专利名称：油膜轴承密封装置的制作方法
技术领域：
本发明属于轴承密封装置技术领域，具体地说是一种主要适用于轴向窜动在5—10mm 之间、轴向周尺寸误差在-3—5mm之间的轧钢机的油膜轴承密封装置。
技术背景众所周之，轧钢机的油膜轴承在工作时为了防止润滑油外漏和防止水流入轴承并污 染轴承润滑油，则在油膜轴承外侧加设密封装置，现有的常见密封装置结构特征如图1、 图2所示其主要构件包括颈部密封件10、刚性环形密封端板54和内密封环62。其中 颈部密封件10由一种柔韧弹性体模制而成并具有环形密封体12,该密封体在内部由埋在 其中的螺旋弹簧14和钢丝绳16加固。该密封体具有相反的水侧和油侧突出部18、 20， 圆柱形的外表面21的边界由毗邻另一个通常被称为"抛油环"的第二油侧法兰24的油侧 法兰22限定，而水侧法兰26则限定表面21的相反端。法兰22和26分别具有呈角度设置的外围突出部28、 30。突出部28从法兰22沿抛 抽环法兰24的方向突出，该抛袖环法兰沿同样的方向相对于法兰22呈角度地突出从而 在它们之间形成向周围环境开口的空间S。颈部密封件10适用于安装在轧钢机辊颈36的锥形部分34上，而辊颈可旋转地支承 于油膜轴承中。该油膜轴承包括套管38，该套管通过传统的装置(末示出)固定于辊颈， 从而在辊颈中旋转。套管38具有外圆柱形轴承表面，该表面作为轴颈以在固定的衬套40 的内轴承表面中旋转。该村套装在轴承座42中。套管与辊颈一同旋转，而衬套保持静止。 不断地将高粘度润滑油输入套管38和衬套40的轴承表面之间。轴承座的环形延伸部分 44形成贮藏池46，从轴承表面之间流出的润滑油不断地收集在该贮池中。通过一根合适 的管子连接(未示出)将润滑油从贮池中抽出，从而在循环回轴承表面之前将其冷却和过 滤。当辊子在潮湿的环境下工作时，水持续地漫过辊身48并向下经过其底面50。尽管会 有将水甩离辊子的离心力，但总有一些水会在轴承的方向上沿辊颈行进。刚性环形密封端板54安装并相对固定于轴承座42的环形延伸部分44。该密封端板 具有径向向内延伸的刚性环形法兰或闸板56，该闸板垂直于轴承的轴线。闸板的内边缘 沿径向与柔性密封体10的圆柱形外表面21间隔开。该密封端板还包括凸肩58，该凸肩沿 反向于闸扳56基部的方向延伸。每个凸肩58具有平行于轴承轴线的圆柱形的凸肩表面 60。圆柱形凸肩表面60环绕柔性密封法兰22、 26，并被布置成由其各自的柔性突出部 28、 30滑动接触。 内密封环62带有弹性按钮64并与辊子的端面50接合。内密封环的内边缘在突出部 分18和法兰26的连接点处与柔性密封体12部位接触。 在轧钢操作中，上述装置将以以下方式工作内密封环62、柔性颈部密封件10和套 管38将同辊颈一起旋转。密封端板54、轴承座42和衬套仍将保持静止。润滑油将不断 地从套管38和衬套40的轴承表面之间流出。大多数的这种润滑油将通过抛袖环24回到 颈部密封件上并将由此被导向贮池46，经过抛抽环24的润滑油将通过旋转的油侧法兰 22返回，并由与凸肩表面密封接合的柔性突出部28来阻止该润滑抽从法兰和凸肩表面 60之间的逃逸出。 同样，施加到辊子上的水的主要部分将通过旋转的内密封环62返回。任何经过内密 封环的水将通过颈部密封件上旋转的水侧法兰26返回，并由柔性突出部30来阻止水通 过该法兰及其周边凸肩之间。 上述密封装置存在的缺点包括 1、 这种密封装置对安装位置的准确性要求过高，实际应用中由于加工误差的累计传 递，常出现以下异常 A:内密封环62与套管38的轴向距离小于设计尺寸时，柔性密封件10受挤压出现 变形，造成柔性密封件10的柔性突出部28、 30磨损，密封失效。 B:内密封环62内径尺寸小于设计尺寸时，造成内密封环62未安装到位即为轧辊辊 径锥弧面卡住，柔性密封件10受挤压出现变形，造成柔性密封件10的柔性突出部28、 30磨损，密封失效。 