承及机械设备，以在保证轴承结构紧凑，节省设备空间的前提下，实现较好的轴承自密封性能。

一方面，本发明实施例提供一种微变间隙自密封轴承，包括：轴承外圈以及轴承内圈、镶装式浮环、螺栓连接元件、轴承压盖和滚子；其中，

所述轴承外圈、所述轴承内圈和所述轴承压盖为中空结构；所述轴承外圈和所述轴承内圈之间形成滚子安装卡槽，所述滚子卡设于所述滚子安装卡槽内；

所述镶装式浮环包括金属环外圈和石墨环内圈；所述金属环外圈和所述石墨环内圈通过过盈配合高温下镶装而成；所述镶装式浮环套设于所述轴承内圈上；

所述轴承压盖设于所述轴承外圈和所述镶装式浮环外侧，且通过所述螺栓连接元件装配于所述轴承外圈上，从而与所述轴承外圈和轴承内圈形成密封空间。

所述镶装式浮环和所述轴承内圈具有初始间隙；所述轴承内圈以预设转速运转，则所述镶装式浮环在流体动压作用下以0.02～0.03mm内的一偏心距克服重力及阻力向远离所述轴承内圈的方向浮动，从而使所述石墨环内圈与所述轴承内圈之间的间隙保持在0.05～0.08mm之内的一工作间隙值，对所述轴承进行自密封；所述镶装式浮环金属环外圈与所述轴承内圈材料一致，所述金属环外圈与所述石墨环内圈之间的镶装过盈量在0.1～0.3mm 内。通过材料的控制可以使温度改变时镶装式浮环与轴承内圈两者膨胀量近似相等，来减小工作间隙的变化量；通过过盈量的设置可以在工况改变的情况下，通过实际过盈量的释放来缓冲间隙的变化程度；上述两者共同实施，从而实现微变间隙自密封的实际效果。

可选的，所述镶装式浮环和所述轴承外圈具有的所述初始间隙设定为0.06～0.07mm 之间。

可选的，所述预设转速大于或等于每分钟10000转。

所述的镶装式浮环，加工参数包括以下项：

所述石墨环内圈靠近所述轴承压盖侧端面粗糙度要求为研磨至0.2；

所述石墨环内圈靠近所述轴承压盖侧端面平面度要求为0.009mm；

所述石墨环内圈靠近所述轴承内圈表面粗糙度要求为0.8；

所述金属环外圈轴向尺寸设定为所述石墨环内圈轴向尺寸的80％～90％之间，且正中过盈镶装于所述石墨环内圈的外端面上。

可选的，所述石墨环内圈靠近所述轴承压盖侧还设置有台阶面；其中，所述台阶面靠近所述轴承内圈的内端面上设有至少3个大、中，小内径的开槽。