轴封总成制造技术

轴封总成可以包括定子和转子。转子配置为可随机轴一起转动，定子可以与轴承座接触。定子和转子可以采用具有径向和/或轴向槽和/或径向和/或轴向凸起的结构；这些特征可以配置为使定子和转子配合形成环形腔。配合环可以位于环形腔内，配合环可以配置为能够沿周向膨胀，使配合环的尺寸和/或形状在转动时与不转动时可以相反变化。

Shaft seal assembly

The shaft seal assembly can include the stator and the rotor. The rotor is configured to rotate together with random axes, and the stator can be contacted with the bearing housing. The stator and rotor can be constructed with radial and / or axial grooves and / or radial and / or axial protruding structures; these features can be configured to form a stator and rotor to form a ring cavity. The ring can be located in the annular cavity, and the matching ring can be configured to expand in the circumferential direction, so that the size and / or shape of the ring can be changed when it rotates and does not rotate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴封总成相关申请的交叉引用本专利技术主张2015年6月18日提交的美国临时专利申请(申请号：62/181,644)的优先权，本专利技术引用上述申请的全文。
本专利技术涉及一种轴封总成和/或轴承隔离器及其多种实施例。在某些实施例中，轴封总成可能在内部使用了动环。
技术介绍
轴承和轴承座密封可能是大多数转动设备故障的症结所在。这两类关键零件的寿命紧密相关。轴承座密封故障会导致轴承故障，而轴承状况不良会缩短转动设备的寿命。估计少量轴承可实现其最短设计寿命，在24,000到40,000小时之间(3到5年)。如果雨水、产品泄漏、碎片和清洗水进入轴承座，会污染轴承润滑剂，对轴承寿命产生灾难性后果。极少量的水即可危害轴承寿命。润滑油中的水污染水平为0.002％即可使轴承寿命缩短达48％。据报道，低至0.10％的水分即可使轴承寿命缩短90％。辅助机械设备轴封-有时称作轴承隔离器或密封环，在现代机械设备中变得日益重要，特别是在恶劣应用中的设备。例如，采石场中使用的机械动力传输装置经常受到强磨损性粉尘颗粒的影响。弹性唇(elastomericlip)或O型圈轴封会快速磨损，导致在此类环境中发生故障。如果标准密封装置失效，则无法避免粉尘和外部污染物进入变速箱轴承座内部。无法避免传动装置的磨损唇型密封处泄露油或其它流体。为避免腐蚀物侵入和润滑液泄漏，人们已经采用各种辅助或改进的主密封方式和装置。这些密封装置有的与机轴实现物理接触，机轴工作时实现滑动接触。还有其它装置会在密封件之间产生相互接触和滑动接触。但这两种方式都无法避免摩擦，导致零件磨损。例如，通常称作油封的唇型密封是一种很成熟的轴承座保护方法，可避免水、粉尘、化学或蒸汽污染。唇型密封通常使用静态弹性唇或接触旋转轴或轴套的唇刷，按一定角度接触，从而避免污染物进入轴承座。尽管唇型密封初始成本低，但由于弹性材料或机轴自身磨损，会导致唇型密封的保护寿命较短，约为3000小时。另一类密封为迷宫式装置，其采用弯曲通道，使得污染物难于进入轴承座，从而避免损害润滑剂效果。迷宫式密封装置的功能优点是无磨损和自通气。在这些成功应用的密封装置中，有的不需要密封件之间有任何物理接触。美国专利4,706,968、4,466,620、4,175,752、4,114,902、4,022,479和4,832,350专利技术的产品即属于此类产品，这类产品已被广泛接受和应用。附图说明作为本专利技术说明书的一部分，结合附图提供实施例图示及说明，可介绍方法和装置的工作原理。