專利名稱：防護軸承及密封組件以隔離不良物質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及保護軸承以防不良物質，更具體地，涉及一種用于防護旋轉式泵的軸承以隔離不良物質的方法以及旋轉式防護罩組件。
背景技術：
本發(fā)明預期發(fā)現(xiàn)惡劣條件下泵運轉中的特殊應用，比如旋轉式泥漿泵，特別是離心式泥漿泵。該應用特別為此說明書的目的而提出。
在離心式泥漿泵中，離心式葉輪被支撐以在懸臂結構的泵殼中旋轉。這樣，在葉輪的自由端傳送葉輪的軸可旋轉地支撐在軸承中，其中一個軸承位于接近葉輪的軸承殼中。各種密封機構用于密封接近葉輪的軸承末端，以防止進入雜散的泥漿和其它不良物質。密封機構是動態(tài)的，即依賴于旋轉而操作。當泵靜止時，這種動態(tài)密封機構是不起作用的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種防護軸承以隔離不良物質的方法，其中軸承安裝在軸承殼中并支撐軸旋轉，該方法包括通過環(huán)形的防護罩側向地覆蓋軸承和軸承殼的一側，該防護罩可旋轉地與軸固定，并具有至少部分覆蓋軸承殼的圓周輪緣；當軸旋轉時，擴展所述圓周輪緣以提供轉動間隙，并拋開任何接觸防護罩的松散物質使其離心地離開軸承殼；當軸靜止時，收縮所述圓周輪緣以接觸軸承殼形成密封。
輪緣可以是彈性的，并可以布置為彈性地偏壓以接觸軸承殼。在旋轉過程中，離心力控制著彈性偏壓。
該方法可以包括通過覆蓋所述圓周輪緣的外罩的方式來防護所述圓周輪緣。所述覆蓋圓周輪緣可以為使用環(huán)形間隙來覆蓋所述圓周輪緣。
當軸靜止時，通過向內(nèi)凸出所述圓周輪緣的圓周卷邊來接觸軸承殼。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種旋轉式防護罩組件，包括支撐在安裝于靜止軸承殼中的軸承中以旋轉的軸和防護罩，所述防護罩包括圍繞接近軸承的一側的軸的旋轉式圓盤；沿圓盤的外部圓周并至少部分覆蓋所述軸承殼的圓周輪緣；用于向軸承殼偏壓輪緣的偏壓機構，所述結構用于在旋轉過程中，根據(jù)輪緣質量使離心力擴展輪緣離開軸承殼，以提供轉動間隙。
輪緣和圓盤中的一個或兩個是彈性材料制成的，材料的彈性足以提供所述偏壓機構。可替換的，彈性偏壓裝置可以用于收縮輪緣。
較佳地，輪緣和圓盤可以是整體的。輪緣和圓盤可以是模鑄形成的。模鑄材料可以是彈性的，以便提供偏壓機構。
圓盤可以被加強或加固。圓盤可以包括模鑄到合成聚合體圓盤中的整體嵌入式加固圓盤。
在一個公開的實施例中，輪緣可以為組合輪緣，包括外部圓周外罩和內(nèi)部圓周突起，內(nèi)圓周突起在靜止時彈性地偏壓以接觸軸承殼。外罩可以使用環(huán)形間隙圓周地覆蓋突起。
較佳地，圓盤可以驅動地緊固到軸上，例如通過安裝在軸上的法蘭。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明擴展為一種具有根據(jù)本發(fā)明第二方面的旋轉式防護罩組件的旋轉式泵，其中旋轉式防護罩組件的軸為旋轉式泵的軸，其中旋轉式防護罩組件的防護罩安裝在泵的葉輪和其中支撐著軸以旋轉的軸承殼的中間。
防護罩安裝在軸上可以是經(jīng)過安裝在軸上的圓周法蘭，所述防護罩緊固到法蘭上。


下面參考附圖，通過實例說明本發(fā)明。其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明旋轉式泵的局部軸向剖面；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明旋轉式泵的放大的局部軸向剖面，以及圖1所示的旋轉式泵的形成部分。
