一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承

摘要

本发明公开了一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，涉及轴承技术领域，包括外圈和内圈，所述外圈和内圈结合处设置外层密封圈和内层密封圈，其中，沿所述外圈和内圈结合处竖直方向上两端设置有外层密封圈、中间设置有内层密封圈；所述外圈和内圈安装在一起后，内圈上端面低于外圈上端面，外圈下端面高于内圈下端面。通过内层密封圈和活塞环组成第一层密封装置，通过外层密封圈和环形垫圈组成第二层密封装置，从而防止润滑脂泄漏及外界杂质进入转盘轴承内部。

权利要求

1.一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，包括外圈（3）和内圈（13），其特征在于，所述外圈（3）和内圈（13）安装在一起后，内圈上端面（11）低于外圈上端面（4），内圈下端面（21）低于外圈下端面（23）；沿所述外圈（3）和内圈（13）结合处竖直方向上两端设置有外层密封圈（10）、中间设置有内层密封圈（18）；

所述外圈（3）包括外圈上端面（4）、外圈下端面（23）和外圈内端面（28）；所述外圈上端面（4）、外圈下端面（23）上均开设有阶梯槽结构，所述外圈内端面（28）上开设有外圈内端面上环形凹槽（30）和外圈内端面下环形凹槽（29）；所述内圈（13）包括内圈上端面（11）、内圈下端面（21 ）和内圈外端面（15）；所述内圈外端面（15）上开设有内圈外端面上环形凹槽（16）和内圈外端面下环形凹槽（20）；所述内圈上端面（11）、内圈下端面（21 ）上分别开设有内圈上端面环形凹槽（14）和内圈下端面环形凹槽（32）；所述内圈上端面环形凹槽（14）和内圈下端面环形凹槽（32）与阶梯槽结构之间均设置有外层密封圈（10）；所述内圈外端面上环形凹槽（16）和内圈外端面下环形凹槽（20）分别与外圈内端面上环形凹槽（30）和外圈内端面下环形凹槽（29）之间设置有内层密封圈（18）；所述外圈上端面（4）上开设的阶梯槽结构依次为外圈上端面高槽（9）、外圈上端面低槽（8）和外圈上端面中槽（7），外圈上端面中槽（7）靠近外圈内端面（28）；所述外圈下端面（23）上开设的阶梯槽结构依次为外圈下端面高槽（27）、外圈下端面低槽（26）和外圈下端面中槽（25），外圈下端面中槽（25）靠近外圈内端面（28）；

所述内圈外端面上环形凹槽（16）和内圈外端面下环形凹槽（20）内设的内层密封圈（18）通过活塞环（17）定位；

所述内圈上端面环形凹槽（14）和内圈下端面环形凹槽（32）内设的外层密封圈（10）与内圈上端面环形垫圈（12）间隙配合；

所述阶梯槽结构内设置的外层密封圈（10）与外圈上端面环形垫圈（5）间隙配合；

所述外层密封圈（10）一端的下端面贴合外圈上端面中槽（7），外圈上端面环形垫圈（5）通过固定螺钉（6）固定在外圈上端面高槽（9）中，外圈上端面环形垫圈（5）下端面位于外层密封圈（10）上方；外层密封圈（10）中部有W型伸缩，保证内圈（13）和外圈（3）极限偏移位置时，外层密封圈（10）活动端始终位于外圈上端面低槽（8）和外圈上端面中槽（7）内；外层密封圈（10）另一端置于内圈上端面环形凹槽（14），固定螺钉（6）穿过外层密封圈（10）将外层密封圈（10）固定在内圈上端面环形凹槽（14）中。

2.根据权利要求1所述的新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，其特征在于，所述外圈内端面（28）上还开设有安装滚珠和保持架的弧形结构；所述内圈外端面（15）上开设有与所述外圈内端面（28）相匹配的安装滚珠和保持架的弧形结构。

3.根据权利要求2所述的新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，其特征在于，所述外圈内端面上环形凹槽（30）和外圈内端面下环形凹槽（29）沿弧形结构对称设置。

4.根据权利要求1所述的新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，其特征在于，所述内层密封圈（18）中部有W型伸缩。

