一种带刮油结构的迷宫密封及其刮油方法与流程

本发明涉及机械密封的技术领域，具体涉及一种带刮油结构的迷宫密封及其刮油方法。

背景技术：

迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应及能量耗散而达到阻漏的目的。迷宫密封因结构简单、无摩擦、维修简单及工作可靠等特性被广泛应用于旋转式压缩机、鼓风机和汽轮机等动力机械主轴中，具体地例如主轴齿轮座。

然而目前现有的迷宫密封由于其结构简单，只是在其内部设有多个密封齿，其密封性能往往只能应用于主轴齿轮座中轻载低粘稠度的润滑油脂工况，当面对重载高粘稠度润滑介质工况时，现有的迷宫密封会因密封性能不足从而无法适应，时间一长就会从主轴齿轮座中泄露较多油脂。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供了一种带刮油结构的迷宫密封，解决了以上所述的技术问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：一种带刮油结构的迷宫密封，所述迷宫密封包括固定安装于齿轮的动环及固定安装于齿轮罩的静环，所述动环收容于所述静环的内部，所述静环的一侧内壁上设有至少一个与所述动环相抵的刮油板，所述刮油板用于将从齿轮流入动环的润滑油脂刮送至齿轮罩的齿轮罩下方设有的储油箱中。

本发明的有益效果是：通过在静环的一侧内壁上设有刮油板与动环相抵，当动环随齿轮开始转动时，刮油板能够将动环与静环之间的间隙中的润滑油脂刮送至齿轮罩的齿轮罩下方设有的储油箱中，当面对重载高粘稠度润滑介质工况时，应用于主轴齿轮座中同样具有良好的密封性，有效地防止润滑油脂从主轴齿轮座中泄露。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，各所述刮油板的一侧固定设置于所述静环的内部远离齿轮轴线的第一内侧上，各所述刮油板的另一侧与所述动环相抵。

当然，一般迷宫密封内动环上两侧均设有密封齿，两侧密封齿之间形成齿槽底部，即各所述刮油板的另一侧与动环的齿槽底部相抵。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将刮油板的一侧固定设置于所述静环的内部远离齿轮轴线的第一内侧上，刮油板的另一侧与所述动环表面相抵，即刮油板更加靠近于动环与静环之间形成的间隙的内部，更加容易将润滑油液封锁在齿轮罩的内部，从而使得其防泄漏能力更强。当动环随着齿轮旋转时，可将绝大部分溢流进动环齿槽中的润滑油/脂，通过定向导刮使进入动环齿槽中的润滑油/脂在重力和离心力作用下流回到下方的储油箱中。

进一步，各所述刮油板与所述第一内侧固定的一侧用于设置为远离齿轮的轴向端面，各所述刮油板与所述动环表面相抵的另一侧用于设置为靠近齿轮的轴向端面。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将刮油板设置为朝向齿轮的轴向端面呈一定斜度，便于将润滑油脂向轴向端面内进行逼进，即刮油板更加靠近于动环与静环之间形成的间隙的内部，更加容易将润滑油液封锁在齿轮罩的内部，从而使得其防泄漏能力更强。

进一步，各所述刮油板的第一端设置为用于靠近齿轮的轴向端面，各所述刮油板的第二端设置为用于远离齿轮的轴向端面，各所述刮油板与所述齿轮轴向端面呈一定倾斜角度，各所述刮油板的内侧面均朝向所述静环的轴线以便于润滑油液回油至齿轮罩的齿轮罩下方设有的储油箱中。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将各所述刮油板的内侧面均朝向所述静环的轴线，且其内侧面与齿轮旋转方向的轴向端面形成一定倾斜角度，便于在动环以任意方向旋转时，刮油板对润滑油脂回油具有导向作用，便于润滑油液直接回油至齿轮罩的齿轮罩下部段形成的储油箱中。

进一步，所述刮油板的个数为4个，各所述刮油板呈均匀分布于所述静环的内环周面上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将各所述刮油板分布于所述静环的内环周面上，通过多段导刮以保证动环和静环之间的间隙内上段和下段油脂均向下方储油箱刮送。