2、 这种密封装置的动密封部位柔性突出部28、 30与圆柱形的凸肩表面60接触，接 触部位少，密封面与轧辊轴向平行，方向单一，抗轴向窜动与径向跳动效果差。 3、 这种密封装置的柔性密封件10动密封接触部位柔性突出部28、 30与密封本体是 一体结构，柔性突出部28、 30易磨损，柔性突出部28、 30磨损后必须更换柔性密封件 10，使维修成本提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种多重密封、安全耐磨的油膜轴承密封装置。 本发明的目的是这样实现的它包括颈部密封件和固定在轴承座上的刚性环形密封 端板，其特征是所述的颈部密封件包括带插槽的环形密封体和插接在插槽上的密封部， 该插槽与刚性环形密封端板的密封面相对，密封部置于刚性环形密封端板和环形密封体 之间且与密封面接触，沿辊颈凹面与密封部同侧的环形密封体的伸长部为吸附颈，该吸 附颈的端部连接有封水副唇、封水冠和封水主唇，封水副唇与辊颈凹面接触，封水主唇
与刚性环形密封端板的挤压端面接触，沿辊颈凹面与密封部异侧的环形密封体的伸长部 为封油主唇，封油主唇与辊颈凹面接触，环形密封体还连接有抛油唇。
所述的环形密封体内埋有螺旋弹簧和钢丝绳。
所述的封油主唇内埋有补偿弹簧。
在与密封面相对另一侧的刚性环形密封端板上设置有防护水封，在防护水封与封水 冠之间的刚性环形密封端板上设置有法兰端面水封。
所述的法兰端面水封包括法兰和V字型水封，该V字型水封的密封底面与法兰压紧 在刚性环形密封端板上，v字型水封的唇口与辊颈凹面接触。
所述的密封部包括插接在插槽内的底座、垂直于底座的封水肢和封油肢、在封水肢 和封油肢上分别连接有相互背离的封水唇和封油唇。
本发明整个密封系统既有轴向密封，又有径向密封，还有双向端面密封，加大了水 的渗透阻力，既有效封水，摩擦阻力又较小。这些密封设计可改变目前油膜轴承普遍进 水的问题。密封部用耐热、耐磨又耐油的弹性橡胶制造，延长了使用寿命，即使损坏了 只需更换密封部，无需将颈部密封件整体更换，降低了维护成本。取消了原密封装置中 的刚性内密封环，改善了颈部密封件对轴向安装尺寸误差的适应性，同时也改善了运行 时轴向窜动对密封装置的影响。
图1是传统的颈部密封件10结构示意图； 图2是传统的局部使用状态结构示意图； 图3是本发明的局部使用状态结构示意图4是本发明的颈部密封件A和密封部B的组装结构示意放大图5是本发明的法兰断面水封C的结构示意放大图6是本发明的刚性环形密封端板F的结构示意放大图7是本发明的防护水封D的结构示意放大图。
下面将结合附图通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明 其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权 利要求书为准。
具体实施例方式
如图3—图7所示,本发明的主要结构包括颈部密封件A和固定在轴承座E上的刚性 环形密封端板F，颈部密封件A包括带插槽7的环形密封体1和插接在插槽7上的密封部 B，环形密封体l内埋有螺旋弹簧6和钢丝绳4，插槽7与刚性环形密封端板的密封面41 相对，在与密封面41相对另一侧的刚性环形密封端板F上设置有防护水封D。密封部B
包括插接在插槽7内的底座19、垂直于底座的封水肢17和封油肢25、在封水肢17和封 油肢25上分别连接有相互背离的封水唇15和封油唇23，插接在插槽上的密封部B置于 刚性环形密封端板F和环形密封体1之间且封水唇15、封油唇23均与密封面41接触， 沿辊颈I凹面与密封部B同侧的环形密封体1的伸长部为吸附颈8，该吸附颈的端部连接 有封水副唇9、封水冠11和封水主唇13，封水副唇9与辊颈I凹面接触，封水主唇13 与刚性环形密封端板F的挤压端面33接触，沿辊颈I凹面与密封部B异侧的环形密封体 1的伸长部为封油主唇3，封油主唇内埋有补偿弹簧18，封油主唇与辊颈凹面接触。在防 护水封D与封水冠11之间的刚性环形密封端板F上设置有法兰端面水封C，法兰端面水 封包括法兰31和V字型水封29，该V字型水封的密封底面32与法兰31压紧在刚性环形 密封端板F上，V字型水封29的唇口与辊颈I凹面接触，环形密封体1还连接有抛油唇 27，该抛油唇27靠紧在套管H上。图中除上述各结构外，还包括负压槽5、水封安装孔 35、防护水封安装面37、刚性环形密封端板安装孔39和箍紧钢带4。
