CN102780304A

CN102780304A - 一种机械密封结构

Info

Publication number: CN102780304A
Application number: CN2012102652212A
Authority: CN
Inventors: 范作智; 贾利满; 王万珍; 康烁
Original assignee: Fushun Coal Mine Motor Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fushun Coal Mine Motor Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明涉及电动机制造的密封领域，公开一种机械密封结构，实现电动机转轴端部的机械密封。包括迷宫密封环、静环配O型密封圈；密封盖；弹簧；微调螺栓；静环支架；静环；动环；动环配O型密封圈；挡圈；轴。所述的迷宫密封环、密封盖、静环、静环支架、动环形成泄压空腔；所述的迷宫密封环采用弧形沟槽结构；所述的静环支架配静密封O型密封圈结构；所述动环配静密封O型密封圈结构；所述的静环采用高耐磨材料；所述弹簧配合第一调节空隙、第二调节空隙实现了机械整体密封腔的伸缩微调；所述的微调螺栓与弹簧实现机械密封腔体的涨紧度控制。本发明具有结构紧凑、结构简单、安装方便，密封效果显著和具有较高的经济性的优点。

Description

一种机械密封结构

技术领域

本发明涉及电动机制造的密封领域，具体说是一种实现电动机转轴端部的机械密封装置。

背景技术

煤矿井下使用电动机，体积小、工作环境恶劣。一方面在采煤过程中，采煤机组通常会采用高压喷射水，进行降低巷道煤尘和使机组截齿冷却,不可避免的喷射的高压冷却水会喷溅到电机表面；另一方面，电动机轴伸与机组的减速齿轮相连接并传动，齿轮润滑油也很容易流入电机腔内。因此，电机转轴处密封结构设计是实现电动机整体防护等级的关键技术。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种实现电动机转轴端部的机械密封结构，具体技术方案是：

一种机械密封结构，包括迷宫密封环1、静环配O型密封圈2、密封盖3、连锁装置、静环支架6；静环7；动环8；动环配O型密封圈9；挡圈10；轴11与迷宫密封环1、密封盖3、静环7、静环支架6、动环8组成一个密封空腔；所述迷宫密封环1固定在密封盖3上，迷宫密封环1内设置油槽101，所述迷宫密封环1与轴11为间隙配合；所述密封盖3上设置连锁装置，所述连锁装置将静环支架6固定在密封盖3上；静环7与静环支架6为过盈配合装配在一起，动环8与轴11为静配合，动环8与静环7通过相接触端面的油膜形成紧密配合；所述密封盖3与静环支架6间设置静环配O型密封圈2；动环8与轴11间设置动环配O型密封圈9。

为配合不同的长度要求，所述连锁装置包括弹簧4和微调螺栓5，微调螺栓5实现预紧力涨紧度的微调，弹簧4的弹力实现伸缩微调。所述密封盖3预留第一调节空隙30和第二调节空隙40。

所述静环支架6、静环7、轴11、动环8与密封盖3间设置卸压空腔。在空腔内预留较大空间，通过动静环的摩擦配合不断把高压气体释放出去，实现阻止、缓解泄漏的目的

所述静环7设置涂层，所述涂层材料为三氧化二铝或氧化二铬。

所述迷宫密封环1材料为聚四氟乙烯橡胶。

本发明的优点是:1.密封装置结构紧凑，可实现体积较小电动机的端部密封结构；2.密封装置结构合理、简单；3.密封装置使用后，密封效果明显提高，具有较高的经济性。4.适应不同长度的轴的密封。

附图说明

图1为密封装置结构示意图；

图2为静环示意图；

图3为动环示意图；

图4为迷宫密封环示意图；

其中：

1为迷宫密封环；2为静环配O型密封圈；3为密封盖；4为弹簧；5为微调螺栓；6为静环支架；7为静环；8为动环；9为动环配O型密封圈；10为挡圈；11为轴；

50为轴伸端（电动机腔体外）；20为卸压空腔；30为第一调节空隙；40为第二调节空隙。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明:

机械密封装置工作介质为油脂润滑；使用温度<120。；密封腔压为常压；机械转轴额定转速小于1500rpm。

如图1所示，本发明结构包括迷宫密封环1、静环配O型密封圈2；密封盖3；弹簧4；微调螺栓5；静环支架6；静环7；动环8；动环配O型密封圈9；挡圈10；轴11。

迷宫密封环1采用弧形沟槽结构。迷宫密封环1配合工作环境选取相对温度等级的耐磨材料，适当考虑材料的高温不软化、低温不硬化和脆化；材料压缩性回弹性；耐老化性；摩擦系数小等特点。当电动机额定转速在1500rpm时，煤矿井下恶劣环境下，可优选聚四氟乙烯橡胶，其具有突出的耐热、耐油性。在结构上，首先降低迷宫密封环1与轴11的配合间隙；在迷宫密封环1内表面加工环形油槽101（图4所示），间隙实现截流，油槽101形成膨胀空腔，主要作用是增大液体对低压腔的阻力，使泄漏量减少；其次沟槽能够使压力沿周向分布均匀，减少配合面的摩擦。

