CN104832653B - 一种用于高速转轴中的密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明供了一种用于高速转轴中的密封装置，至少包括静环以及套在转动轴上且随轴旋转的动环，所述的动环由外动环和内动环组成，所述的内动环的截面呈F字型，外动环的截面呈反F字型。所述的静环的截面呈工字型，静环的左半部和右半部均设置有相对凸起的密封齿环B，内动环的内环以及外动环的内环的端部紧密贴合，外动环和内动环共同与静环之间形成有曲折的储液槽，静环左半部的密封齿环B上的外侧设置有至少一条回流孔，静环右半部的密封齿环B上的外侧设置有至少一条斜形回流孔。该装置既能够防止密封腔中的润滑油泄露，同时又可以阻止外界的污染物进入密封腔，其密封性能十分优良、使用寿命长久、适用于倾斜工况。

Description

一种用于高速转轴中的密封装置
技术领域
本发明提供了一种机械设备中旋转轴用轴承箱或齿轮箱润滑油迷宫密封装置，尤其涉及一种适用于高速转轴中的密封装置。
背景技术
迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的的装置。由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙，无固体接触，并允许有热膨胀，因此适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和各级间的密封。
在一些使用要求比较严格的场合中，密封装置在使用时不仅要达到密封腔中润滑油的零泄漏，而且还要达到防止外界的污染物进入密封腔内部的目的，此外，对于密封件的使用寿命也有着较高的要求。在高速转轴的轴端密封中，由于转轴的转速很快，因此需要冷却水进行冷却降温，现有的密封装置由于在结构上无法确保将冷却水完全阻隔在密封腔外，因此当密封装置使用一段时间后，冷却水会渗入密封腔中。此外，由于转轴时常会出于倾斜的工况，很多密封装置在倾斜工况下无法进行正常密封作业。因此，提供一种密封性能十分优良、使用寿命长久、适用于倾斜工况的密封装置，成为了本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种用于高速转轴中的密封装置，解决了背景技术中的不足，该装置既能够防止密封腔中的润滑油泄露，同时又可以阻止外界的污染物进入密封腔，其密封性能十分优良、使用寿命长久、适用于倾斜工况。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种用于高速转轴中的密封装置，至少包括静环以及套在转轴上且随转轴旋转的动环，静环的圆周上设置有螺栓孔，静环通过螺栓固定安装在外部设备上，所述的动环由外动环和内动环组成，所述的内动环的截面呈F字型，外动环的截面呈反F字型，外动环和内动环均包括内环、外环以及连接环，其中内环与转轴相接触，外环套在内环上，连接环将内环和外环固定为一体式结构，所述的外环的一端与连接环固定，其另一端上设置有密封齿环A，所述的内动环以及外动环上均至少设置有一个梯形导流孔槽，所述的梯形导流孔槽位于密封齿环A以及外环上；
所述的静环的截面呈工字型，静环的左半部和右半部均设置有凸起的密封齿环B，其中内动环卡在静环的左侧，且内动环的外环和密封齿环A位于静环左半部的密封齿环B内，外动环卡在静环的右侧，且外动环的外环和密封齿环A位于静环右半部的密封齿环B内，内动环的内环以及外动环的内环的端部紧密贴合，外动环和内动环共同与静环之间形成有曲折的储液槽，静环左半部的密封齿环B上的外侧设置有至少一条回流孔，静环右半部的密封齿环B上的外侧设置有至少一条斜形回流孔，所述内动环与静环之间的储液槽中的润滑油脂在重力、离心力以及液体惯性的作用下，流经梯形导流孔槽，然后经过回流孔流回密封腔；外动环与静环之间的储液槽中的冷却水在重力、离心力以及液体惯性的作用下，流经梯形导流孔槽，然后经过斜形回流孔流回外界。
