專利名稱：高速軸的密封結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于軸體密封裝置技術領域，具體涉及一種高速軸的密封結構。
背景技術：
前述的高速軸的概念是指運動速度即轉速相對較高的軸，高速軸的密封并不限于有以下形式采用油液潤滑密封、接觸式密封和非接觸式密封，其中接觸式密封和非接觸式密封是普遍使用的并且為首選的密封方式，但是這兩種密封方式被實踐證明并不能達到人們期取的密封效果，兩者均存在滲漏情形。在已公開的中國專利文獻中，可見諸關于高速軸的密封裝置的技術信息，如授權公告號CNM85483Y推薦有立式攪拌機高速軸密封件，其圍繞將動環(huán)與靜環(huán)之間的配合，以便達到良好的動密封；公開號CN1058835A提供的高速曲路機械密封方法及裝置由殼體上的靜環(huán)與主軸上的動環(huán)及位于動、靜環(huán)之間的導向環(huán)和/或過渡環(huán)三者的配合達到以密封；CN201103686Y介紹的主軸密封裝置是通過合理設置密封圈達到密封，該專利方案并不屬于高速軸密封范疇。并不限于上面所列的專利技術方案都是圍繞單一密封而言的，所謂的單一密封是指動密封(如CN 2485483Y和CN1058835A)或靜密封(如CN201103686Y)。毫無疑問，高速軸的密封主要針對的是對高速軸的高速球軸承的密封，而對于高速球軸承的密封往往優(yōu)選使用非接觸的密封結構。進而，因非接觸式的密封結構的滲漏幾率較高而困擾于業(yè)界，迄今為止尚未有突破性的技術報道。實用新型專利授權公告號 CN201083238Y披露的高速球軸承的密封結構由內(nèi)、外宮型圈、位于內(nèi)、外宮型圈之間的擋片的0型橡膠圈和位于外宮型圈外的彈簧圈構成，該專利方案雖然具有說明書第2頁第6-10 行所稱的技術效果，但是由于整體結構依然表現(xiàn)為單一密封的結構形式，因而很難發(fā)揮出極致的密封效果。鑒于上述技術，有必要加以改進，為此本申請人作了有益的嘗試，下面將面介紹的技術方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的任務在于提供一種有助于增進密封效果、有利于降低摩擦系數(shù)、有益于保護高速軸承并且功耗低的高速軸的密封結構。本實用新型的任務是這樣來完成的，一種高速軸的密封結構，所述的高速軸包括具有主軸腔的軸座套，該軸座套的一端固定有一具有端蓋腔的第一軸承端蓋，而另一端固定有一第二軸承端蓋；一主軸，該主軸朝向第一軸承端蓋的一端通過第一球軸承與主軸腔的一端相配合，并且伸展到第一軸承端蓋外，而主軸朝向第二軸承端蓋的一端通過第二球軸承與主軸腔的另一端相配合，并且伸展到第二軸承端蓋外，所述的密封結構包括設置在所述主軸朝向所述第一軸承端蓋一端的軸體上的并且位于所述第一軸承端蓋的端蓋腔內(nèi)的緊固環(huán)、動、靜密封環(huán)和位于緊固環(huán)與動環(huán)之間的用于使動密封環(huán)相對于靜密封環(huán)斥開或閉合的離心作用機構，緊固環(huán)與主軸固定，動密封環(huán)密封地與主軸相滑動配合，靜密封環(huán)設在主軸上，與動密封環(huán)相密封配合，該靜密封環(huán)外具有一靜密封環(huán)外套，該靜密封環(huán)外套與所述端蓋腔密封配合，離心作用機構有彼此等距離間隔設置的復數(shù)個，各離心作用機構與緊固環(huán)和動密封環(huán)連接，其中，在所述主軸上并且在對應于所述靜密封環(huán)的部位構成有螺旋密封槽。在本實用新型的一個具體的實施例中，所述的緊固環(huán)上并且圍繞緊固環(huán)的圓周方向間隔開設有緊固環(huán)固定孔，在各緊固環(huán)固定孔上配設有緊固環(huán)固定螺釘，在所述的主軸上并且在對應于緊固環(huán)固定孔的部位開設有數(shù)量與緊固環(huán)固定孔相等的固定螺釘孔，所述的緊固環(huán)固定螺釘經(jīng)緊固環(huán)固定孔旋入于固定螺釘孔內(nèi)將緊固環(huán)與主軸固定。