进一步，所述静环呈“c”形状，所述静环包括盖板及一侧固定于齿轮罩的支撑罩，所述支撑罩的另一侧固定有所述盖板的一侧，所述盖板的另一侧设有用于与齿轮相抵的防尘唇。

进一步，所述盖板上设有多个固定卡扣盖。

进一步，为便于增加其密封性能，所述动环可设计为工字梁。

进一步，所述盖板为“e”字梁。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过所述盖板设计为“e”字梁，即使得在静环内设有多个梳齿，便于进一步提高整个油封的密封性能。

进一步，所述盖板采用橡胶材质。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将盖板设计为橡胶材质，这样设计相比于金属件来说较为轻便，便于加工和安装、便于后期维护更换，其尾部设有防尘唇，可起到防尘作用。

进一步，所述迷宫密封还包括至少1个刮板调节器，所述刮板调节器包括套筒、弹性件及锁紧件，所述套筒固定安装于所述静环的安装孔内，所述弹性件安装于所述套筒的腔体内，所述弹性件的一端与所述刮油板的一侧相抵或固定，使得所述刮油板的另一侧与所述动环表面相抵，所述弹性件的另一端设有固定于所述套筒的腔体内的锁紧件。

采用上述进一步方案的有益效果是：为了保证刮油板的侧面与所述动环表面之间紧密柔性贴合，故在刮油板的一侧设有弹性件，即刮油板通过弹性件与静环连接，一方面是为了便于安装和减小加工精度，另一方面为了便于对刮油板的侧面与所述动环表面之间的松紧程度进行调节，具有自补偿功能，即通过调节锁紧件便可实现。

进一步，所述刮板调节器还包括至少1个油窗盖板，所述油窗盖板固定安装于所述静环的安装孔内，所述油窗盖板安装有2个所述套筒，各所述套筒的外端螺纹连接有所述锁紧件，所述锁紧件为螺纹件，所述弹性件的一端通过导向顶杆与所述刮油板的一侧相抵或固定，所述刮油板上靠近所述刮油板的一侧设有刮板基座，通过拧转所述螺纹件来控制所述刮油板的另一侧与所述动环表面相抵的松紧程度。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置两个套筒来增强整体结构在弹性件伸长或锁紧时的稳定性；通过将锁紧件设计为螺纹件，一方面便于对刮油板的侧面与所述动环表面之间的松紧程度进行调节，另一方面使其结构简单、减小加工成本。

进一步，所述刮板调节器还包括上端盖、下端盖及刮板连接座，所述锁紧件包括螺纹件、连接杆及调节手柄，所述上端盖固定于所述套筒的一端，所述刮板连接座穿过所述上端盖设置于所述弹性件的一端，所述螺纹件螺纹连接于所述套筒的腔体内且与所述弹性件的另一端相抵，所述下端盖固定于所述套筒的另一端，所述连接杆穿过所述下端盖与所述螺纹件固定连接，所述连接杆的外端设有调节手柄。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将锁紧件设计为螺纹件，一方面便于对刮油板的侧面与所述动环表面之间的松紧程度进行调节，另一方面使其结构简单、减小加工成本。

本发明的目的之二在于提供了一种带刮油结构的迷宫密封的刮油方法，转动所述动环，刮油板将齿轮轴向端面的润滑油脂刮送至齿轮罩的齿轮罩下部段形成的储油箱中。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1提供的一种带刮油结构的迷宫密封的内部结构示意图；