由于颈部密封件A、密封部B、法兰端面水封C、防护水封D为橡胶弹性密封件，所 以在安装使用时，会产生必须的几何变形，如图4、 5、 7中的部分结构与图1中的相同 结构相比较的差异就可明显看出，受到作用力的各结构产生了不同程度的几何变形。在 轧钢操作中，上述装置将以以下方式工作密封部B、颈部密封件A和套管H将同辊颈一 起旋转。刚性环形密封端板B、轴承座E和衬套G仍将保持静止。润滑油将不断地从套管 H和衬套G的轴承表面之间流出。大多数的这种润滑油将通过抛油唇20回到颈部密封件 上并将由此被导入贮油池(图中未指出)，越过抛油唇20的润滑油将通过旋转的封油肢 25返回，并通过与密封面密封接合的封油唇23来阻止该润滑抽从封油肢26和刚性环形 密封端板F之间逃逸出。
外部杂质与大量冷却水首先被防护水封D密封，少量冷却水越过防护水封D，被法兰 端面水封C密封，未被阻挡住的微量冷却水还会受到封水副唇9、封水主唇13及封水冠 11的密封，可拆卸密封件B的封水肢17上的封水唇15为最后一道水密封。
权利要求
1、一种油膜轴承密封装置，它包括颈部密封件和固定在轴承座上的刚性环形密封端板，其特征是所述的颈部密封件包括带插槽的环形密封体和插接在插槽上的密封部，该插槽与刚性环形密封端板的密封面相对，密封部置于刚性环形密封端板和环形密封体之间且与密封面接触，沿辊颈凹面与密封部同侧的环形密封体的伸长部为吸附颈，该吸附颈的端部连接有封水副唇、封水冠和封水主唇，封水副唇与辊颈凹面接触，封水主唇与刚性环形密封端板的挤压端面接触，沿辊颈凹面与密封部异侧的环形密封体的伸长部为封油主唇，封油主唇与辊颈凹面接触，环形密封体还连接有抛油唇。
2、 根据权利要求l所述的油膜轴承密封装置，其特征是所述的环形密封体内埋有 螺旋弹簧和钢丝绳。
3、 根据权利要求l所述的油膜轴承密封装置，其特征是所述的封油主唇内埋有补偿弹簧。
4、 根据权利要求l所述的油膜轴承密封装置，其特征是在与密封面相对另一侧的 刚性环形密封端板上设置有防护水封，在防护水封与封水冠之间的刚性环形密封端板上设 置有法兰端面水封。
5、 根据权利要求4所述的油膜轴承密封装置，其特征是所述的法兰端面水封包括 法兰和V字型水封，该V字型水封的密封底面与法兰压紧在刚性环形密封端板上，V字型 水封的唇口与辊颈凹面接触。
6、 根据权利要求l所述的油膜轴承密封装置，其特征是所述的密封部包括插接在 插槽内的底座、垂直于底座的封水肢和封油肢、在封水肢和封油肢上分别连接有相互背离 的封水唇和封油唇。
全文摘要
一种油膜轴承密封装置，它包括颈部密封件和刚性环形密封端板，其技术要点是所述的颈部密封件包括带插槽的环形密封体和插接在插槽上的密封部，密封部置于刚性环形密封端板和环形密封体之间且与密封面接触，与密封部同侧的环形密封体的伸长部为吸附颈，该吸附颈的端部连接有封水副唇、封水冠和封水主唇，封水副唇与辊颈凹面接触，封水主唇与挤压端面接触，与密封部异侧的环形密封体的伸长部为封油主唇，封油主唇与辊颈凹面接触，环形密封体还连接有抛油唇。本发明的轴向、径向、双向端面密封，既有效封水，摩擦阻力又较小。密封部使用寿命长，可独立更换，降低了维护成本。改善了对轴向安装尺寸误差的适应性，也改善了运行时轴向窜动的影响。
文档编号F16J15/32GK101338818SQ20081001213
公开日2009年1月7日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者王庚福 申请人:王庚福