在本實用新型的另一個具體的實施例中，所述的動密封環(huán)具有一第一密封圈，藉由該第一密封圈使動密封環(huán)與主軸密封配合。在本實用新型的又一個具體的實施例中，所述的靜密封環(huán)外套與所述端蓋腔相配合的外壁上設置有一第二密封圈，該第二密封圈與端蓋腔構成密封。在本實用新型的再一個具體的實施例中，所述的復數(shù)個離心作用機構各包括第一連桿片、第二連桿片和飛錘，第一連桿片的一端與所述緊固環(huán)連接，第一連桿片的另一端與飛錘的一端連接，而飛錘的另一端與第二連桿片的一端連接，第二連桿片的另一端與所述動密封環(huán)連接。在本實用新型的還有一個具體的實施例中，所述緊固環(huán)朝向所述動密封環(huán)的一側具有間隔設置的并且與所述離心作用機構的數(shù)量相等的第一連桿片座，所述的第一連桿片與第一連桿片座樞軸連接；所述動密封環(huán)朝向緊固環(huán)的一側具有間隔設置的同樣與所述離心作用機構的數(shù)量相等并且位置與所述第一連桿片座的位置相對應的第二連桿片座，所述的第二連桿片與第二連桿片座樞軸連接。在本實用新型的更而一個具體的實施例中，所述的緊固環(huán)朝向所述動密封環(huán)的一側并且位于所述的相鄰的離心作用機構之間設置有導桿，在導桿上套設有彈簧，所述動密封環(huán)朝向緊固環(huán)的一側并且在對應于導桿的位置開設有導桿孔，所述的導桿連同所述的彈簧的端部探入到導桿孔內(nèi)。在本實用新型的進而一個具體的實施例中，所述的第一軸承端蓋與所述主軸相配合的部位設置有一密封套，該密封套與主軸密封配合。在本實用新型的又更而一個具體的實施例中，所述的第二軸承蓋與所述主軸相配合的部位設置有一第三密封圈，該第三密封圈與主軸密封配合，并且在第二軸承蓋朝向外的一側構成有一第一防塵圈，在主軸上并且在對應于第一防塵圈的部位配設有一第二防塵圈，第一、第二防塵圈彼此配合，并且第二防塵圈與主軸固定。在本實用新型的又進而一個具體的實施例中，所述的第二防塵圈為迷宮形防塵圈。本實用新型提供的技術方案由于采用了上述結構，將接觸式密封和非接觸式密封兼集于一起，不僅可以起到理想的密封作用而避免滲漏，而且摩擦系數(shù)低和由密封引起的功耗小。

圖1為本實用新型的優(yōu)選的實施例結構圖。
具體實施方式
為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本實用新型的技術實質和有益效果，申請人將在下面以實施例的方式作詳細說明，但是對實施例的描述均不是對本實用新型方案的限制，任何依據(jù)本實用新型構思所作出的僅僅為形式上的而非實質性的等效變換都應視為本實用新型的技術方案范疇。請見圖1，給出的高速軸包括一軸座套1和一主軸2，軸座套1具有一主軸腔11， 在該軸座套1的一端即圖1所示位置狀態(tài)的右端用一組第一螺釘123并且加第一密封墊片 124固定一第一軸承端蓋12，該第一軸承端蓋12具有端蓋腔121，并且在第一軸承端蓋121 的右端(圖示狀態(tài)為例，以下同)的中央部位配設有一密封套122。軸座套1的另一端即左端同樣通過一組第二螺釘133并且加第二密封墊片134固定一第二軸承端蓋13，該第二軸承端蓋13的中央配設有一第三密封圈131，并且第二軸承端蓋13朝向外的一側即朝向圖示狀態(tài)的左側構成有第一防塵圈132。前述的主軸2的一端即右端通過第一球軸承21與軸座套1的主軸腔11的右端相配合，并且伸展到第一軸承端蓋12外，前述的密封套122與主軸 1相密封配合。主軸2的另一端即左端通過第二球軸承22與軸座套1的主軸腔11的左端相配合，并且伸展到第二軸承端蓋13外，前述的第三密封圈131與主軸2密封配合。