图2为图1提供的一种带刮油结构的迷宫密封中a处放大图；

图3为图1提供的一种带刮油结构的迷宫密封在一视角下的立体示意图；

图4为图1提供的一种带刮油结构的迷宫密封在另一视角下的立体示意图；

图5为图1提供的一种带刮油结构的迷宫密封中支撑罩上设有刮油板在一视角下的立体示意图；

图6为图1提供的一种带刮油结构的迷宫密封中支撑罩上设有刮油板在另一视角下的立体示意图；

图7为本发明实施例2提供的一种带刮油结构的迷宫密封中刮板调节器的内部结构示意图；

图8为本发明实施例3提供的一种带刮油结构的迷宫密封中静环上刮油板的一种排布方式的结构示意图；

图9为本发明实施例4提供的一种带刮油结构的迷宫密封中刮板调节器安装于油窗盖板的整体内部结构示意图；

图10为图9提供的一种带刮油结构的迷宫密封中刮板调节器安装于油窗盖板时(在省去动环和盖板之后)在一视角下的整体内部结构示意图；

图11为图9提供的一种带刮油结构的迷宫密封中刮板调节器安装于油窗盖板时(在省去动环和盖板之后)在另一视角下的整体内部结构示意图；

图12为图9提供的一种带刮油结构的迷宫密封中刮板调节器的立体结构示意图；

图13为图9提供的一种带刮油结构的迷宫密封中刮板调节器的正视结构示意图；

图14为图9提供的一种带刮油结构的迷宫密封中刮板调节器的内部结构剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、迷宫密封；10、动环；15、第一锁紧件；16、第二锁紧件；20、静环；21、支撑罩；211、第一板；212、中间板；2121、第一内侧；213、第二板；22、刮油板；221、第一端；222、第二端；23、固定卡扣盖；24、盖板；241、防尘唇；25、第三锁紧件；30、刮板调节器；31、套筒；311、上端盖；312、下端盖；32、刮板连接座；33、螺纹件；34、连接杆；35、调节手柄；36、弹性件；37、油窗盖板；38、刮板基座；39、导向顶杆；200、主轴；300、齿轮；301、齿轮上部段；302、齿轮下部段；303、齿轮罩；400、润滑油脂；500、储油箱。

具体实施方式

以下结合附图1-14对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

如图1-6所示，本发明提供了一种带刮油结构的迷宫密封，所述迷宫密封100包括固定安装于齿轮300的动环10及固定安装于齿轮罩303的静环20，所述动环10收容于所述静环20的内部，所述静环20的一侧内壁上设有至少一个与所述动环10表面相抵的刮油板22，所述刮油板22用于将齿轮300轴向端面的润滑油脂400刮送至齿轮罩303的齿轮罩下部段3031形成的储油箱中。

通过在静环20的一侧内壁上设有刮油板22与动环10表面相抵，当动环10随齿轮300开始转动时，刮油板22能够将动环10与静环20之间的间隙中的润滑油脂刮送至齿轮罩303的齿轮罩下部段3031形成的储油箱中，当面对重载高粘稠度润滑介质工况时，应用于主轴齿轮座中同样具有良好的密封性，有效地防止润滑油脂从主轴齿轮座中泄露。

可以理解的是，动环10既可以安装于齿轮300的轴向端面，也可以安装于沿齿轮300的径向内侧面轴向向外延伸。所述刮油板22可采用柔性材质，比如橡胶或塑料。

优选的，各所述刮油板22的一侧固定设置于所述静环20的内部远离齿轮300轴线的第一内侧2121上，各所述刮油板22的另一侧与所述动环10表面相抵。

通过将刮油板22的一侧固定设置于所述静环20的内部远离齿轮300轴线的第一内侧2121上，刮油板22的另一侧与所述动环10表面相抵，即刮油板22更加靠近于动环与静环之间形成的间隙的内部，更加容易将润滑油液封锁在齿轮罩303的内部，从而使得其防泄漏能力更强。

优选的，各所述刮油板22与所述第一内侧2121固定的一侧用于设置为远离齿轮300的轴向端面，各所述刮油板22与所述动环10表面相抵的另一侧用于设置为靠近齿轮300的轴向端面。

通过将刮油板22设置为朝向齿轮300的轴向端面呈一定斜度，便于将润滑油脂向轴向端面内进行逼进，即刮油板22更加靠近于动环与静环之间形成的间隙的内部，更加容易将润滑油液封锁在齿轮罩303的内部，从而使得其防泄漏能力更强。

优选的，如图1及图2所示，所述静环20呈“c”形状，所述静环20包括盖板24及一侧固定于齿轮罩303的支撑罩21，所述支撑罩21的另一侧固定有所述盖板24的一侧，所述盖板24的另一侧设有用于与齿轮300相抵的防尘唇241。

当然，为了便于安装和加工，所述支撑罩21包括依次垂直连接的第一板211、中间板212及第二板213，所述第二板213通过第二锁紧件16固定于所述齿轮300的轴向端面上，所述第一板211通过第三锁紧件25与所述盖板24的一侧固定连接。

