一種發電機軸承密封裝置的製作方法

2023-05-06 03:42:06

本發明實施例涉及發電機軸承密封技術領域，尤其涉及一種發電機軸承密封裝置。

背景技術：

風力發電機通常理解為一種將風能轉換為機械功，機械功帶動轉子旋轉，最終輸出交流電的電力設備。風力發電機一般包括風輪、發電機、調向器(尾翼)、塔架、限速安全機構和儲能裝置等機構。風輪在風力的作用下旋轉，把風的動能轉變為風輪軸的機械能，發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。

目前採用滾動軸承的風力發電機常用密封措施主要有：軸向迷宮密封、徑向迷宮密封、骨架密封、密封圈密封等。其中，軸向/徑向密封通過調整機械部件結構實現對軸承室密封的功效；骨架密封、密封圈密封屬於採用專用密封件實現對軸承室的密封。

發明人發現現有技術中軸承密封裝置至少存在如下缺陷：現有的軸承密封方式中軸向迷宮密封、徑向迷宮密封由於密封部位的結構複雜，造成軸承裝配機構體積較大。現有的骨架密封、密封圈密封雖然密封體積較小，但密封件材質多為橡膠類化工產品，在低溫、溫度交變頻繁情況下容易出現老化現象。同時，橡膠類材質容易與潤滑脂發生互溶現象，造成密封失效或潤滑脂變質，影響潤滑及密封效果。此外，現有密封裝置在實際使用中，往往採用一到兩種以上密封方式組合的密封結構，雖然在一定程度上保證了密封性能，但成本相對較高，且無法對軸承部位的空氣流動起到促進作用，容易造成軸承部位溫升偏高。

技術實現要素：

本發明提供一種發電機軸承密封裝置，可以降低密封裝置的體積和結構複雜度，提高密封裝置耐用性，降低密封裝置成本。

本發明實施例提供了一種發電機軸承密封裝置，包括：套裝在轉軸8上的軸承內蓋6和軸承外蓋1，所述軸承內蓋6內側設有內甩油盤7；所述軸承外蓋1內側設有外甩油盤2，所述內甩油盤7和所述外甩油盤2套裝在所述轉軸8上，所述內甩油盤7和所述外甩油盤2之間設有軸承5，所述軸承5熱套在轉軸8上，所述軸承5與軸承座4固定連接，所述軸承座4、所述軸承內蓋6和所述軸承外蓋1固定後形成閉合空間。

進一步的，還包括擋油盤3，所述擋油盤3設置在所述內甩油盤7和/或所述外甩油盤2的旋轉方向外圍，用於接收所述內甩油盤7和/或所述外甩油盤2甩出的油。

進一步的，所述擋油盤3靠近軸承5的一側設有導油麵31，遠離軸承的一側設有阻油麵32，所述導油麵31與所述阻油麵32之間設有冷卻面33。

進一步的，甩油盤與所述轉軸8熱套連接或者鍵連接，所述甩油盤為所述內甩油盤7和/或所述外甩油盤2。

進一步的，甩油盤為環形，所述環形內徑與所述轉軸8的相應軸承段過盈配合，所述甩油盤與所述轉軸8同軸轉動，所述甩油盤為所述內甩油盤7或所述外甩油盤2。

進一步的，所述甩油盤靠近軸承5的端面上設有至少一個甩油槽。

進一步的，所述甩油盤靠近軸承5的端面上設有7個甩油槽。

進一步的，所述甩油槽為橫截面為曲線，縱截面為矩形。

進一步的，甩油盤的邊緣側設有至少一個葉片22，所述葉片位置與擋油盤3的冷卻面33位置對應，所述甩油盤為所述內甩油盤7和/或所述外甩油盤2。

進一步的，所述甩油盤的邊緣側設有9個葉片22。

本發明實施例提供的發電機軸承密封裝置，能夠由所述軸承座4、所述軸承內蓋6和所述軸承外蓋1固定後形成閉合空間，在閉合空間中將外甩油盤2和所述內甩油盤7安裝在轉軸8上，使得外甩油盤2和內甩油盤7位於軸承5的兩側。當軸承5中的潤滑油脂漏出時，可通過外甩油盤2和內甩油盤7將漏出的油脂控制在外甩油盤2與內甩油盤7之間，實現電機軸承密封的效果。相對現有技術迷宮密封、徑向迷宮密封由於密封部位的複雜，造成軸承裝配機構體積較大以及骨架密封、密封圈密封由於材質多為橡膠類化工產品，在低溫、溫度交變頻繁情況下容易出現老化現象。本發明能夠使用較為簡單的內部結構實現了發電機軸承的密封，且由於配製了兩個甩油盤因此能夠將漏出的油進行控制，達到降低密封裝置的體積和結構複雜度，提高密封裝置耐用性的效果。此外，由於無需對現有技術中的密封結構進行組合，因此能夠降低密封裝置成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例中的一種發電機軸承密封裝置的結構示意圖；

