CN104132143B - 一种碳化硅机械密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳化硅机械密封装置，包括驱动环(1)、压盖(2)、静环(3)、动环(4)、弹簧(5)和轴套(6)，所述轴套(6)的一端设在驱动环(1)的一端孔内并固定，所述压盖(2)的内壁与轴套(6)的外壁之间设有弹簧座(8)，所述弹簧座(8)与压盖(2)周向限位，所述弹簧座(8)的内壁与轴套(6)的外壁之间设有间隙且两者之间设有密封两者的密封垫(9)，所述轴套(6)与动环(4)周向和轴向限位，所述轴套(6)的另一端端部设有轴承座(10)。该机械密封装置大大缩短机械密封轴向长度、零件数量少，成本低、避免动环非正常移动，从而使动环与密封垫避免分离，保证密封效果。

Description

一种碳化硅机械密封装置
技术领域
本发明涉及机械密封技术领域，具体讲是一种碳化硅机械密封装置。
背景技术
现有的一款机械密封装置，包括静环、动环、动环座、压盖、弹簧、弹簧座和轴套，所述静环固定在压盖的一段，所述压盖设在轴套外，所述静环与轴套之间设有静环套，所述动环固定在动环座的一端，所述动环的密封端面与静环的密封端面在弹簧的作用下紧贴在一起，所述动环座设在轴套外，所述弹簧设在轴套外，所述弹簧的一端与动环座相抵，另一端与固定在轴套外的弹簧座相抵，所述动环的另一端与动环座的内底面之间设有密封圈，所述静环的外壁与压盖的内壁之间设有设有密封圈。
此机构中的动环组件随着轴的转动而转动，静环与动环形成密封磨面，密封磨面中形成液膜来实现对内部与外界的机械密封，避免外界的工作介质渗漏到内部。
以上现有技术的机械密封装置存在以下不足：1、由于静环和动环是通过常规的螺旋弹簧来实现紧贴，由于需要提供足够的弹力，这样使弹簧需要足够的长度，从而造成整个机械密封的轴向长度较长；2、由于弹簧是设在静环的外侧，需要弹簧座来支撑弹簧，而且弹簧也不能直接与动环接触，而是需要增加一个动环座，这样有弹簧座、动环座均增加了整个机械密封的轴向长度，而且零件数量多，成本高。
目前也有采用波形弹簧取代螺旋弹簧的机械密封装置，同时取消了原来的动环座和弹簧座，这样在一定程度上解决了机械密封轴向长度较大的问题，但是仍然存在以下缺点：取消了原来的动环座和弹簧座后，动环在介质的压力下向静环组件移动并压紧，到达一定推力后推动静环后移并挤压波形弹簧，从而使动环与密封垫分离，而使密封失效，导致整个机械密封失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种大大缩短机械密封轴向长度、零件数量少，成本低、避免动环非正常移动，从而使动环与密封垫避免分离，保证密封效果的碳化硅机械密封装置。
本发明所要解决的技术方案是，提供的一种具有以下结构的碳化硅机械密封装置，包括驱动环、压盖、静环、动环、弹簧和轴套，所述轴套的一端设在驱动环的一端孔内并固定，所述压盖设在轴套外，所述压盖的一端端面与驱动环的台阶面之间设有垫片，所述压盖的内壁与轴套的外壁之间设有弹簧座，所述弹簧座与压盖周向限位，所述弹簧座的内壁与轴套的外壁之间设有间隙，所述静环设在轴套外，所述静环的内壁与与轴套的外壁之间设有间隙，所述弹簧为波形弹簧；所述弹簧设在弹簧座上，且一端与弹簧座的台阶面相抵，另一端与静环的端面相抵，所述静环的密封端面与动环的密封端面紧贴，所述动环设在轴套外，且两者之间设有密封两者的密封垫，所述轴套的另一端设有往外并将动环包裹住的环形翻边，所述轴套与动环周向限位以及轴向限位，所述轴套的另一端端部设有轴承座。
所述轴套与动环周向限位是指，所述动环的外壁设有若干个凹坑，所述轴套的环形翻边的内壁设有能一一与凹坑相嵌入的凸块。
所述轴套与动环轴向限位是指，所述动环的外壁的一段为圆锥面，所述轴套的环形翻边的端部设有紧贴住动环的圆锥面的向内环形折弯边。