说明书

一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承

技术领域

[0001] 本发明涉及到一种轴承，尤其涉及到一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，具体涉及到一种利用双层密封圈安装结构的新型防尘防泄漏转盘轴承。

背景技术

[0002] 转盘轴承是一种特大型轴承，是大型旋转设备的核心部件，起到两部件相对运动和传递载荷作用，能否正常运转直接影响整台设备的工作效率和人员安全，应用领域从最
早的传统工程机械，逐渐到风力发电、娱乐、医疗、军事、食品加工等领域，应用越来越广。其结构主要由滚动体、内圈、外圈和隔离块或保持架等组成，由于安装原因转盘轴承内圈和外圈通过高强度螺栓与上下支撑结构连接。滚动体和内外圈内部之间保持充足的润滑脂，为
了防止润滑脂流失，避免滚动体与内外圈润滑不良造成磨损及磨屑产生，同时防止外界杂
质进入转盘轴承内部，在转盘轴承外侧安装密封圈，起到防尘防泄漏作用，保护转盘轴承。

[0003] 转盘轴承工作环境恶劣，特殊结构形式和工作环境对密封要求高。比如：风力发电机组大多位于气候恶劣的野外，处于复杂多变的大气环境，环境中的水分、海水中的盐分、酸雨、腐蚀性气体等加速密封圈老化，密封圈老化导致外界灰尘进入润滑脂后加速润滑脂老化和变质。转盘轴承一旦出现故障，影响主机设备正常运转，极易导致重大安全事故，而且转盘轴承维修困难，比如：风力发电机要上升到高处进行拆解和检修，增加修理费用，也增加了工作人员的检修风险，更换周期长、费用高、影响工程进度，造成巨大经济损失。转盘轴承内外圈相对旋转运动，密封圈一端相对内外圈是活动状态；转盘轴承常常受重载，内外圈发生较大的偏移量；转盘轴承结构尺寸巨大，为了保证润滑效果良好，往往加压加注润滑脂，所以密封圈要相对内外圈相对运动，并有一定伸缩量，同时要保证一定密封性，防止泄漏，以及外部杂质进入转盘轴承内部。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，通过内层密封圈和活塞环组成第一层密封装置，保证内层环形密封圈时刻与外圈内端
面接触及相对旋转运动，而且环形密封圈中部有W型伸缩量，允许内外圈受重载发生大的偏移量，活塞环保证环形密封圈一端固定，同时保证活塞环与外圈内端面时刻接触，达到第一层双密封的效果。通过外层密封圈和环形垫圈组成第二层密封装置，一方面保证外层密封
圈和外圈发生相对旋转运动区域为转盘轴承内部，不与外界直接接触，另一方面通过环形
垫圈进行固定，不影响转盘轴承正常安装，而且防止润滑脂泄漏及外界杂质进入转盘轴承
内部。

[0005] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

[0006] 一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，包括外圈和内圈，所述外圈和内圈安装在一起后，内圈上端面低于外圈上端面，内圈下端面低于外圈下端面，沿所述外圈和内圈结合处竖直方向上两端设置有外层密封圈、中间设置有内层密封圈。

[0007] 进一步的，所述外圈包括外圈上端面、外圈下端面和外圈内端面；所述外圈上端面、外圈下端面上均开设有阶梯槽结构，所述外圈内端面上开设有外圈上环形凹槽和外圈
下环形凹槽；所述内圈包括内圈上端面、内圈下端面和内圈外端面；所述内圈外端面上开设有内圈外端面上环形凹槽和内圈外端面下环形凹槽；所述内圈上端面、内圈下端面上分别
开设有内圈上端面环形凹槽和内圈下端面环形凹槽；所述内圈上端面环形凹槽和内圈下端
面环形凹槽分别与阶梯槽结构之间设置有外层密封圈；所述内圈外端面上环形凹槽和内圈
外端面下环形凹槽分别与外圈上环形凹槽和外圈下环形凹槽之间设置有内层密封圈。

