CN103174833B - 多环密封件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多环密封件，该多环密封件包括：主轴、密封箱、压盖及密封填充料，主轴外周设有多道阻流环，密封箱套设于主轴外、阻流环处，密封箱与主轴间通过密封填充料填充，密封填充料在主轴轴向上通过设于密封箱端部的压盖压紧，阻流环为环形凹槽或环形凸起，阻流环沿其轴线方向的剖面为半圆形或四边形，阻流相邻两环将的距离相等或不等均可，各环形凹槽的深度或各环形凸起的高度相等或不等均可。本发明的多环密封件通过在主轴上设置阻流环，防止物料在主轴外壁横向渗透，同时，使密封填充料与主轴连接更加紧密，提高了密封性能；另外，通过螺栓连接密封箱及压盖，并采用弹簧压紧，自适应调节压盖的位置，使压盖始终紧压密封填充料。

Description

多环密封件

技术领域

本发明涉及汽车、船舶、化工、轻纺的领域中的机械密封装置，尤其涉及一种多环密封件。

背景技术

机械密封件属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一，是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。其密封性能和使用寿命取决于许多因素，如选型、机器的精度、正确的安装使用等。

机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

如图1所示，传统的密封件包括第一主轴1、第一密封箱2、第一压盖4及第一密封填充料3，所述第一密封箱2为一环形套筒，所述第一密封箱2套设于第一主轴1外，所述第一主轴1及第一密封箱2间的空隙通过所述密封填充料3填充，所述密封箱2一端封闭另一端通过第一压盖4压紧。

此结构的密封件密封效果不明显，其物料易通过第一主轴外壁渗透，同时，在第一密封填充料腐蚀时，需要人工调节螺栓，调整第一压盖的位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高密封效果的多环密封件。

为了实现上述目的，本发明提供的多环密封件包括：主轴、密封箱、压盖及密封填充料，主轴外周设有多道阻流环，密封箱套设于主轴外、阻流环处，密封箱与主轴间通过密封填充料填充，密封填充料在主轴轴向上通过设于密封箱端部的压盖压紧，阻流环为环形凹槽或环形凸起，阻流环沿其轴线方向的剖面为半圆形或四边形，阻流相邻两环将的距离相等或不等均可，各环形凹槽的深度或各环形凸起的高度相等或不等均可。由此，通过在主轴上设置环形凹槽或环形凸起状的阻流环，防止物料通过主轴壁面渗透，同时，使密封填充料在垂直于主轴轴线方向上与主轴连接更加紧密，另外，在密封填充料发生腐蚀时，调节压盖的位置，压紧密封填充料。

在一些实施方式中，阻流环为环形凹槽，环形凹槽两侧面与主轴轴线不垂直，且两侧面倾斜方向一致，环形凹槽侧面与其底面交角中的锐角与正压方向相对，且其锐角处设有倒角。由此，在阻流环为环形凹槽时，在交角处设置倒角使密封填充料与环形凹槽内壁充分接触，避免交角处形成空隙，提高了其密封性能。

在一些实施方式中，密封箱为环形套筒，密封箱与主轴间设有填充空腔，密封箱正压端内壁与主轴外壁紧密贴合，另一端通过压盖密封。由此，密封填充料通过压盖挤压，便于调节，使密封填充料紧紧的填充主轴及密封箱间的空隙处，提高了密封性能。

在一些实施方式中，密封箱与压盖相连的一端端面，平行于其轴线方向设有多个第一螺孔，多个第一螺孔均匀分布，压盖于第一螺孔对应位置处设有第一通孔，另外设有一与第一螺孔相匹配的螺栓，螺栓穿过第一通孔与第一螺孔螺纹连接，压盖与螺栓的螺栓头部间设有弹簧，弹簧处于压缩状态。由此，通过螺栓连接密封箱及压盖，另外，根据作用力与反作用原理，通过弹簧弹力挤压压盖，在密封填充料受腐蚀后，自适应调节压盖的位置，使压盖始终紧压密封填充料。

在一些实施方式中，密封填充料为多环环形填充物料紧密排列而成，且其端部的一环密封填充料为四氟材料制成。由此，提高了密封性能。

在一些实施方式中，主轴沿其轴线方向的剖面呈台阶状，多道阻流环位于主轴外径较小的一端，且靠近其台阶面处，密封箱的正压端与主轴外径较大的一端紧密贴合，密封填充料与主轴台阶面相邻的一环为四氟材料制成。由此。使密封填充料压实、紧密，更有效地防止物料沿主轴壁面渗透。

在一些实施方式中，密封箱为一整体环形套筒，或为两块半套筒连接而成的环形套筒。根据需要，选用适于安装的密封箱。

附图说明

图1为现有技术的密封件的剖视图；

图2为本发明一种实施方式的多环密封件的剖视图；

图3为图2所示的多环密封件中A部分的结构示意图；

图4为本发明另一种实施方式的多环密封件的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步的详细描述说明。