图1是典型机械轴承座、轴承和伸出轴的剖视图，其中静止时的伸出轴安装了本专利技术的新型密封。图2是类似图1的剖视图，进一步详细显示轴封。图3是本专利技术轴封的爆炸图。图4是显示伸出轴静止时的密封件放大剖视图。图5是类似图4的放大剖视图，显示伸出轴以工作速度转动时的轴封零件状态。图6是显示轴封总成不同特征的轴向截面图。图6A是图6所示轴封顶部的详图。图7是显示轴封总成其它特征的轴向截面图。图7A是图7所示轴封顶部的详图。图8是显示轴封总成更多特征的轴向截面图。图8A是图8所示轴封顶部的详图。图9是显示轴封总成其它特征的轴向截面图。图9A是图9所示轴封顶部的详图。图10是图6所示轴封总成的爆炸透视图。图10A是图7、7A和10所示轴封总成定子顶部的轴向截面图。图10B是图7、7A和10所示轴封总成转子顶部的轴向截面图。图11A是图10A所示定子顶部的另一轴向截面图。图11B是图10B所示转子顶部的另一轴向截面图。图11C是图11A所示定子顶部的轴向截面图和图11B所示的附近转子顶部轴向截面图。图12是轴封总成顶部的轴向截面图。具体实施方式在公开和介绍本专利技术方法和装置前，首先要明确这些方法和装置不限于任何特定方法、特定零件或特定实施方式。还要明确此处所用术语仅用于描述特定实施例，并非用于限定范围。本专利技术说明书和权利要求书中，除非上下文明确规定不同含义，否则所用单数“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”涵盖复数含义。范围在文中可能采用从“大约(about)”特定值和/或到“大约(about)”另一特定值的表达。采用此类范围表达时，另一实施例包括从某一特定值和/或到另一特定值。类似地，使用先行词“大约(about)”将数值表达为近似值时，要将其理解为其它特定值可形成另一实施例。而且还要明确：各范围端点之间存在重要关联但又相互独立。“可选(Optional或optionally)”表示后续描述事件或情况可能出现、也可能不出现，描述包括所述事件或情况出现时的实例和不出现时的实例。在本专利技术说明书的描述和权利要求书中，单词“包括(comprise)”及其各种变形(如comprising和comprises)都表示“包括但不限于”，不用于排除其它零件、整数或步骤等。“示例(Exemplary)”表示“举例(anexampleof)”，并非表示优选或理想实施例。“例如(Suchas)”并无限制性，仅用于说明。公开的是可用于实现公开方法和装置的零件。本文公开的这些零件和其它零件表示当公开这些零件的组合、子集、相互作用和群组等，但可能未明确公开其不同个体、组合和排列的特指时，每个零件都经过特定的周密考虑并在此处描述，适用于所有方法和装置。这适用于本申请的所有特征，包括但不限于公开方法中的步骤。因此，如果有可以实施的不同附加步骤，要将其理解为这些步骤都可在公开方法的任一特定实施例或实施例组合中实施。在详细说明本专利技术的不同实施例前，首先要明确本专利技术不限于以下描述或附图所示零件的详细结构和布局申请。本专利技术可用于其它实施例、可采用不同方式操作或运行。另外还要明确的是：文中用于装置或元件方位参考(包括例如“前”、“后”、“上”、“下”、“顶部”和“顶部”等)的措辞和术语仅用于简要描述本专利技术，自身不表示或暗示参考装置或元件必须采用特定取向。另外，本文和附带权利要求书使用的“首先”、“其次”和“第三”等词语仅用作描述，并非表示或暗示相关重要度或显著性。另外，本文列举或采用的所有尺寸都仅用作举例说明，除非在权利要求书中提出，否则不用于限定专利技术范围。元件列表(图1-5)本专利技术公开通常上涉及一种机械设备轴封装置，特别是当机轴静止时可有效密封的轴封总成10，其结构经过修改，在机轴以工作速度转动时，可以无摩擦地有效密封。本专利技术公开的某些实施例为装有轴承座的机械提供改进的静态和动态密封，其中旋转轴从轴承座伸出，机轴静止时提供有效的零件间接触静态密封作用，机轴以工作速度转动时提供有效的非接触动态密封作用。本专利技术公开的某些实施例还提供机轴静止时固态O型圈密封元件与密封定子和密封转子同时接触的机械密封，但机轴以正常工作速度转动时，密封元件会周向膨胀从而脱离定子。尽管将结合一种或多种说明性特征介绍本专利技术公开的不同特征，但除非后面的权利要求明确提出，否则这并非限制本专利技术公开的范围。相反地，其用于涵盖所有本专利技术公开精神和范围可能包括的所有方案和改进等。首先看图1，其中不同附图中的相同数字表示类似或相应元件，其中有已安装和在轴承座12中的密封或轴承隔离器10。