圖2為本發明實施例中的一個甩油盤的正視圖結構示意圖；

圖3為本發明實施例中的一個甩油盤的立體圖的結構示意圖；

圖4為本發明實施例中的一種發電機軸承密封裝置的局部放大示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。

圖1為本發明實施例提供的一種發電機軸承密封裝置，可以用於風力發電機軸承密封，包括：套裝在轉軸8上的軸承內蓋6和軸承外蓋1，所述軸承內蓋6內側設有內甩油盤7；所述軸承外蓋1內側設有外甩油盤2，所述內甩油盤7和所述外甩油盤2套裝在所述轉軸上，所述內甩油盤7和所述外甩油盤2之間設有軸承5，軸承5熱套在所述轉軸8上，軸承5與軸承座4固定連接，所述軸承座4、所述軸承內蓋6和所述軸承外蓋1固定後形成閉合空間。

軸承內蓋6套裝在轉軸8內側軸，軸承外蓋1套裝在轉軸8外側軸，轉軸8內側軸的直徑大於外側軸的直徑。軸承內蓋6通過軸承座4與軸承外蓋1固定連接。可通過螺栓或螺釘分別對軸承內蓋6與軸承座4、軸承外蓋1與軸承座4進行固定連接。為了提高密閉性，可在連接處的接觸面上設置密封層。密封層的材質可以為橡膠。

內甩油盤7和外甩油盤2相對於軸承5對稱設置。內甩油盤7和外甩油盤2可以同向旋轉也可以對向旋轉。優選的，軸承座4、所述軸承內蓋6和所述軸承外蓋1固定後形成閉合空間內腔為圓柱形，內甩油盤7和外甩油盤2為環形。可以只配製內甩油盤7或外甩油盤2，也可同時配製甩油盤7或外甩油盤2。還可以，將內甩油盤7和外甩油盤2中的一個甩油盤配置為可旋轉，另一個配置為不可旋轉。

進一步的，如圖2和圖3所示，甩油盤為環形，所述環形內徑與所述轉軸8的相應軸承段過盈配合，所述甩油盤與所述轉軸8同軸轉動，所述甩油盤為所述內甩油盤7或所述外甩油盤2。

其中，甩油盤為所述內甩油盤7和所述外甩油盤2中的至少一個。如果甩油盤為內甩油盤7，則轉軸8的相應軸承段為轉軸8內側軸。如果甩油盤為外甩油盤2，則轉軸8的相應軸承段為轉軸8外側軸。由於內甩油盤7和所述外甩油盤2的結構一致，因此圖2和圖3以外甩油盤2為例進行表示，內甩油盤7的結構與圖2和圖3所示的外甩油盤2相同或對稱設置。

當環形甩油盤的內徑與轉軸8的相應軸承段過盈配合時，甩油盤與轉軸8呈同軸轉動。

甩油盤為環形能夠在旋轉過程中旋轉面始終保持圓形，進而與軸承座4、所述軸承內蓋6和所述軸承外蓋1固定後形成閉合空間緊密配合，提高密封效率。

甩油盤與所述轉軸8可以進行熱套連接或者鍵連接。其中，所述甩油盤可以為所述內甩油盤7和/或所述外甩油盤2。

優選為熱套連接。

進一步的，所述甩油盤靠近軸承5的端面上設有至少一個甩油槽21。

內甩油盤7和外甩油盤2靠近軸承5的一側端面上均設有甩油槽21。甩油槽可以通過螺釘或螺栓固定在甩油盤上，也可以通過焊接等方式固定在甩油盤上。甩油槽21可以為空心也可為實心。如果為空心則甩油槽開口位於外徑端。甩油槽21的高度小於甩油盤與軸承5的距離。優選為甩油盤與軸承5之間距離的1/2-1/3。甩油槽兩端分別設在環形的內徑和外徑附近，使得甩油槽兩端的直線距離相當於環形內徑與外徑之差。

甩油槽21的數量可以為1-20，當甩油槽21的數量大於1時，多個甩油槽21均勻分布在靠近軸承5的端面上。可選的，所述甩油盤靠近軸承5的端面上設有7個甩油槽21。

進一步的，所述甩油槽21為橫截面為曲線，縱截面為矩形。

優選的，曲線為圓弧線。所述圓弧線的圓弧方向與甩油盤的旋轉方向相反。例如，圖2和圖3中圓弧線的圓弧方向為逆時針方向，甩油盤的旋轉方向為順時針方向。

甩油槽21可以為矩形也可以為條形。當甩油槽21為橫截面為曲線時，能夠將漏出的油進行收集，且提高收集時的緩衝力，避免油漬飛濺。

甩油盤上甩油槽21的數量、尺寸、截面及形狀可以根據實際使用需求確定。例如，根據軸承5的大小、軸承室冷卻效果等進行確定。

進一步的，如圖4所示，還包括擋油盤3，所述擋油盤3設置在所述內甩油盤7和/或所述外甩油盤2的旋轉方向外圍，用於接收所述內甩油盤7和/或所述外甩油盤2甩出的油。

圖1中已示出了擋油盤3。隨著甩油盤的轉動，甩油盤會將軸承5中漏出的油甩至軸承座4靠近轉軸8的表面。為了避免潤滑油在轉軸高速旋轉過程中，被直接甩到軸承內、外蓋以及軸承座與軸承內、外蓋結合的配合面等沒有密封處理的部位，在甩油盤旋轉方向的外圍設置擋油盤3。使得甩油盤甩出的油可被甩到擋油盤3上。可以根據漏油情況，為內甩油盤7和所述外甩油盤2中的一個或全部設置擋油盤3。

