一种密封轴承及机械设备制造技术

本发明专利技术提供一种密封轴承及机械设备。该密封轴承包括：轴承外圈，以及置于轴承外圈内的弹性元件、静环、轴承内圈和滚子；轴承内圈的一端具有动环密封端面，动环密封端面上开设有螺旋动压槽；静环包括密封部和第一连接部，密封部的一端具有静环密封端面，静环密封端面与动环密封端面相对，静环密封端面在动环密封端面上的正投影遮挡螺旋动压槽的部分槽口；轴承内圈处于静止状态，静环密封端面与动环密封端面紧密贴合；轴承内圈以预设转速运转，静环密封端面与动环密封端面在螺旋动压槽处的流体剪切力作用下开启，以提供空气介质流向滚子安装槽的通道。本发明专利技术实施例能够在尽可能不增加机械设备的整体重量和尺寸的前提下，实现密封功能。

A sealed bearing and mechanical equipment

The invention provides a sealed bearing and mechanical equipment. The sealing bearing includes: the outer ring of the bearing, as well as elastic elements, static rings, bearing inner rings and rollers placed in the outer ring of the bearing; one end of the bearing inner ring has a moving ring seal face, and a spiral dynamic pressure groove is arranged on the sealing end face of the moving ring; the static ring includes a sealing part and a first connecting part; and the first end of the sealing part has a static ring seal face. The end face of the static ring seal is opposite to the end face of the dynamic ring seal, and the end face of the static ring seal is projected on the end face of the dynamic ring seal to block part of the groove of the spiral dynamic pressure groove; the inner ring of the bearing is in a static state, and the end face of the static ring seal is closely connected with the end face of the dynamic ring seal; the inner ring of the bearing runs at a preset speed, and the end face of the static ring seal is close to the end face of the dynamic ring seal. The end face of the seal opens under the action of fluid shear force at the spiral dynamic pressure groove to provide a passage for air medium to flow to the roller mounting groove. The embodiment of the invention can realize the sealing function without increasing the whole weight and size of the mechanical equipment as far as possible.