具體實施例方式
參考附圖的圖1，根據(jù)本發(fā)明的旋轉式泵通常由參考標號10表示。泵10包括在靜止的泵殼16內(nèi)傳送離心式葉輪14的軸12。使用時，要抽送的物質，比如泥漿，經(jīng)過軸向入口18進入泵殼16中，并通向離心式葉輪的對應入口，經(jīng)過葉輪14的出口20被離心地抽送進入到泵殼16的蝸殼22中，然后經(jīng)過出口24，該出口使用時連接到管道。
參考圖2，軸12被支撐以在軸承中旋轉。圖中僅示出了接近泵殼16的軸承。該軸承包含在軸承及軸承殼組件中，軸承及軸承殼組件由參考標號26表示，包括滾子軸承形式的軸承28和組合殼30，組合殼包括其中安裝有軸承28的外座圈的圓柱體32和側蓋34。本實施例中，所示側蓋34包括潤滑油導管并安裝有密封件，比如形成為填料箱和壓蓋密封。
根據(jù)本發(fā)明的密封結構通常也適合于潤滑油應用。
在側蓋34和泵殼16的中間，接近于側蓋34處，具有緊固到軸12上的軸套36，并且在軸套36和側蓋34的中間具有緊固到軸套36的法蘭38。
根據(jù)本發(fā)明，提供了通常由參考標號40表示的防護罩組件，包括軸12、軸承及軸承殼組件26和緊固到法蘭38的防護罩41，法蘭38與側蓋34緊密相連。防護罩41包括圓盤42和組合輪緣部分44。防護罩41主要由合成聚合體材料、天然橡膠等模塑而成。如果有要求，圓盤42通過硬化劑45進行內(nèi)部強化或加固，例如以圓盤形狀澆鑄到圓盤42中。硬化劑45的徑向向內(nèi)部分形成為具有小孔的圓周轂46，經(jīng)過小孔通過有帽螺釘將防護罩41緊固到法蘭38，如參考標號47通常所表示的那樣。
組合輪緣部分44包括部分覆蓋側蓋34的外部的外罩48。與外罩48同軸的、通常與之平行的位置具有圓周突起50，在突起的自由端具有卷邊52。突起50較佳地為淺的截頭圓錐體，即向其自由端的直徑小于向其底部的直徑。卷邊52的尺寸布置為接觸側蓋34的圓周密封表面34.1。
可以理解，突起50的材料是彈性的。因此，當軸12旋轉及防護罩41隨之旋轉時，由于旋轉的離心力和突起50的質量使突起50主要向其自由端擴展，因此使卷邊52從密封表面34.1提起，從而提供轉動間隙。
再參考圖1，當雜散泥漿和其它不良物質出現(xiàn)在側蓋34附近時，側蓋34通過防護罩41與這種物質隔離開。而且，當這種物質在旋轉過程中接觸防護罩41時，這些物質被離心地向外拋出，離開側蓋34的內(nèi)部密封件。
還可以理解的是，外罩48保護側蓋34防止不良物質，更具體地，將向外緊臨側蓋34的區(qū)域與不良物質隔離開。
當軸12靜止時，卷邊52密封隔離側蓋的密封表面34.1，從而避免不良物質進入到緊臨側蓋34的區(qū)域。
本申請人相信，本發(fā)明提供了一種精致、簡單而且便宜的方法和裝置，用于在泥漿泵應用中，將軸承殼與諸如雜散泥漿等不良物質隔離開來。
本申請人認為有兩個特別重要的方面。首先，在轉軸靜止時旋轉式防護罩組件是可以工作的，因為突起接觸并密封軸承殼的靜止側蓋的外周，而在轉軸旋轉過程中旋轉式防護罩組件允許有轉動間隙。其次，防護罩的直徑可以有效地防護側蓋的全部(至少防護易于進入不良物質的部分)。本申請人認為防護罩覆蓋、或蓋住、或罩住側蓋是重要的。
權利要求