[0008] 进一步的，所述外圈内端面上还开设有安装滚珠和保持架的弧形结构；所述内圈外端面上开设有与所述外圈内端面相匹配的安装滚珠和保持架的弧形结构。

[0009] 进一步的，所述外圈上环形凹槽和外圈下环形凹槽沿弧形结构对称设置。

[0010] 进一步的，所述外圈上端面上开设的阶梯槽结构依次为外圈上端面高槽、外圈上端面低槽和外圈上端面中槽，外圈上端面中槽靠近外圈内端面；所述外圈下端面上开设的
阶梯槽结构依次为外圈下端面高槽、外圈下端面低槽和外圈下端面中槽，外圈下端面中槽
靠近外圈内端面。

[0011] 进一步的，所述内圈外端面上环形凹槽和内圈外端面下环形凹槽内设的内层密封圈通过活塞环定位。

[0012] 进一步的，所述内圈上端面环形凹槽和内圈下端面环形凹槽内设的外层密封圈通过内圈上端面环形垫圈压紧定位。

[0013] 进一步的，所述阶梯槽结构内设置的外层密封圈与外圈上端面环形垫圈间隙配合。

[0014] 进一步的，所述外层密封圈一端的下端面贴合外圈上端面中槽，外圈上端面环形垫圈通过固定螺钉固定在外圈上端面高槽中，外圈上端面环形垫圈下端面位于外层密封圈
上方；外层密封圈中部有W型伸缩量，保证内圈和外圈极限偏移位置时，外层密封圈活动端始终位于外圈上端面低槽和外圈上端面中槽内；内圈上端面环形凹槽安装外层密封圈另一
端，固定螺钉穿过外层密封圈将外层密封圈固定在内圈上端面环形凹槽中。

[0015] 进一步的，所述内层密封圈中部有W型伸缩。

[0016] 有益效果：

[0017] (1)一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，安装空间小不影响转盘轴承整体结构强度，同时不影响转盘轴承与上支撑结构和下支撑结构安装，密封装置与内外圈贴合
不影响转盘轴承正常旋转运动。密封圈通过环形垫圈和固定螺钉固定在转盘轴承上，拆装
更换方面；

[0018] (2)外层密封圈和内层密封圈中部有W型伸缩量，在转盘轴承承受极限载荷时，内外圈发生大偏移时，密封圈依然可以和内外圈保持紧密接触，达到密封效果；转盘轴承内层密封圈和活塞环结合密封，一方面保证密封圈一端相对转盘轴承固定，另一方面保证密封
圈另一端与转盘轴承内端面贴合，活塞环压紧密封圈的同时，也时刻与转盘轴承外圈内端
面保持接触；

[0019] (3)外层密封圈活动端为L型结构，安装在转盘轴承外圈上下端面中‑低阶梯槽内，使密封圈时刻有转盘轴承外圈接触并且不影响转盘轴承正常旋转，上部与外圈环形垫圈接触，达到防止外部杂质进入转盘轴承内部以及润滑脂往外泄露；

[0020] (4)一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承在不影响整体结构及旋转运动的情况下，可实现防尘防泄露作用，提高转盘轴承安全性和可靠性，具有极高的经济性和实用
性。

[0021] (5)本发明新型双层防尘防泄漏密封内部密封圈通过活塞环和环形密封圈相结合，一方面通过活塞环压紧环形密封圈，保证环形密封圈始终位于外圈内端面凹槽内，达到密封的目的，同时使密封圈始终贴合外圈旋转，另一方面活塞环始终贴近外圈内端面，达到密封防泄漏目的。外层密封圈通过垫圈固定在内外圈，一方面不影响内外圈相对旋转，另一方面不影响内外圈安装。转盘轴承作为特大型特种设备之一，为了保障转盘轴承运行安全，设计出双层防尘防泄漏密封装置，避免润滑脂变质和泄漏以及外界杂质进入，提高工作效
率和安全性，具有很高的经济性和实用性。