如图2至图4所示，本发明的多环密封件包括：主轴10、密封箱20、压盖30及密封填充料40。主轴10为圆柱形或为台阶状圆柱体，所述压盖30可以为当面压盖或双面压盖。

实施例1：

图2和图3示意性地显示了根据本发明一种实施方式的多环密封件。

如图所示，本发明的多环密封件包括：主轴10、密封箱20、压盖30及密封填充料40。在本发明的此实施方式中，密封箱20为一整体环形套筒，主轴10为一端外径小于其另一端外径的台阶状圆柱体，其外径较大的一端为主轴第一端102，即为正压端，外径较小的一端为主轴第二端103。

如图所示，于主轴第二端103靠近主轴第一端102及主轴第二端103的台阶面处，外周设有多道阻流环101，阻流环101的数量根据密封箱20的长度而定，在本发明的此实施方式中，阻流环101为三道，且为环形凹槽，三道阻流环101相邻两道间的距离相等。凹槽的形状不定，其剖面可为梯形、半圆形、平行四边形等，环形凹槽的深度可相等也可不等，在本发明的此实施方式中，环形凹槽的剖面为平行四边形，环形凹槽的深度相等。环形凹槽侧面与其底面交角中的锐角与正压方向相对，且其锐角处设有倒角104。

环形套筒状的密封箱20套设于主轴10外、阻流环101处，其与主轴将形成一填充空腔，其密封填充料40填充于填充空腔内。

密封箱20的密封箱第一端201端部的内径与主轴第一端102外径大小相等，密封箱20的密封箱第二端202端部的内径大于主轴第一端102外径大小。密封箱20套设于密封填充料40外时，其密封箱第一端201内壁与主轴10第一端102紧密接触，压盖30的内径与主轴第二端103大小相等。密封箱20的密封箱第一端201及密封箱第二端202的台阶面与主轴第一端102及主轴第二端103的台阶面位于同一平面内，该平面为分界面105。压盖30压设于密封箱20的的密封箱第二端202，将密封填充料40压实紧密。

在本发明的此实施方式中，密封填充料40为四氟环及陶瓷纤维编织绳，环形密封填充料40紧紧包覆于主轴外表面，环形密封填充料40的外径与密封箱20外径最大处的大小相等。多个密封填充料40紧密相挨，套设于主轴10设有凹槽状阻流环101部分。密封填充料40与分界面105相交的一环为四氟环。

如图所示，压盖30沿其轴线的剖面呈阶梯状，包括填充料压紧部301及密封箱压紧部302。其填充料压紧部301的外径与密封箱20的密封箱第二端202端部的内径大小相等，密封箱压紧部302的外径大于密封箱20的密封箱第二端202端部的外径大小，压盖30在主轴10轴向上压紧密封填充料40，且其填充料压紧部301卡设于密封箱20内，封箱压紧部302与密封箱20的密封箱第二端202将留置一定距离的空隙33。

如图所示，密封箱20的的密封箱第二端202端面平行于其轴线方向设有四个个第一螺孔2021，四个第一螺孔2021均匀分布，压盖30的密封箱压紧部302于第一螺孔2021对应位置处设有第一通孔3021，另外设有一与第一螺孔2021相匹配的螺栓11，螺栓11穿过第一通孔3021与第一螺孔2021螺纹连接。压盖30与螺栓11的螺栓头部111间设有弹簧22，弹簧22处于压缩状态。

本发明的多环密封件，通过在台阶形主轴的主轴第二端上设置凹槽形阻流环，防止物料在主轴外壁渗透，同时，使地密封填充料在垂直于主轴轴线方向上与主轴连接更加紧密，提高了密封性能；另外，通过螺栓连接密封箱及压盖，并采用弹簧压紧，根据作用力与反作用原理，通过弹簧弹力挤压压盖，自适应调节压盖的位置，使压盖始终紧压密封填充料。

实施例2：

图4示意性地显示了根据本发明另一种实施方式的多环密封件。

如图4所示，本发明的多环密封件包括：主轴110、密封箱120、压盖130及密封填充料140。在本发明的此实施方式中，密封箱120为两块半套筒连接而成的套筒，主轴为一圆柱体。

如图所示，主轴110外周设有多道阻流环1101，阻流环1101的数量根据密封箱120的长度而定，在本发明的此实施方式中，阻流环1101为三道，且为环形凸起，三道阻流环1101相邻两道间的距离不相等，环形凸起的凸起高度相等。凸起的形状不定，其剖面可为四边形、半圆形等，在本发明的此实施方式中，其剖面为梯形。