所述的外动环的连接环的外围还设置有挡液环，挡液环与外动环固定连接为一体式结构，所述的挡液环的外圆周上设置有向左延伸的凸沿，所述的挡液环覆盖在静环的左侧，防止液体从斜向回流孔槽中进入。
所述的挡液环的凸沿的内部设置有便于液体流出的梯形导流槽。
所述的内动环和外动环的内环的内圆周上均设置有圆环状的凹槽，凹槽中设置有动环密封圈。
所述的静环的外圆周上设置有圆环状的凹槽，凹槽中设置有静环密封圈。
所述的外动环中的梯形导流孔槽沿着连接环延伸至内环的端部。
所述的静环左半部的密封齿环B与静环为分体式结构，其截面呈反C字型，其整体结构为内皮碗；所述的静环右半部的密封齿环B与静环为分体式结构，其截面呈C字型，其整体结构为外皮碗。
本发明所提供的用于高速转轴中的密封装置具有以下优点：本发明所提供的密封装置在使用时，密封腔中的润滑油脂会进入内动环与静环之间的储液槽中，润滑油脂先是在重力的作用下流向底部，流至梯形导流孔槽处，由于受到离心力以及润滑油脂自身惯性的影响，因此润滑油脂会流经梯形导流孔槽的斜坡，然后经过回流孔流回密封腔；同样，外界的冷却水会进入外动环与静环之间的储液槽中，冷却水先是在重力的作用下流向底部，流至梯形导流孔槽处，由于受到离心力以及冷却水自身惯性的影响，因此冷却水会流经梯形导流孔槽的斜坡，然后在重力作用下直接经过斜形回流孔流回外界。所述的外动环的连接环的外围还设置有挡液环，挡液环与外动环固定连接为一体式结构，所述的挡液环的外圆周上设置有向左延伸的凸沿，所述的挡液环覆盖在静环的左侧，防止液体从斜向回流孔槽中进入。
附图说明
图1为本发明提供的高速转轴中的密封装置的整体结构示意图；
图2为本发明提供的高速转轴中的密封装置的局部结构示意图；
图3为本发明的工作状态示意图；
图中：1-静环，2-外动环，3-内动环；4-螺栓孔；5-内环；6-外环；7-连接环；8-密封齿环A；9-密封齿环B；10-动环密封圈；11-梯形导流孔槽；12-储液槽；13-挡液环；14-凸沿；15-梯形导流槽；16-回流孔；17-斜向回流孔槽；18-静环密封圈；19-内皮碗；20-外皮碗。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
本发明提供的用于高速转轴中的密封装置的结构如图1和图2所示，至少包括静环1以及套在转轴上且随转轴旋转的动环，静环1的圆周上设置有螺栓孔4，静环1通过螺栓固定安装在外部设备上，所述的静环1的外圆周上设置有圆环状的凹槽，凹槽中设置有静环密封圈18。
所述的动环由外动环2和内动环3组成，所述的内动环3的截面呈F字型，外动环2的截面呈反F字型，外动环2和内动环3均包括内环5、外环6以及连接环7，其中内环5与转轴相接触，外环6套在内环5上，连接环将内环和外环固定为一体式结构，所述的外环的一端与连接环固定，其另一端上设置有密封齿环A8。所述的内动环3以及外动环2上均至少设置有一个梯形导流孔槽11，所述的梯形导流孔槽11位于密封齿环A8以及外环6上，所述的外动环2中的梯形导流孔槽11沿着连接环7延伸至内环5的端部。所述的内动环和外动环的内环的内圆周上均设置有圆环状的凹槽，凹槽中设置有动环密封圈10。
所述的外动环2的连接环的外围还设置有挡液环13，挡液环13与外动环2固定连接为一体式结构，所述的挡液环13的外圆周上设置有向左延伸的凸沿14，所述的挡液环覆盖在静环的左侧，防止液体从斜向回流孔槽中进入。所述的挡液环的凸沿14的内部设置有便于液体流出的梯形导流槽15。