静环7（图2所示）与静环支架6为过盈配合装配在一起，通过连锁装置实现静环7与动环8的全封闭密封腔体。静环7采用高耐磨金属材料制成，具有良好的导热性，且表面光滑，涂有耐磨层，涂层材料一般为三氧化二铝或氧化二铬。为防止高温脆化、断裂，将其嵌入静环支架6内。动环8（图3所示）随转轴一起旋转，采用高耐磨石墨材料制成。动环8与轴11通过过盈配合装配在一起，动环8与静环7是通过端面的油膜形成紧密配合，实现气体阻漏，并靠着端面的摩擦力使密封腔内少量气体排出并减小发热量。动环8与静环7是依靠表面相对运动的摩擦阻力实现的间隙密封。电动机的维修周期较长，一般为半年或一年，通过材料的选择可以延长维修周期。当动静环长期接触磨损后，可直接卸下静环装置，从轴上取下动环8，更换简单、方便。连锁装置是通过密封盖3与静环支架6通过微调螺栓5实现预紧力涨紧度的微调，再通过弹簧4的弹力实现伸缩微调。例如，本发明的密封装置放置在电动机轴伸端时，当电动机额定运行后，电动机轴承温升会升高，转轴会发生热涨伸长现象，现可通过弹簧4的预紧量，实现卸压空腔20的整体密封效果，通过预留的第一调节空隙30、第二调节空隙40进行电动机轴伸缩调整。静环支架6与微调螺栓5配合面攻制螺纹，随转轴的尺寸不同，在圆周方向可分布不同数量的微调螺栓5和弹簧4，弹簧压缩量按规定调整，不允许有过大或过小的现象，从而实现各工况整体密封腔设计。

静环支架6、动环8匀配合采用静密封结构。采用高耐磨氟橡胶制成的O型密封圈，适当提高其压缩量，现O型密封圈沟槽和尺寸已标准化、成本低，做为静密封使用时几乎做到无泄漏，效果良好。

迷宫密封环1、密封盖3、静环7、静环支架6、动环8组成一个密封空腔。例如，电动机高速旋转过程中，由于零部件发热的影响，在第二调节空隙40与电动机主腔体外部轴伸端50会产生一定压力差，迫使外部液体向腔内流入。首先通过迷宫密封环1组成的沟槽密封结构，降低压差。在空腔内预留较大空间，通过动静环的摩擦配合再不断把高压气体释放出去，实现阻止、缓解泄漏的目的。

本发明实现了电动机转轴端部的机械密封。所述的迷宫密封环1、密封盖3、静环7、静环支架6、动环8形成泄压空腔；所述的迷宫密封环1采用弧形沟槽结构；所述的静环支架6配静密封0型密封圈结构；所述动环8配静密封O型密封圈结构；所述的静环7采用高耐磨材料；所述弹簧4配合第一调节空隙30、第二调节空隙40实现了机械整体密封腔的伸缩微调；所述的微调螺栓5与弹簧4实现机械密封腔体的涨紧度控制。本发明具有结构紧凑、结构简单、安装方便，密封效果显著和具有较高的经济性的优点。

Claims

1.一种机械密封结构，其特征在于：包括迷宫密封环、静环配O型密封圈、密封盖、连锁装置、静环支架、静环；动环、动环配O型密封圈、挡圈；轴与迷宫密封环、密封盖、静环、静环支架、动环组成一个密封空腔；所述迷宫密封环固定在密封盖上，迷宫密封环内设置油槽，所述迷宫密封环与轴为间隙配合；所述密封盖上设置连锁装置，所述连锁装置将静环支架固定在密封盖上；静环与静环支架为过盈配合装配在一起，动环与轴为静配合，动环与静环通过相接触端面的油膜形成紧密配合；所述密封盖与静环支架间设置静环配O型密封圈；动环与轴间设置动环配O型密封圈。

2.根据权利要求1所述的机械密封结构，其特征在于：所述连锁装置包括弹簧和微调螺栓，微调螺栓实现预紧力涨紧度的微调，弹簧的弹力实现伸缩微调。

3.根据权利要求1所述的机械密封结构，其特征在于：所述静环支架、静环、轴、动环与密封盖间设置卸压空腔。

4.根据权利要求1所述的机械密封结构，其特征在于：所述静环设置涂层，所述涂层材料为三氧化二铝或氧化二铬。

5.根据权利要求1所述的机械密封结构，其特征在于：所述密封盖预留第一调节空隙和第二调节空隙。

6.根据权利要求1所述的机械密封结构，其特征在于：所述迷宫密封环材料为聚四氟乙烯橡胶。