[發明專利]具有切向引流分配環的轉軸密封

有效

• 申請號: 200980134687.5
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN102149950A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: S·C·霍汀
• 申請（專利權）人: 塞科銷售公司
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34;F16C33/76
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟

技術領域

本發明涉及一種改進的用于機械工具轉軸的筒式軸承密封。

背景技術

本發明受讓人，Setco?Sales?Company，擁有美國專利No.5,727,095、No.5,980,115和No.6,217,219B1，這些專利的名稱均為″Bearing?Seal?With?Uniform?Fluid?Purge″，并且涉及已經證明在增加轉軸可靠性方面非常成功的獨特軸承密封。Setco以商標AIRSHIELD的名義出售該軸承密封專利。通過引用方式將這些Setco專利的全部內容并入本文。

根據在先發明的一個方面，如上面引用的三個專利所披露，軸承密封包括位于軸承架的第一端的環形帽，并且從第一端引出軸。該帽具有限定出環形內部空間的內表面，和與環形空間切向相交形成的通道。這種結構允許經由通道向環形空間供應加壓的清洗流，從而在環形空間內產生周向均勻的流體壓力。這種周向均勻的壓力防止軸承內的污染物質進入。

在先發明通過減少由失效的軸承密封引起的停機時間而顯著增加轉軸的可靠性。這種停機時間可以對轉軸整體效率和生產能力具有關鍵性的不利影響。

這些在先專利披露了實現該在先發明的關鍵性益處的一些實施方式。此外，這些在先專利明確提出可以在修改狀態下獲得在先發明的益處，其中具有失效軸承密封的原位轉軸需要修改的新的軸承密封。這些在先專利提出了如何可以實現這種修改的軸承密封的一些大體細節。然而，這些在先專利沒有披露或提出一種具體結構以實現具有各種尺寸和形狀的多種轉軸的現有發明的益處。

為此，Setco研發了這種軸承密封的第二代版本，即具有周向均勻流體壓力的軸承密封，該軸承密封通過使用具有可連接的定子和轉子部分的環形筒而實現某些有點。該第二代軸承密封是Setco的名稱為″Cartridge-Type?Bearing?Seal?For?Machine?Tool?Spindle″的美國專利No.7,090,220的主題，在此明確地將其全部內容通過引用方式并入本文。這種筒式軸承密封便于對原位轉軸上的軸承密封進行修改，易于適應各種尺寸和形狀的轉軸，并且以簡單、低成本的方式運行。對于多種軸承密封，該第二代軸承密封還增加了由原有發明實現的均勻空氣清洗特征的可用性。

發明內容

對于各種軸承密封，本發明的目的是進一步提高原有發明的均勻空氣清洗特征的可用性，并且以較低成本的方式實現本發明。

本發明通過以下方式實現這些目的，即：修改現有環形筒使其包括分配環，該分配環產生加壓清洗流體的切向流動，從而產生周向均勻流體壓力。通過對可拆卸筒配備產生這種切向流動進而產生周向均勻流體壓力的結構，本發明取消了現有的在軸承帽中鉆出切向定向孔的需要。這些孔可很難鉆出。

利用本發明，使用者僅需要鉆出徑向定向的孔，而不是在軸承帽中鉆出切向定向的孔。當加壓清洗流體供應至該空并引入圍繞軸的內環形空間中時，分配環產生所需的切向流動。沿著流體流動路徑保持這種切向流動和由其產生的周向均勻流體壓力，其中流體流動路徑穿過筒的轉子部分和定子部分之間的環形空間并且最后延伸到筒外面。這與原有發明類似。

根據本發明的一個優選實施方式，環形筒包括兩個可拆卸連接的部分，即定子部分和轉子部分，以及設置定子部分內側的分配環。分配環位于軸承架內形成的內通道附近，通過分配環接收加壓清洗流體。在分配環占用內部環形空間的位置，分配環限定出環形空間的內側部分和外側部分。分配環包括至少一個，優選四個，基本切向定向的槽或導管。每一個導管都提供從外側部分到內側部分的流體連接，使得加壓清洗流體可以在其中流動。每一個導管都沿著其長度彎曲，其中外側部分相對于軸線基本徑向定向，內側部分相對于軸線基本切向定向。根據具體轉軸的尺寸，可以改變導管的數量、大小和間距。

形成在軸承架中的內通道優選位于軸承帽中。內通道可以徑向鉆入軸承帽中，并終止于環形空間，優選終止于環形空間的位于分配環徑向外側的外側部分。與需要切向定向內通道的現有筒式軸承密封相比，本發明不需要內通道的任何具體定向，只要內通道終止于內部空間的外側部分即可。不再需要切向鉆孔，這是因為這種結構結合到所需的筒式結構中，即：在分配環中形成導管，以產生所需的加壓清洗流體的切向流動。因為分配環而不是內通道產生所需的切向流動，所以不必通過很難進行的切向鉆孔步驟、鉆孔步驟在軸承架中形成內通道。