旋转轴可以从此密封10和轴承座12中伸出。因功能需要，轴承14可按已知方式插至固定轴承座12和旋转轴13之间。如图1、2和3所示，密封10的一种说明性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴封总成，其包括：a.定子，配置为用于接触设备轴承座，所述定子包括：i.定子本体；ii.从所述定子本体伸出的配合凸起；b.转子，配置为用于接触具有旋转轴并从所述设备轴承座伸出和绕其转动的机轴，所述转子包括：i.转子本体；ii.配合凹槽，其中所述配合凹槽和所述配合凸起形成环形腔；c.位于所述环形腔内的配合环，所述环形腔包括：i.位于所述配合凹槽径向向外点的径向顶位；ii.从所述径向顶位在大致轴向和径向向内的方向延伸的第一凹槽外表面，其中所述第一凹槽外表面的取向使其与所述机轴的所述旋转轴以及所述机轴的所述旋转轴的法向平面(plane normal)存在夹角，以及iii.从所述径向顶位在大致径向向内和轴向向外的方向延伸的第二凹槽外表面，其中所述第二凹槽外表面的取向使其与所述机轴的所述旋转轴以及所述机轴的所述旋转轴的法向平面存在夹角。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.18 US 62/181,6441.一种轴封总成，其包括：a.定子，配置为用于接触设备轴承座，所述定子包括：i.定子本体；ii.从所述定子本体伸出的配合凸起；b.转子，配置为用于接触具有旋转轴并从所述设备轴承座伸出和绕其转动的机轴，所述转子包括：i.转子本体；ii.配合凹槽，其中所述配合凹槽和所述配合凸起形成环形腔；c.位于所述环形腔内的配合环，所述环形腔包括：i.位于所述配合凹槽径向向外点的径向顶位；ii.从所述径向顶位在大致轴向和径向向内的方向延伸的第一凹槽外表面，其中所述第一凹槽外表面的取向使其与所述机轴的所述旋转轴以及所述机轴的所述旋转轴的法向平面(planenormal)存在夹角，以及iii.从所述径向顶位在大致径向向内和轴向向外的方向延伸的第二凹槽外表面，其中所述第二凹槽外表面的取向使其与所述机轴的所述旋转轴以及所述机轴的所述旋转轴的法向平面存在夹角。2.根据权利要求1的轴封总成，其中所述环形腔进一步包括位于所述径向顶位对侧的所述第二凹槽外表面终点处的轴向顶位。3.根据权利要求2的轴封总成，其中所述环形腔进一步包括从所述轴向顶位在大致径向向内和轴向向内方向延伸的凹槽斜面。4.根据权利要求3的轴封总成，其中所述环形腔进一步包括位于所述轴向顶位对侧的所述凹槽斜面终点处的拐点。5.根据权利要求4的轴封总成，其中所述环形腔进一步包括位于所述径向顶位对侧的所述第一凹槽外表面终点处的凹槽唇。6.根据权利要求5的轴封总成，其中所述环形腔进一步包括斜角面，其中所述斜角面位于所述配合凸起上。7.根据权利要求6的轴封总成，其中所述环形腔进一步包括第二斜角面，其中所述第二斜角面位于所述配合凸起上。8.根据权利要求7的轴封总成，其中所述配合凸起进一步包括径向表面，其中所述径向表面邻近所述斜角面。9.根据权利要求8的轴封总成，其中所述配合凸起进一步包括端面，其中所述端面邻近所述转子。10.根据权利要求9的轴封总成，其中所述环形腔进一步包括轴向面，其中所述轴向面位于所述第二斜角面和所述端面之间，其中所述轴向面在所述配合凸起上。11.根据权利要求10的轴封总成，其中所述凹槽斜面被进一步限定为与所述机轴的所述旋转轴以及所述机轴的所述旋转轴的所述法向表面存在夹角。12.根据权利要求11的轴封总成，进一步包括所述定子和所述转子之间的配合界面，所述配合界面关于所述环形腔径向向内。13.根据权利要求12的轴封总成，其中所述配合界面被进一步限定为位于所述端面和沿径向向内方向延伸越过所述拐点的转子径向凸起之间。14.根据权利要求13的轴封总成，其中所述转子进一步包括转子轴向凸起，所述配合凹槽被进一步限定为位于部分所述转子轴向凸起内。15.根据权利要求14的轴封总成，其中所述转子轴向凸起的轴向向内表面被进一步限定为位于邻近所述配合凸起的所述径向表面。16.根据权利要求15的轴封总成，其中所述径向顶位和所述轴向顶位被进一步限定...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔·F·霍尔，
申请(专利权)人：益保密封有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US