由圖所示，在主軸2的左端并且在對應于前述的第二軸承端蓋13的第一防塵圈132的位置用第三螺釘71固定有一迷宮形的第二防塵圈7，第一、第二防塵圈132、7彼此配合，用于阻止外界塵雜侵入主軸腔11，藉以保護第一、第二球軸承21、22。本實用新型提供的密封結構包括緊固環(huán)3、動、靜密封環(huán)4、5和離心作用機構6，這些部位均以主軸2的右端為載體而設置并且對應于前述的第一軸承端蓋12的端蓋腔121 內(nèi)，緊固環(huán)3的圓周方向間隔開設有一組貫穿緊固環(huán)3的厚度方向的壁體的緊固環(huán)固定孔 31，每一個緊固環(huán)固定孔31上配設有一緊固環(huán)固定螺釘311，由緊固環(huán)固定螺釘311經(jīng)緊固環(huán)固定孔31旋入到開設于主軸2上的并且位置與緊固環(huán)固定螺釘孔31相對應的固定螺釘孔M內(nèi)，從而將緊固環(huán)3可靠地與主軸2固定，由其對前述的第一球軸承21阻擋。動密封環(huán)4可動地設在主軸2上，并且由第一密封圈41與主軸2之間構成密封。靜密封環(huán)5與主軸2固定，并且在靜密封環(huán)5的外部具有一靜密封環(huán)外套51，該靜密封環(huán)外套51通過第二密封圈511與前述的端蓋腔121構成密封，并且與端蓋腔121緊密配合。離心作用機構 6的數(shù)量在本實施例中有一對，圍繞緊固環(huán)3及動密封環(huán)4的圓周方向以180°間隔設置。優(yōu)選而非絕對限于的前述一對離心作用機構6的結構各包括第一、第二連桿片 61、62和飛錘63，在緊固環(huán)3朝向動密封環(huán)4的一側的表面延伸構成有一對第一連桿片座 32，該對第一連桿片座32彼此相距180° (以緊固環(huán)3的圓周方向為例)，第一連桿片61的一端(圖示左端)通過第一銷軸611與第一連桿片座32鉸接(樞軸連接)，而第一連桿片61 的另一端(圖示右端)通過第二銷軸612與飛錘63的一端(左端)(樞軸連接)，而飛錘63的另一端即圖示的右端通過第三銷軸621與第二連桿片62的一端即左端鉸接(樞軸連接)，而第二連桿片62的另一端即右端通過第四銷軸622與構成于動密封環(huán)4朝向緊固環(huán)3 —側表面的第二連桿片座42鉸接，即樞軸連接。繼續(xù)見圖1，在一對離心作用機構6之間的對應兩側的緊固環(huán)3上各固定有一對導桿33，各導桿33上套設有一彈簧331，在動密封環(huán)4朝向緊固環(huán)3的一側的表面并且在對應于導桿33的位置開設有導桿孔43，導桿孔43為盲孔，前述的導桿33連同彈簧331的端部探入到導桿孔43內(nèi)。又，在前述的主軸2上并且在對應于靜密封環(huán)5的部位加工有螺旋密封槽23。當主軸2處于靜止狀態(tài)時，則由動密封環(huán)4與靜密封環(huán)5之間的彼此的接觸實現(xiàn)密封，前述的螺旋密封槽23不發(fā)揮密封作用。在啟動時或稱在主軸2工作時，隨著主軸2的轉速逐漸提高，前述的離心作用機構6的飛錘63所受的離心力增大，通過第二連桿片62施加于動密封環(huán)4向左位移的力也隨之增大，動、靜密封環(huán)4、5之間的相互作用力逐漸減小，動、靜密封環(huán) 4、5之間的彼此的接觸式密封的效果逐漸減弱，當主軸2的轉速達到一定的轉速時，即趨于高速乃至超高速時，由于飛錘63所受的離心力繼而增大，第二連桿片62施加于動密封環(huán)62 向左位移的力也進而增大，使動密封環(huán)4完全離開靜密封環(huán)5，動、靜密封環(huán)4、5之間的接觸式密封解除。此時，螺旋密封槽23隨著主軸2的轉速的上升而表現(xiàn)出密封能力隨之增強， 螺旋密封槽23便逐漸取代動、靜密封環(huán)4、5之間的接觸式密封而起密封的主導地位，直到動、靜密封環(huán)4、5彼此完全脫離而由其(螺旋密封槽15)進行密封，密封過程與啟動時相反。 