优选的，所述盖板24上设有多个固定卡扣盖23。

优选的，为便于增加其密封性能，所述动环10可设计为工字梁。

优选的，所述盖板24为“e”字梁。

采用上述优选的方案的有益效果是：通过所述盖板24设计为“e”字梁，即使得在静环内设有多个梳齿，便于优选的提高整个油封的密封性能。

优选的，所述盖板24采用橡胶材质。

通过将盖板24设计为橡胶材质，这样设计相比于金属件来说较为轻便，便于加工和安装、便于后期维护更换，其尾部设有防尘唇，可起到防尘作用。

可以理解的是，动环10、支撑罩21均可采用金属件或塑性件材质。

实施例2

如图7所示，所述迷宫密封100还包括至少1个刮板调节器30，所述刮板调节器30包括套筒31、弹性件36及锁紧件，所述套筒31固定安装于所述静环20的安装孔内，所述弹性件36安装于所述套筒31的腔体内，所述弹性件36的一端与所述刮油板22的一侧相抵，使得所述刮油板22的另一侧与所述动环10表面相抵，所述弹性件36的另一端设有固定于所述套筒31的腔体内的锁紧件。其中所述刮油板22可采用柔性材质。所述弹性件36可设计为压缩弹簧。

为了保证刮油板22的侧面与所述动环10表面之间紧密柔性贴合，故在刮油板22的一侧设有弹性件36，即刮油板22通过弹性件36与静环20压紧连接，且所述刮油板22可采用柔性材质，具有自补偿功能，这样一方面是为了便于安装和减小加工精度，另一方面为了便于对刮油板22的侧面与所述动环10表面之间的松紧程度进行调节，即通过调节锁紧件便可实现。

优选的，所述刮板调节器30还包括上端盖311、下端盖312及刮板连接座32，所述锁紧件包括螺纹件33、连接杆34及调节手柄35，所述上端盖311固定于所述套筒31的一端，所述刮板连接座32穿过所述上端盖311设置于所述弹性件36的一端，所述螺纹件33螺纹连接于所述套筒31的腔体内且与所述弹性件36的另一端相抵，所述下端盖312固定于所述套筒31的另一端，所述连接杆34穿过所述下端盖312与所述螺纹件33固定连接，所述连接杆34的外端设有调节手柄35。

通过将锁紧件设计为螺纹件，一方面便于对刮油板22的侧面与所述动环10表面之间的松紧程度进行调节，另一方便使其结构简单、减小加工成本。

实施例3

如图8所示，所述刮油板22的个数为4个，各所述刮油板22呈均匀分布于所述静环20的内环周面上。

通过将各所述刮油板22呈均匀分布于所述静环20的内环周面上，以保证动环10和静环20之间的间隙内上段和下段油脂均向下方储油箱刮送。

优选的，如图5、6、8所示，各所述刮油板22的第一端221设置为用于靠近齿轮300的轴向端面，各所述刮油板22的第二端设置为用于远离齿轮300的轴向端面，各所述刮油板22与所述齿轮300轴向端面呈一定倾斜角度，各所述刮油板22的内侧面均朝向所述静环20的轴线以便于润滑油液回油至齿轮罩303下方设有的储油箱500中。

通过将各所述刮油板22的内侧面均朝向所述静环20的轴线，便于在动环10以任意方向旋转时，刮油板22对润滑油脂回油具有导向作用，便于润滑油液回油至齿轮罩303的齿轮罩下部段3031形成的储油箱中。

实施例4

如图9-14所示，所述迷宫密封100还包括至少1个刮板调节器30，所述刮板调节器30包括套筒31、弹性件36及锁紧件，所述套筒31固定安装于所述静环20的安装孔内，所述弹性件36安装于所述套筒31的腔体内，所述弹性件36的一端与所述刮油板22的一侧相抵，使得所述刮油板22的另一侧与所述动环10表面相抵，所述弹性件36的另一端设有固定于所述套筒31的腔体内的锁紧件。其中所述刮油板22可采用柔性材质。所述弹性件36可设计为压缩弹簧。

为了保证刮油板22的侧面与所述动环10表面之间紧密柔性贴合，故在刮油板22的一侧设有弹性件36，即刮油板22通过弹性件36与静环20压紧连接，且所述刮油板22可采用柔性材质，具有自补偿功能，这样一方面是为了便于安装和减小加工精度，另一方面为了便于对刮油板22的侧面与所述动环10表面之间的松紧程度进行调节，即通过调节锁紧件便可实现。