所述密封垫呈台阶型，所述密封垫的圆柱段的内壁与轴套的外壁紧配，所述密封垫的圆柱段的外壁与动环的内壁紧配，所述密封垫的台阶的内端面与动环的端面紧贴，所述密封垫的台阶的外端面与轴套的环形翻边的内端面紧贴。
所述弹簧座与压盖周向限位是指，所述弹簧座的侧壁设有一个缺口，弹簧座上一个折弯的卡块位于缺口内，所述压盖的内孔台阶端面上设有供卡块嵌入的孔。
采用以上结构后，本发明一种碳化硅机械密封装置与现有技术相比，具有以下优点：由于所述弹簧为波形弹簧；所述弹簧设在弹簧座上，且一端与弹簧座的台阶面相抵，另一端与静环的端面相抵，通过波形弹簧的重新布局，这样能大大缩短机械密封轴向长度；同时减少了动环座，减少零部件数量；再由于所述动环设在轴套外，且两者之间设有密封两者的密封垫，所述轴套的另一端设有往外并将动环包裹住的环形翻边，所述轴套与动环周向限位以及轴向限位，这样对动环进行限位后，避免动环在介质的压力下向静环组件移动并压紧，到达一定推力后推动静环后移不挤压波形弹簧，从而使动环与密封垫始终紧贴，而保证密封不失效，导致整个机械密封的密封性。所述压盖的一端端面与驱动环的台阶面之间设有垫片，这样驱动环在转动时，使垫片在转动的驱动环与静止的压盖之间祈祷缓冲作用，防止驱动环直接去压盖接触。再由于所述轴套的另一端端部设有轴承座，在使用安装轴承后，避免轴套的外端面与轴承直接接触而磨损。
作为改进，所述轴套与动环周向限位是指，所述动环的外壁设有若干个凹坑，所述轴套的环形翻边的内壁设有能一一与凹坑相嵌入的凸块，加工简单，在动环的外壁线加工凹坑，装配式，对轴套的环形翻边冲压，是凹陷的凸块嵌入到凹坑内就可以实现，这样加工简单，而且限位效果好。
作为改进，所述轴套与动环轴向限位是指，所述动环的外壁的一段为圆锥面，所述轴套的环形翻边的端部设有紧贴住动环的圆锥面的向内环形折弯边，包裹效果好，防止动环轴向和移动，而且省去了原来的动环座，节省零部件，降低成本，且装配方便。
作为改进，所述密封垫呈台阶型，所述密封垫的圆柱段的内壁与轴套的外壁紧配，所述密封垫的圆柱段的外壁与动环的内壁紧配，所述密封垫的台阶的内端面与动环的端面紧贴，所述密封垫的台阶的外端面与轴套的环形翻边的内端面紧贴，这样密封垫能同时使动环与轴套之间的轴向和径向之间的密封，省去原来需要分别单独密封动环与轴套之间的轴向和径向，减少了零件，降低成本和装配时间。
作为改进，所述弹簧座与压盖周向限位是指，所述弹簧座的侧壁设有一个缺口，弹簧座上一个折弯的卡块位于缺口内，所述压盖的内孔台阶端面上设有供卡块嵌入的孔，这样周向限位方便，避免再用另外销轴的周向限位，减少了零件，降低成本和装配时间。
附图说明
附图1是本发明的一种碳化硅机械密封装置的结构示意图。
附图2是本发明的一种碳化硅机械密封装置的弹簧座结构示意图。
附图3是图2的A-A剖面示意图。
附图4是本发明的一种碳化硅机械密封装置的轴套结构示意图。
附图5是图4的B-B剖面示意图。
附图6是本发明的一种碳化硅机械密封装置的动环结构示意图。
附图7是图6的右视示意图。
图中所示：1、驱动环，2、压盖，3、静环，4、动环，5、弹簧，6、轴套，6.1、环形翻边，6.1.1、凸块，7、垫片，8、弹簧座，8.1、缺口，8.2、卡块，9、密封垫，10、轴承座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本发明提供的一种碳化硅机械密封装置，包括驱动环1、压盖2、静环3、动环4、弹簧5和轴套6，其特征在于：所述轴套6的一端设在驱动环1的一端孔内并固定，所述压盖2设在轴套6外，所述压盖2的一端端面与驱动环1的台阶面之间设有垫片7，所述压盖2的内壁与轴套6的外壁之间设有弹簧座8，所述弹簧座8与压盖2周向限位，所述弹簧座8的内壁与轴套6的外壁之间设有间隙，所述静环3设在轴套6外，所述静环3的内壁与与轴套6的外壁之间设有间隙，所述弹簧5为波形弹簧；所述弹簧5设在弹簧座8上，且一端与弹簧座8的台阶面相抵，另一端与静环3的端面相抵，所述静环3的密封端面与动环4的密封端面紧贴，所述动环4设在轴套6外，且两者之间设有密封两者的密封垫9，所述轴套6的另一端设有往外并将动环4包裹住的环形翻边6.1，所述轴套6与动环4周向限位以及轴向限位，所述轴套6的另一端端部设有轴承座10。