【技术实现步骤摘要】
一种密封轴承及机械设备
本专利技术涉及工程机械
，尤其涉及一种密封轴承及机械设备。
技术介绍
目前，为了改善机械设备(例如需要进行高速运转的机械设备)中存在的介质泄露问题，机械设备中往往会安装若干密封组件实现密封功能，这样无疑会增加机械设备的整体重量和尺寸。因此，如何在尽可能不增加机械设备的整体重量和尺寸的前提下，实现密封功能对于本领域技术人员而言是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种密封轴承及机械设备，以在尽可能不增加机械设备的整体重量和尺寸的前提下，实现密封功能。一方面，本专利技术实施例提供一种密封轴承，包括：轴承外圈，以及置于所述轴承外圈内的弹性元件、静环、轴承内圈和滚子；其中，所述轴承外圈、所述弹性元件、所述静环和所述轴承内圈为中空结构，所述轴承内圈和所述轴承外圈之间形成滚子安装槽，所述滚子卡接于所述滚子安装槽内；所述轴承内圈的一端具有动环密封端面，所述动环密封端面上开设有螺旋动压槽；所述静环包括密封部和第一连接部，所述密封部的一端具有静环密封端面，所述静环密封端面与所述动环密封端面相对，所述静环密封端面在所述动环密封端面上的正投影遮挡所述螺旋动压槽的部分槽口，所述密封部的另一端与所述第一连接部固定连接，所述轴承外圈的内壁设置有圆环状的第二连接部，所述第二连接部和所述弹性元件均套设于所述第一连接部外，所述弹性元件夹设于所述密封部和所述第二连接部之间；所述轴承内圈处于静止状态，则所述静环密封端面与所述动环密封端面紧密贴合；所述轴承内圈以预设转速运转，则所述静环密封端面与所述动环密封端面在所述螺旋动压槽处的流体剪切力作用下开启，以提供空气介质流向所述滚子安装槽的通道，从而通过流向所述滚子安装槽的空气介质对所述轴承外圈的待密封侧进行密封。可选地，所述预设转速大于或等于每分钟20000转。可选地，该密封轴承还包括：推环；其中，所述推环套设于第一连接部外且夹设于所述密封部和所述弹性元件之间。可选地，该密封轴承还包括：O形圈；其中，所述第二连接部内壁开设有卡接槽，所述O形圈套设于所述第一连接部外且卡接于所述卡接槽内。可选地，所述螺旋动压槽的数量为至少两个，所述螺旋动压槽在所述动环密封端面上均布设置。可选地，所述螺旋动压槽为对数螺旋槽。可选地，所述对数螺旋槽的参数包括以下至少一项：槽数大于等于6个，且小于等于12个；槽深大于等于4微米，且小于等于6微米；槽坝比大于等于0.6，且小于等于0.7；螺旋角大于等于15度，且小于等于20度；槽堰比大于等于0.45，且小于等于0.55。可选地，所述弹性元件为波形弹簧、波纹管弹簧或者压缩弹簧。另一方面，本专利技术实施例提供一种机械设备，包括上述的密封轴承。本专利技术实施例中，通过将轴承的组成元件与密封组件的组成元件集装成一体，从而使密封轴承兼具轴承和密封两种功能，本专利技术实施例中无需单独设置密封组件，这样可以有效地减少机械设备的整体重量和尺寸。另外，本专利技术实施例中，密封轴承中的轴承内圈可以作为动环，并与密封轴承中的静环互相配合，以在轴承内圈静止和高速运转的情况下均实现密封功能，从而有效地防止油气介质的泄露。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的密封轴承的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的密封轴承中轴承内圈的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。下面首先对本专利技术实施例提供的密封轴承进行说明。其中，本专利技术实施例提供的密封轴承可以为球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承或者其他类型的轴承，在此不再一一列举。需要说明的是，该密封轴承不仅具备轴承本身的功能，还能够实现密封功能。参见图1，图中示出了本专利技术实施例提供的密封轴承的结构示意图。如图1所示，该密封轴承包括：轴承外圈2，以及置于轴承外圈2内的弹性元件6、静环4、轴承内圈3和滚子1。其中，弹性元件6可以为波形弹簧、波纹管弹簧、压缩弹簧或者其他类型的弹性元件，在此不再一一列举。本专利技术实施例中，轴承外圈2、弹性元件6、静环4和轴承内圈3为中空结构，轴承内圈3和轴承外圈2之间形成滚子安装槽8，滚子1卡接于滚子安装槽8内。可选地，滚子安装槽8与滚子1的形状可以相适配，以保证滚子1的可靠安装。轴承内圈3的一端(图1中所示的右端)具有动环密封端面31，如图2所示，动环密封端面31上开设有螺旋动压槽32。需要指出的是，本专利技术实施例中，轴承内圈3除了作为轴承中的组成元件，其还可以作为密封组件中的动环。具体实施时，螺旋动压槽32可以为对数螺旋槽。可选地，对数螺旋槽的参数包括以下至少一项：槽数大于等于6个，且小于等于12个；槽深大于等于4微米，且小于等于6微米；槽坝比大于等于0.6，且小于等于0.7；螺旋角大于等于15度，且小于等于20度；槽堰比大于等于0.45，且小于等于0.55。具体地，对数螺旋槽的槽数可以为6个、8个或者12个，对数螺旋槽的槽深可以为4微米、5微米或者6微米，对数螺旋槽的槽坝比可以为0.6、0.65或者0.7，对数螺旋槽的螺旋角可以为15度、18度或者20度，对数螺旋槽的槽堰比可以为0.45、0.50或者0.55，当然，对数螺旋槽的槽数还可以为6个和12个之间的其他任意个数，对数螺旋槽的槽深还可以为4微米和6微米之间的其他任意深度，对数螺旋槽的槽坝比还可以为0.6和0.7之间的其他任意数值，对数螺旋槽的螺旋角还可以为15度和20度之间的其他任意角度，对数螺旋槽的槽堰比还可以为0.45至0.55之间的其他任意数值，具体可以根据实际情况来确定，本专利技术实施例对对数螺旋槽的个数、槽深、槽坝比、螺旋角和槽堰比的具体取值不做任何限定。需要指出的是，螺旋动压槽32的数量为至少两个时，螺旋动压槽32在动环密封端面31上可以均布设置，以方便螺旋动压槽32的加工。静环4包括密封部41和第一连接部42，密封部41的一端(图1中所示的左端)具有静环密封端面43，静环密封端面43与动环密封端面31相对，静环密封端面43在动环密封端面31上的正投影遮挡螺旋动压槽32的部分槽口，密封部41的另一端(图1中所示的右端)与第一连接部42固定连接，轴承外圈2的内壁设置有圆环状的第二连接部21，第二连接部21和弹性元件6均套设于第一连接部42外，弹性元件6夹设于密封部41和第二连接部21之间。本专利技术实施例中，密封部41和第一连接部42可以一体成型，或者密封部41和第一连接部42可以分别成型并通过焊接，卡接等本领域技术人员所熟知的连接方式进行固定连接。可以看出，本专利技术实施例中，轴承外圈2除了作为轴承中的组成元件，其还可以作为密封组件中用于安装静环4的静环座。轴承内圈3处于静止状态，则静环密封端面43与动环密封端面31紧密贴合；轴承内圈3以预设转速运转，则静环密封端面43与动环密封端面31在螺旋动压槽32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密封轴承，其特征在于，包括：轴承外圈，以及置于所述轴承外圈内的弹性元件、静环、轴承内圈和滚子；其中，所述轴承外圈、所述弹性元件、所述静环和所述轴承内圈为中空结构，所述轴承内圈和所述轴承外圈之间形成滚子安装槽，所述滚子卡接于所述滚子安装槽内；所述轴承内圈的一端具有动环密封端面，所述动环密封端面上开设有螺旋动压槽；所述静环包括密封部和第一连接部，所述密封部的一端具有静环密封端面，所述静环密封端面与所述动环密封端面相对，所述静环密封端面在所述动环密封端面上的正投影遮挡所述螺旋动压槽的部分槽口，所述密封部的另一端与所述第一连接部固定连接，所述轴承外圈的内壁设置有圆环状的第二连接部，所述第二连接部和所述弹性元件均套设于所述第一连接部外，所述弹性元件夹设于所述密封部和所述第二连接部之间；所述轴承内圈处于静止状态，则所述静环密封端面与所述动环密封端面紧密贴合；所述轴承内圈以预设转速运转，则所述静环密封端面与所述动环密封端面在所述螺旋动压槽处的流体剪切力作用下开启，以提供空气介质流向所述滚子安装槽的通道，从而通过流向所述滚子安装槽的空气介质对所述轴承外圈的待密封侧进行密封。