進一步的，所述擋油盤3靠近軸承5的一側設有導油麵31，遠離軸承的一側設有阻油麵32，所述導油麵31與所述阻油麵32之間設有冷卻面33。

擋油盤3為異形結構，由導油麵31、阻油麵32和冷卻面33組成。阻油麵32的坡度大於導油麵31的坡度大於冷卻面33的坡度。其中，導油麵31用於將甩出到擋油盤3上的油，在甩油盤轉動時產生空氣對流作用下，向軸承5運動。阻油麵32用於防止甩出到擋油盤3上的油向遠離軸承5的方向運動。由於冷卻面33的坡度最小，優選為0坡度，因此甩出到冷卻面33的油能夠在冷卻面33上停留較長時間。因此，冷卻面33能夠用於對甩出到擋油盤3上的油進行冷卻。

進一步的，甩油盤的邊緣側設有至少一個葉片22，所述葉片位置與擋油盤3的冷卻面33位置對應，所述甩油盤為所述內甩油盤7和/或所述外甩油盤2。

甩油盤的邊緣側為甩油盤外徑對應的側表面。葉片22相對於甩油盤軸向方向具有預設角度，該角度小於90度大於30度，優選為60度。

葉片22可以通過螺釘或螺栓固定在甩油盤上，也可以通過焊接等方式固定在甩油盤上。隨著甩油盤旋轉，葉片22隨之轉動，轉動產生的空氣流動用於對冷卻面33上油進行冷卻。

進一步的，所述甩油盤的邊緣側設有9個葉片22。

葉片22的數量可以為1-20，當葉片22的數量大於1時，多個葉片22均勻分布在甩油盤的邊緣側上。可選的，所述甩油盤的邊緣側設有9個葉片22。甩油盤的邊緣側上葉片22的數量、尺寸、截面及形狀可以根據實際使用需求確定。

本發明實施例提供的發電機軸承密封裝置的安裝過程可以為：

a)將軸承內蓋6套到轉軸8上。

b)將內甩油盤7裝到轉軸8內側軸上，內甩油盤7與轉軸8的連接方式為熱套或鍵連接，本實施例中採用熱套方式連接。

c)將內側的擋油盤3套裝到轉軸8。

d)將軸承5安裝到轉軸8的相應位置。

e)將軸承座4安裝到軸承5。

f)將外側的擋油盤3套裝到轉軸8。

g)將外甩油盤2裝到轉軸8外側軸上，外甩油盤2與轉軸8的連接方式為熱套或鍵連接，本實施例中優選採用熱套方式連接。熱套連接又稱為熱套配合，可以為過盈配合、過渡配合或間隙配合。

h)將軸承外蓋1套到轉軸8上。

i)將軸承內蓋6、軸承座4、軸承外蓋1用螺栓進行連接固定。

本發明針對風力發電機軸承裝配結構及性能需求，通過擋油盤結構改進以及加設油盤的改進，簡化現有的軸承密封結構。同時，甩油盤能夠對軸承室內油脂循環、軸承室內空氣循環起到促進功能，可在一定程度上降低軸承部位的溫度。

本發明實施例提供的發電機軸承密封裝置，能夠由所述軸承座4、所述軸承內蓋6和所述軸承外蓋1固定後形成閉合空間，在閉合空間中將外甩油盤2和所述內甩油盤7安裝在轉軸8上，使得外甩油盤2和內甩油盤7位於軸承5的兩側。當軸承5中的潤滑油脂漏出時，可通過外甩油盤2和內甩油盤7將漏出的油脂控制在外甩油盤2與內甩油盤7之間，實現電機軸承密封的效果。相對現有技術迷宮密封、徑向迷宮密封由於密封部位的複雜，造成軸承裝配機構體積較大以及骨架密封、密封圈密封由於材質多為橡膠類化工產品，在低溫、溫度交變頻繁情況下容易出現老化現象。本發明能夠使用較為簡單的內部結構實現了發電機的密封，且由於配製了兩個甩油盤因此能夠將漏出的油進行控制，達到降低密封裝置的體積和結構複雜度，提高密封裝置耐用性的效果。此外，由於無需對現有技術中的密封結構進行組合，因此能夠降低密封裝置成本。

注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限於這裡所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護範圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限於以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的範圍由所附的權利要求範圍決定。