进一步，所述刮板调节器30还包括至少1个油窗盖板37，所述油窗盖板37固定安装于所述静环20的安装孔内，所述油窗盖板37安装有2个所述套筒31，各所述套筒31的外端螺纹连接有所述锁紧件，所述锁紧件为螺纹件33，所述弹性件36的一端通过导向顶杆39与所述刮油板22的一侧相抵或固定，所述刮油板22上靠近所述刮油板22的一侧设有刮板基座38，通过拧转所述螺纹件33来控制所述刮油板22的另一侧与所述动环10表面相抵的松紧程度。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置两个套筒来增强整体结构在弹性件伸长或锁紧时的稳定性；通过将锁紧件设计为螺纹件，一方面便于对刮油板的侧面与所述动环表面之间的松紧程度进行调节，另一方便使其结构简单、减小加工成本。

本发明还提供了一种带刮油结构的迷宫密封的刮油方法，转动所述动环10，刮油板22静止不动，刮油板22将齿轮300轴向端面的润滑油脂400刮送至齿轮罩303的齿轮罩下部段3031形成的储油箱中。

刮油板22静止不动，转动动环10使其与静环20之间间隙的油脂被刮走，可避免刮油板22受到冲击，以延长其使用寿命。

本发明提供了一种带刮油结构的迷宫密封，1、通过在传统迷宫密封梳齿内侧，加装刮油结构，对重载高粘稠度的润滑油脂400进行定向导刮，减少并阻隔大部分润滑油脂向外泄露，本产品迷宫结构结合自补偿式刮油结构，解决了传统迷宫密封无法解决的重载高粘稠度润滑介质的密封工况；

2、梳齿动环，由n道梳齿结构组合而成，通过螺栓固定于齿轮上,随齿轮一起旋转；

3、z型支撑罩，通过螺栓固定与齿轮罩上，上端与倒扣的e型盖板,结合形成迷宫密封静环密封腔体；

4、e型盖板,通过u型卡加螺栓锁紧固定与z型支撑罩上；

5、自补偿刮油机构，固定在2型支撑罩外圆周左右两侧开设的n个窗口,对应的弧形盖板上，通过螺栓整体固定与z型支撑罩上。

本发明的具体工作原理及使用方法为：设备运转时，设备齿轮300会将下端油池内的储油箱500带到上端，在重力作用下，一部分油脂会流回下端油池，一部分油脂会沿着齿轮300侧壁流动到动环10临近的齿槽中，一部分会在动环10跟随齿轮300旋转的离心力的作用下甩回油池内的储油箱500和z型支撑罩21内壁，在密封系统下端开有回油槽，在重力的作用下甩到z型支撑罩21内壁的油脂会流回到下端油池。

当设备长期运转时：上述状态，在动环10临近齿轮300外齿侧的齿槽中的油脂会有堆积，堆积到一定程度会越过齿槽进入密封墙体，一部分在离心力作用下仍然甩回到z型支撑罩21内壁，在重力作用下从下端流回油池，为避免设备长期运转，减小油脂进入密封腔体形成堆积，在z型支撑罩21外圆周左右两侧设有自动补偿刮油机构，此刮油架构，刮油面设在动环临近齿轮外齿侧的齿槽中，并与接触面形成向齿轮侧导流的角度，当梳齿动环10随齿轮300一起旋转时，流入到动环临近齿轮300外齿侧齿槽中的油脂，绝大部分进入的油脂会在刮油机构的刮导作用下，在临近齿轮300侧堆积，在重力和离心力作用下流回下端油池。此自补偿刮油机构，在z型支撑罩21外圆周左右两侧设有n道，通过间隔设有多道刮油机构，可有效确保将绝大部分油脂封锁齿轮300侧，在油池中与咬合齿轮300上往复循环润滑，难以突破动环临近齿轮300外齿侧的迷宫齿槽；当有少量润滑油脂越过上述第一道齿槽，在设备上端在重力作用下掉入e型盖板24的第一道齿槽中，在重力作用下会沿着齿槽滑落到下方，通过回油槽流回油池；当上端的油脂进入到e型盖板第二道齿槽中，在重力作用下也会沿着齿槽滑落到下方，此时在e型盖板24底部开有与回油槽打通的回油通道，此时滑落下来的油脂会通过下方的两道回油槽流入到油池中。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。