附图说明

[0022] 图1是本发明中转盘轴承连接结构图；

[0023] 图2是本发明图1中涉及到的转盘轴承内圈结构；

[0024] 图3是本发明图1中涉及到的转盘轴承外圈结构；

[0025] 图4是本发明中转盘轴承内层密封结构；

[0026] 图5是本发明中转盘轴承外层密封结构；

[0027] 图6是本发明中转盘轴承活塞环结构。

[0028] 附图标记说明：

[0029] 1‑上支撑结构；2‑高强度螺栓；3‑外圈；4‑外圈上端面；5‑外圈上端面环形垫圈；6‑固定螺钉；7‑外圈上端面中槽；8‑外圈上端面低槽；9‑外圈上端面高槽；10‑外层密封圈；11‑内圈上端面；12‑内圈上端面环形垫圈；13‑内圈；14‑内圈上端面环形凹槽；15‑内圈外端面；16‑内圈外端面上环形凹槽；17‑活塞环；18‑内层密封圈；19‑滚球；20‑内圈外端面下环形凹槽；21‑内圈下端面；22‑下支撑结构；23‑外圈下端面；24‑外圈下端面环形垫圈；25‑外圈下端面中槽；26‑外圈下端面低槽；27‑外圈下端面高槽；28‑外圈内端面；29‑外圈内端面下环形凹槽；30‑外圈内端面上环形凹槽；31‑内圈下端面环形垫圈；32‑内圈下端面环形凹槽。

具体实施方式

[0030] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0031] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为
对本发明的限制。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；
可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术
语在本发明中的具体含义。

[0032] 一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，包括外圈3和内圈13，所述外圈3和内圈13安装在一起后，内圈上端面11低于外圈上端面4，内圈下端面21低于外圈下端面23；沿所述外圈3和内圈13结合处竖直方向上两端设置有外层密封圈10、中间设置有内层密封圈
18；所述外圈3包括外圈上端面4、外圈下端面23和外圈内端面28；所述外圈上端面4、外圈下端面23上均开设有阶梯槽结构，所述外圈内端面28上开设有外圈内端面上环形凹槽30和外
圈内端面下环形凹槽29；所述内圈13包括内圈上端面11、内圈下端面23和内圈外端面15；所述内圈外端面15上开设有内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下环形凹槽20；所述内圈
上端面11、内圈下端面23上分别开设有内圈上端面环形凹槽14和内圈下端面环形凹槽32；
所述内圈上端面环形凹槽14和内圈下端面环形凹槽32与阶梯槽结构之间均设置有外层密
封圈10；所述内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下环形凹槽20分别与外圈上环形凹槽
30和外圈下环形凹槽29之间设置有内层密封圈18。

[0033] 其中，所述外圈内端面28上还开设有安装滚珠和保持架的弧形结构；所述内圈外端面15上开设有与所述外圈内端面28相匹配的安装滚珠和保持架的弧形结构。

[0034] 所述外圈上环形凹槽30和外圈下环形凹槽29沿弧形结构对称设置。

[0035] 所述外圈上端面4上开设的阶梯槽结构依次为外圈上端面高槽9、外圈上端面低槽8和外圈上端面中槽7，外圈上端面中槽7靠近外圈内端面28；所述外圈下端面23上开设的阶梯槽结构依次为外圈下端面高槽27、外圈下端面低槽26和外圈下端面中槽25，外圈下端面
中槽25靠近外圈内端面28。所述内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下环形凹槽20内设
的内层密封圈18通过活塞环17定位。所述内圈上端面环形凹槽14和内圈下端面环形凹槽32
内设的外层密封圈10通过内圈上端面环形垫圈12压紧定位。所述阶梯槽结构内设置的外层
密封圈10与外圈上端面环形垫圈5间隙配合。

[0036] 所述外层密封圈10一端的下端面贴合外圈上端面中槽7，外圈上端面环形垫圈5通过固定螺钉6固定在外圈上端面高槽9中，外圈上端面环形垫圈5下端面位于外层密封圈10
上方；外层密封圈10中部有W型伸缩，保证内圈13和外圈3极限偏移位置时，外层密封圈10活动端始终位于外圈上端面低槽8和外圈上端面中槽7内；外层密封圈10另一端置于内圈上端
面环形凹槽14，固定螺钉6穿过外层密封圈10将外层密封圈10固定在内圈上端面环形凹槽
14中；所述内层密封圈18中部有W型伸缩。