所述轴套6与动环4周向限位是指，所述动环4的外壁设有若干个凹坑4.1，所述轴套6的环形翻边6.1的内壁设有能一一与凹坑4.1相嵌入的凸块6.1.1，在装配时，每个凸块6.1.1均嵌入在对应的凹坑4.1内。
所述轴套6与动环4轴向限位是指，所述动环4的外壁的一段为圆锥面，所述轴套6的环形翻边6.1的端部设有紧贴住动环4的圆锥面的向内环形折弯边，也就是环形翻边6.1的端部设有向内的内缩口，从而包裹住动环4的一端。
所述密封垫9呈台阶型，所述密封垫9的圆柱段的内壁与轴套6的外壁紧配，所述密封垫9的圆柱段的外壁与动环4的内壁紧配，所述密封垫9的台阶的内端面与动环4的端面紧贴，所述密封垫9的台阶的外端面与轴套6的环形翻边6.1的内端面紧贴。
所述弹簧座8与压盖2周向限位是指，所述弹簧座8的侧壁设有一个缺口8.1，弹簧座8上一个折弯的卡块8.2位于缺口8.1内，所述压盖2的内孔台阶端面上设有供卡块8.2嵌入的孔。

Claims (4)

1.一种碳化硅机械密封装置，包括驱动环(1)、压盖(2)、静环(3)、动环(4)、弹簧(5)和轴套(6)，其特征在于：所述轴套(6)的一端设在驱动环(1)的一端孔内并固定，所述压盖(2)设在轴套(6)外，所述压盖(2)的一端端面与驱动环(1)的台阶面之间设有垫片(7)，所述压盖(2)的内壁与轴套(6)的外壁之间设有弹簧座(8)，所述弹簧座(8)与压盖(2)周向限位，所述弹簧座(8)的内壁与轴套(6)的外壁之间设有间隙，所述静环(3)设在轴套(6)外，所述静环(3)的内壁与与轴套(6)的外壁之间设有间隙，所述弹簧(5)为波形弹簧；所述弹簧(5)设在弹簧座(8)上，且一端与弹簧座(8)的台阶面相抵，另一端与静环(3)的端面相抵，所述静环(3)的密封端面与动环(4)的密封端面紧贴，所述动环(4)设在轴套(6)外，且两者之间设有密封两者的密封垫(9)，所述轴套(6)的另一端设有往外并将动环(4)包裹住的环形翻边(6.1)，所述轴套(6)与动环(4)周向限位以及轴向限位，所述轴套(6)的另一端端部设有轴承座(10)，所述弹簧座(8)的侧壁设有一个缺口(8.1)，弹簧座(8)上一个折弯的卡块(8.2)位于缺口(8.1)内，所述压盖(2)的内孔台阶端面上设有供卡块(8.2)嵌入的孔。
2.根据权利要求1所述的碳化硅机械密封装置，其特征在于：所述轴套(6)与动环(4)周向限位是指，所述动环(4)的外壁设有若干个凹坑(4.1)，所述轴套(6)的环形翻边(6.1)的内壁设有能一一与凹坑(4.1)相嵌入的凸块(6.1.1)。
3.根据权利要求1所述的碳化硅机械密封装置，其特征在于：所述轴套(6)与动环(4)轴向限位是指，所述动环(4)的外壁的一段为圆锥面，所述轴套(6)的环形翻边(6.1)的端部设有紧贴住动环(4)的圆锥面的向内环形折弯边。
4.根据权利要求1所述的碳化硅机械密封装置，其特征在于：所述密封垫(9)呈台阶型，所述密封垫(9)的圆柱段的内壁与轴套(6)的外壁紧配，所述密封垫(9)的圆柱段的外壁与动环(4)的内壁紧配，所述密封垫(9)的台阶的内端面与动环(4)的端面紧贴，所述密封垫(9)的台阶的外端面与轴套(6)的环形翻边(6.1)的内端面紧贴。
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