所述的静环1的截面呈工字型，静环1的左半部和右半部均设置有凸起的密封齿环B9，其中内动环3卡在静环1的左侧，且内动环的外环和密封齿环A位于静环左半部的密封齿环B内，外动环2卡在静环1的右侧，且外动环的外环和密封齿环A位于静环右半部的密封齿环B内，内动环的内环以及外动环的内环的端部紧密贴合，外动环2和内动环3共同与静环1之间形成有曲折的储液槽12，静环1左半部的密封齿环B9上的外侧设置有至少一条回流孔16，静环1右半部的密封齿环B9上的外侧设置有至少一条斜形回流孔17。
所述的静环左半部的密封齿环B9与静环1为分体式结构，其截面呈反C字型，其整体结构为内皮碗19；所述的静环右半部的密封齿环B9与静环1为分体式结构，其截面呈C字型，其整体结构为外皮碗20。
本发明所提供的用于高速转轴中的密封装置的工作状态如图3所示，本发明所提供的密封装置在使用时，密封腔中的润滑油脂会进入内动环与静环之间的储液槽中，润滑油脂先是在重力的作用下流向底部，流至梯形导流孔槽处，由于受到离心力以及润滑油脂自身惯性的影响，因此润滑油脂会流经梯形导流孔槽的斜坡，然后经过回流孔流回密封腔。同样，外界的冷却水会进入外动环与静环之间的储液槽中，冷却水先是在重力的作用下流向底部，流至梯形导流孔槽处，由于受到离心力以及冷却水自身惯性的影响，因此冷却水会流经梯形导流孔槽的斜坡，然后在重力作用下直接经过斜形回流孔流回外界。

Claims (7)

1.一种用于高速转轴中的密封装置，至少包括静环以及套在转轴上且随转轴旋转的动环，静环的圆周上设置有螺栓孔，静环通过螺栓固定安装在外部设备上，其特征在于：所述的动环由外动环和内动环组成，所述的内动环的截面呈F字型，外动环的截面呈反F字型，外动环和内动环均包括内环、外环以及连接环，其中内环与转轴相接触，外环套在内环上，连接环将内环和外环固定为一体式结构，所述的外环的一端与连接环固定，其另一端上设置有密封齿环A，所述的内动环以及外动环上均至少设置有一个梯形导流孔槽，所述的梯形导流孔槽位于密封齿环A以及外环上；
所述的静环的截面呈工字型，静环的左半部和右半部均设置有凸起的密封齿环B，其中内动环卡在静环的左侧，且内动环的外环和密封齿环A位于静环左半部的密封齿环B内，外动环卡在静环的右侧，且外动环的外环和密封齿环A位于静环右半部的密封齿环B内，内动环的内环以及外动环的内环的端部紧密贴合，外动环和内动环共同与静环之间形成有曲折的储液槽，静环左半部的密封齿环B上的外侧设置有至少一条回流孔，静环右半部的密封齿环B上的外侧设置有至少一条斜形回流孔，所述内动环与静环之间的储液槽中的润滑油脂在重力、离心力以及液体惯性的作用下，流经梯形导流孔槽，然后经过回流孔流回密封腔；外动环与静环之间的储液槽中的冷却水在重力、离心力以及液体惯性的作用下，流经梯形导流孔槽，然后经过斜形回流孔流回外界。
2.根据权利要求1所述的用于高速转轴中的密封装置，其特征在于：所述的外动环的连接环的外围还设置有挡液环，挡液环与外动环固定连接为一体式结构，所述的挡液环的外圆周上设置有向左延伸的凸沿，所述的挡液环覆盖在静环的左侧，防止液体从斜向回流孔槽中进入。
3.根据权利要求2所述的用于高速转轴中的密封装置，其特征在于：所述的挡液环的凸沿的内部设置有便于液体流出的梯形导流槽。
4.根据权利要求1所述的用于高速转轴中的密封装置，其特征在于：所述的内动环和外动环的内环的内圆周上均设置有圆环状的凹槽，凹槽中设置有动环密封圈。
5.根据权利要求1所述的用于高速转轴中的密封装置，其特征在于：所述的静环的外圆周上设置有圆环状的凹槽，凹槽中设置有静环密封圈。
6.根据权利要求1所述的用于高速转轴中的密封装置，其特征在于：所述的外动环中的梯形导流孔槽沿着连接环延伸至内环的端部。
7.根据权利要求1所述的用于高速转轴中的密封装置，其特征在于：所述的静环左半部的密封齿环B与静环为分体式结构，其截面呈反C字型，其整体结构为内皮碗；所述的静环右半部的密封齿环B与静环为分体式结构，其截面呈C字型，其整体结构为外皮碗。
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