【技术特征摘要】
1.一种密封轴承，其特征在于，包括：轴承外圈，以及置于所述轴承外圈内的弹性元件、静环、轴承内圈和滚子；其中，所述轴承外圈、所述弹性元件、所述静环和所述轴承内圈为中空结构，所述轴承内圈和所述轴承外圈之间形成滚子安装槽，所述滚子卡接于所述滚子安装槽内；所述轴承内圈的一端具有动环密封端面，所述动环密封端面上开设有螺旋动压槽；所述静环包括密封部和第一连接部，所述密封部的一端具有静环密封端面，所述静环密封端面与所述动环密封端面相对，所述静环密封端面在所述动环密封端面上的正投影遮挡所述螺旋动压槽的部分槽口，所述密封部的另一端与所述第一连接部固定连接，所述轴承外圈的内壁设置有圆环状的第二连接部，所述第二连接部和所述弹性元件均套设于所述第一连接部外，所述弹性元件夹设于所述密封部和所述第二连接部之间；所述轴承内圈处于静止状态，则所述静环密封端面与所述动环密封端面紧密贴合；所述轴承内圈以预设转速运转，则所述静环密封端面与所述动环密封端面在所述螺旋动压槽处的流体剪切力作用下开启，以提供空气介质流向所述滚子安装槽的通道，从而通过流向所述滚子安装槽的空气介质对所述轴承外圈的待密封侧进行密封。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双喜，李庆展，李世聪，张馨宇，陈炼，郑娆，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11