如图所示，两块半套筒状密封箱块1200从主轴110两侧夹设于密封填充料140外，并通过固定螺栓固定，使两块密封箱块1200结合成一套筒状密封箱120。

密封箱120的密封箱第一端1201端部的内径与主轴110外径大小相等，密封箱120的密封箱第二端1202端部的内径大于主轴110外径大小。密封箱120套设于密封填充料140外时，其密封箱第一端1201内壁与主轴110紧密接触，压盖130的内径与主轴110外径大小相等，压盖130压设于密封箱120的的密封箱第二端1202，将密封填充料140压实紧密。

在本发明的此实施方式中，密封填充料140为四氟环或陶瓷纤维编织绳，当然也可以是其他密封材料，环形密封填充料140紧紧包覆于主轴外表面，环形密封填充料140的外径与密封箱120外径最大处的大小相等。多个密封填充料140紧密相挨，套设于主轴110设有凹槽状阻流环1101部分。

如图所示，压盖130沿其轴线的剖面呈阶梯状，包括填充料压紧部1301及密封箱压紧部1302。其填充料压紧部1301的外径与密封箱120的密封箱第二端1202端部的内径大小相等，密封箱压紧部1302的外径大于密封箱120的密封箱第二端1202端部的外径大小，压盖130在主轴110轴向上压紧密封填充料140，且其填充料压紧部1301卡设于密封箱120内，封箱压紧部1302与密封箱120的密封箱第二端1202将留置一定距离的空隙133。

如图所示，密封箱120的的密封箱第二端1202端面平行于其轴线方向设有四个个第一螺孔2022，四个第一螺孔2022均匀分布，压盖130的密封箱压紧部1302于第一螺孔2022对应位置处设有第一通孔3022，另外设有一与第一螺孔2022相匹配的螺栓111，螺栓111穿过第一通孔3022与第一螺孔2022螺纹连接。压盖130与螺栓111的螺栓头部1111间设有弹簧122，弹簧122处于压缩状态。

本发明的多环密封件，通过在主轴上设置凸起状形阻流环，防止物料在主轴外壁渗透，同时，使地密封填充料在垂直于主轴轴线方向上与主轴连接更加紧密，提高了密封性能；另外，通过螺栓连接密封箱及压盖，并采用弹簧压紧，根据作用力与反作用原理，通过弹簧弹力挤压压盖，自适应调节压盖的位置，使压盖始终紧压密封填充料。

Claims (6)

1.多环密封件，其特征在于，包括：主轴（10）、密封箱（20）、压盖（30）及密封填充料（40），所述主轴（10）外周设有多道阻流环（101），所述密封箱（20）套设于所述主轴（10）外、阻流环（101）处，所述密封箱（20）与主轴（10）间通过密封填充料（40）填充，所述密封填充料（40）在主轴（10）轴向上通过设于密封箱（20）端部的压盖（30）压紧，所述阻流环（101）沿其轴线方向的剖面为半圆形或四边形，所述阻流环（101）相邻两环间的距离相等或不等均可；所述阻流环（101）为环形凹槽，所述环形凹槽两侧面与所述主轴轴线不垂直，且两侧面倾斜方向一致，所述环形凹槽侧面与其底面交角中的锐角与正压方向相对，且其锐角处设有倒角（104）。

2.根据权利要求1所述的多环密封件，其特征在于，所述密封箱（20）为环形套筒，所述密封箱（20）与所述主轴（10）间设有填充空腔，所述密封箱（20）的正压端内壁与所述主轴（10）外壁紧密贴合，另一端通过所述压盖（30）密封。

3.根据权利要求2所述的多环密封件，其特征在于，所述密封箱（20）与所述压盖（30）相连的一端端面，平行于其轴线方向设有多个第一螺孔（2021），多个第一螺孔（2021）均匀分布，所述压盖（30）于第一螺孔（2021）对应位置处设有第一通孔（3021），另外设有一与所述第一螺孔（2021）相匹配的螺栓（11），所述螺栓（11）穿过所述第一通孔（3021）与所述第一螺孔（2021）螺纹连接，所述压盖（30）与所述螺栓（11）的螺栓头部（111）间设有弹簧（22），所述弹簧（22）处于压缩状态。

4.根据权利要求3所述的多环密封件，其特征在于，所述密封填充料（40）为多环环形填充物料紧密排列而成，且其端部的一环密封填充料（40）为四氟环。

5.根据权利要求4所述的多环密封件，其特征在于，所述主轴（10）沿其轴线方向的剖面呈台阶状，所述多道阻流环（101）位于所述主轴外径较小的一端，且靠近其台阶面处，所述密封箱（20）的正压端与所述主轴（10）外径较大的一端紧密贴合，所述密封填充料（40）与所述主轴台阶面相邻的一环为四氟材料制成。

6.根据权利要求4或5所述多环密封件，其特征在于，所述密封箱为一整体环形套筒，或为两块半套筒连接而成的环形套筒。