1.一種防護安裝在軸承殼中并支撐軸旋轉的軸承以隔離不良物質的方法，該方法包括通過環(huán)形的防護罩側向地覆蓋軸承和軸承殼的一側，該防護罩可旋轉地與軸固定，并具有至少部分覆蓋軸承殼的圓周輪緣；當軸旋轉時，擴展所述圓周輪緣以提供轉動間隙，并拋開任何接觸防護罩的松散物質使其離心地離開軸承殼；當軸靜止時，收縮所述圓周輪緣以接觸軸承殼形成密封。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中包括通過覆蓋所述圓周輪緣的外罩來防護所述圓周輪緣。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述覆蓋所述圓周輪緣是使用環(huán)形間隙來覆蓋所述圓周輪緣。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的方法，其中當軸靜止時，通過向內(nèi)凸出所述圓周輪緣的圓周卷邊來接觸軸承殼。
5.一種旋轉式防護罩組件，包括支撐在安裝于靜止軸承殼中的軸承中以旋轉的軸和防護罩，所述防護罩包括圍繞接近軸承的一側的軸的旋轉式圓盤；沿圓盤的外部圓周并至少部分覆蓋所述軸承殼的圓周輪緣；用于向軸承殼偏壓輪緣的偏壓機構，所述結構用于在旋轉過程中，根據(jù)輪緣質量使離心力擴展輪緣離開軸承殼，以提供轉動間隙。
6.根據(jù)權利要求5所述的旋轉式防護罩組件，其中輪緣和圓盤中的一個或兩個是彈性材料制成的，材料的彈性足以提供所述偏壓機構。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的旋轉式防護罩組件，其中輪緣和圓盤是整體的。
8.根據(jù)權利要求7所述的旋轉式防護罩組件，其中輪緣和圓盤是模鑄形成的。
9.根據(jù)權利要求8所述的旋轉式防護罩組件，其中模鑄材料是彈性的，以提供偏壓機構。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的旋轉式防護罩組件，其中圓盤經(jīng)過加強或加固。
11.根據(jù)權利要求10所述的旋轉式防護罩組件，其中圓盤包括模鑄到合成聚合體圓盤中的整體嵌入式加固圓盤。
12.根據(jù)權利要求5至11任一項所述的旋轉式防護罩組件，其中輪緣為組合輪緣，包括外部圓周外罩和內(nèi)部圓周突起，內(nèi)部圓周突起在靜止時彈性地偏壓以接觸軸承殼。
13.根據(jù)權利要求12所述的旋轉式防護罩組件，其中外罩使用環(huán)形間隙圓周地覆蓋突起。
14.根據(jù)權利要求5至13任一項所述的旋轉式防護罩組件，其中圓盤驅動地緊固到軸上。
15.一種具有如權利要求5至14任一項所述的旋轉式防護罩組件的旋轉式泵，其中旋轉式防護罩組件的軸為旋轉式泵的軸，其中旋轉式防護罩組件的防護罩安裝在泵的葉輪和其中支撐著軸以旋轉的軸承殼的中間。
16.根據(jù)權利要求15所述的旋轉泵，其中防護罩安裝在軸上是經(jīng)過安裝在軸上的圓周法蘭，所述防護罩緊固到法蘭上。
17.一種實質如這里所描述和舉例說明的防護軸承的方法。
18.一種實質如這里所描述和舉例說明的旋轉式防護罩組件。
19.一種實質如這里所描述和舉例說明的旋轉式泵。
全文摘要
一種旋轉式泵，包括安裝在軸(12)上的葉輪，軸支撐在軸承中以旋轉。接近于葉輪的軸承及軸承殼組件(26)易于進入不良物質。防護罩組件(40)包括軸(12)和可隨軸旋轉的防護罩(40)，防護罩位于葉輪和軸承組件(26)的中間。防護罩包括整體的、模鑄的圓盤(42)和組合輪緣(44)，組合輪緣包括具有向內(nèi)凸出的卷邊(52)的突起(50)，該卷邊通常接觸軸承組件的外部圓周(34.1)。當軸旋轉時，外罩(48)以一定間隙圍繞突起。卷邊(52)在離心力作用下擴展，以提供轉動間隙。
文檔編號F16C33/76GK1675471SQ03819777
公開日2005年9月28日 申請日期2003年7月15日 優(yōu)先權日2002年8月21日
發(fā)明者西革弗瑞德·革丹輝思, 羅伯特·丹尼斯·托德 申請人:韋爾-環(huán)境科技(私人)有限公司