可見，在主軸2處于低轉速階段，由螺旋密封槽15和動密封環(huán)4與靜密封環(huán)5之間的接觸式密封共同實現(xiàn)對主軸2的密封，而在主軸2處于高轉速及超高轉速階段，則由螺旋密封槽 15起到對主軸2的密封。前述的第一、第二防塵圈132、72起到對第二軸承端蓋13的迷宮形密封作用。通過調(diào)節(jié)彈簧331的彈簧力調(diào)節(jié)動、靜密封環(huán)4、5之間的相互作用力，使接觸式密封與非接觸式密封更加有機地結合在一起，從而在主軸2超高速運動下實現(xiàn)低摩擦系數(shù)、低泄漏量和低功耗密封。本實用新型提供的技術方案經(jīng)本申請人在保密措施下安裝于木粉粉碎機上試用， 結果表現(xiàn)出了驚人的密封效果。
權利要求1.一種高速軸的密封結構，所述的高速軸包括具有主軸腔(11)的軸座套(1)，該軸座套(1)的一端固定有一具有端蓋腔(121)的第一軸承端蓋(12)，而另一端固定有一第二軸承端蓋(1 ； 一主軸O)，該主軸( 朝向第一軸承端蓋(1 的一端通過第一球軸承與主軸腔(11)的一端相配合，并且伸展到第一軸承端蓋(1 外，而主軸( 朝向第二軸承端蓋(1 的一端通過第二球軸承0 與主軸腔(11)的另一端相配合，并且伸展到第二軸承端蓋(1 外，其特征在于所述的密封結構包括設置在所述主軸( 朝向所述第一軸承端蓋(1 一端的軸體上的并且位于所述第一軸承端蓋(1 的端蓋腔(121)內(nèi)的緊固環(huán)(3)、 動、靜密封環(huán)(4、5)和位于緊固環(huán)(3)與動環(huán)(4)之間的用于使動密封環(huán)(4)相對于靜密封環(huán)(5)斥開或閉合的離心作用機構(6)，緊固環(huán)(3)與主軸O)固定，動密封環(huán)(4)密封地與主軸(1)相滑動配合，靜密封環(huán)( 設在主軸( 上，與動密封環(huán)(4)相密封配合，該靜密封環(huán)( 外具有一靜密封環(huán)外套(51)，該靜密封環(huán)外套(51)與所述端蓋腔(121)密封配合，離心作用機構(6)有彼此等距離間隔設置的復數(shù)個，各離心作用機構(6)與緊固環(huán) (3)和動密封環(huán)(4)連接，其中，在所述主軸( 上并且在對應于所述靜密封環(huán)(5)的部位構成有螺旋密封槽(23)。
2.根據(jù)權利要求1所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述的緊固環(huán)(3)上并且圍繞緊固環(huán)(3)的圓周方向間隔開設有緊固環(huán)固定孔(31)，在各緊固環(huán)固定孔(31)上配設有緊固環(huán)固定螺釘(311)，在所述的主軸(2)上并且在對應于緊固環(huán)固定孔(31)的部位開設有數(shù)量與緊固環(huán)固定孔(31)相等的固定螺釘孔(M)，所述的緊固環(huán)固定螺釘(311)經(jīng)緊固環(huán)固定孔(31)旋入于固定螺釘孔04)內(nèi)將緊固環(huán)(3)與主軸⑵固定。
3.根據(jù)權利要求1所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述的動密封環(huán)(4)具有一第一密封圈(41)，藉由該第一密封圈使動密封環(huán)(4)與主軸( 密封配合。
4.根據(jù)權利要求1所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述的靜密封環(huán)外套(51)與所述端蓋腔(121)相配合的外壁上設置有一第二密封圈(511)，該第二密封圈(511)與端蓋腔(121)構成密封。