[0037] 结合附图1至图6，一种新型双层防尘防泄漏密封的转盘轴承，包括以下步骤：

[0038] 步骤一、在外圈上端面4和外圈下端面23加工出阶梯型凹槽，阶梯槽由中槽、低槽和高槽组成。外圈内端面28加工出外圈内端面下凹槽29和外圈内端面上凹槽30，内圈外端
面15加工出内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下环形凹槽20，内圈外端面上环形凹槽
16和内圈外端面下环形凹槽20高度小于内层密封圈18和活塞环17厚度和，内圈上端面11和
内圈下端面21加工出内圈上端面环形凹槽14和内圈下端面环形凹槽32；密封圈中部区域为
W型结构，保证转盘轴承内外圈受重载发生大偏移时密封圈另一端始终位于凹槽中。

[0039] 步骤二、内层密封圈18一端安装在内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下环形凹槽20上，内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下环形凹槽20内安装活塞环17，活塞环
17安装后外圈边缘接触转盘轴承外圈内端面28，保证活塞环17在工作状态压紧内层密封圈
18的同时与外圈内端面28时刻接触，内层密封圈18另一端安装在外圈内端面下环形凹槽29
和外圈内端面上环形凹槽30，外圈内端面下环形凹槽29和外圈内端面上环形凹槽30厚度与
内层密封圈18厚度相同，允许其在外圈内端面下环形凹槽29和外圈内端面上环形凹槽30内
旋转运动；

[0040] 步骤三、外层密封圈10一端安装在内圈上端面环形凹槽14和内圈下端面环形凹槽32内，固定螺钉6穿过内圈上端面环形垫圈12和外层密封圈10将两者固定在内圈上端面11，保证内圈上端面环形垫圈12和外层密封圈10在内圈上端面11位置不变，固定螺钉6穿过内
圈下端面环形垫圈32和外层密封圈10将两者固定在内圈下端面21，保证内圈下端面环形垫
圈和外层密封圈10在内圈下端面21位置不变，外层密封圈10另一端安装在外圈上端面中槽
7和外圈上端面低槽8，外层密封圈10上方为外圈上端面环形垫圈5，固定螺钉穿过外圈上端面环形垫圈5将其固定在外圈上端面高槽9中，保证外圈上端面环形垫圈5在外圈上端面4位
置不变，外圈上端面环形垫圈5厚度与外圈上端面高槽9深度相同，外圈上端面环形垫圈5下端与外层密封圈10接触，外层密封圈10另一端可以在阶梯槽内旋转运动，外层密封圈10、外圈下端面环形垫圈24和内圈下端面环形垫圈31按同样方式安装；

[0041] 其中，外圈上端面5阶梯型凹槽为外圈上端面中槽7‑外圈上端面低槽8‑外圈上端面高槽9布局，外层密封圈10一端下端面贴合外圈上端面中槽7并位于外圈上端面低槽8中，安装后高度与外圈上端面高槽9下端面平齐，外圈上端面环形垫圈5通过固定螺钉6固定在
外圈上端面高槽9中，内圈上端面环形垫圈12设置在外层密封圈10上方；外层密封圈10中部有W型伸缩量，保证内外圈极限偏移位置时，密封圈活动端始终位于阶梯型凹槽的低槽内；
安装外层密封圈10另一端及内圈上端面环形垫圈12，固定螺钉穿过两者将其固定在内圈上
端面凹槽14中。

[0042] 内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下环形凹槽20内安装内层密封圈18和活塞环17，内层密封圈18一端安装在内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下环形凹槽20
中，靠近上端面方向安装活塞环17，活塞环尺寸大于内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端
面下环形凹槽20尺寸，活塞环宽度大于内圈外端面15和外圈内端面28间距，保证活塞环外
圈始终接触外圈内端面28，活塞环内圈始终位于内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下
环形凹槽20中，与内层密封圈18过盈配合安装在内圈外端面上环形凹槽16和内圈外端面下
环形凹槽20中，内层密封圈中部为W型伸缩量，内层密封圈18另一端位于外圈内端面下凹槽
29和外圈内端面上凹槽30中，环形凹槽高度与内层密封圈厚度相同。

[0043] 通过固定螺钉6将外层密封圈10和内圈下端面环形垫圈31固定内圈下端面环形凹槽32中，确保外层密封圈10的固定端低于外层密封圈10的活动端，高强度螺栓2将下支撑结构22固定在内圈下端面21上。

[0044] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0045] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨
的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。