5.根據(jù)權利要求1所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述的復數(shù)個離心作用機構 (6)各包括第一連桿片(61)、第二連桿片(6 和飛錘(63)，第一連桿片(61)的一端與所述緊固環(huán)(3)連接，第一連桿片(61)的另一端與飛錘(63)的一端連接，而飛錘(63)的另一端與第二連桿片(6 的一端連接，第二連桿片(6 的另一端與所述動密封環(huán)(4)連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述緊固環(huán)(3)朝向所述動密封環(huán)(4)的一側具有間隔設置的并且與所述離心作用機構(6)的數(shù)量相等的第一連桿片座(32)，所述的第一連桿片(61)與第一連桿片座(3 樞軸連接；所述動密封環(huán)(4)朝向緊固環(huán)(3)的一側具有間隔設置的同樣與所述離心作用機構(6)的數(shù)量相等并且位置與所述第一連桿片座(3 的位置相對應的第二連桿片座(43)，所述的第二連桿片(6 與第二連桿片座0 樞軸連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述的緊固環(huán)(3)朝向所述動密封環(huán)的一側并且位于所述的相鄰的離心作用機構(6)之間設置有導桿(33)，在導桿(3 上套設有彈簧(331)，所述動密封環(huán)(4)朝向緊固環(huán)(3)的一側并且在對應于導桿 (33)的位置開設有導桿孔(43)，所述的導桿(33)連同所述的彈簧(331)的端部探入到導桿孔(43)內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求1所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述的第一軸承端蓋(12)與所述主軸( 相配合的部位設置有一密封套(122)，該密封套(12 與主軸( 密封配合。
9.根據(jù)權利要求1所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述的第二軸承蓋(13)與所述主軸( 相配合的部位設置有一第三密封圈(131)，該第三密封圈(131)與主軸密封配合，并且在第二軸承蓋(1 朝向外的一側構成有一第一防塵圈(132)，在主軸( 上并且在對應于第一防塵圈(13 的部位配設有一第二防塵圈(7)，第一、第二防塵圈(132、7)彼此配合，并且第二防塵圈(7)與主軸O)固定。
10.根據(jù)權利要求9所述的高速軸的密封結構，其特征在于所述的第二防塵圈(7)為迷宮形防塵圈。
專利摘要一種高速軸的密封結構，屬于軸體密封裝置技術領域。高速軸包括軸座套，軸座套的一端固定有第一軸承端蓋、另一端固定有第二軸承端蓋；主軸，朝向第一軸承端蓋的一端與主軸腔的一端配合，且伸展到第一軸承端蓋外，主軸朝向第二軸承端蓋的一端與主軸腔的另一端配合，且伸展到第二軸承端蓋外，密封結構包括緊固環(huán)、動、靜密封環(huán)和離心作用機構，緊固環(huán)與主軸固定，動密封環(huán)與主軸相配合，靜密封環(huán)設在主軸上，靜密封環(huán)外具有靜密封環(huán)外套，靜密封環(huán)外套與端蓋腔配合，離心作用機構有復數(shù)個，各離心作用機構與緊固環(huán)和動密封環(huán)連接，在主軸上構成有螺旋密封槽。優(yōu)點起到理想的密封作用而避免滲漏，且摩擦系數(shù)低和由密封引起的功耗小。
文檔編號F16J15/54GK202074043SQ201120160389
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權日2011年5月19日
發(fā)明者張彩彩, 楊蘭玉, 邱偉波, 陳艷 申請人:常熟理工學院