CN104912842A - 一种机械密封 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械密封，包括动环、静环、波纹管、弹簧、前动环座和后弹簧座，动环在波纹管前端端面设有的沉孔内安装，所述弹簧套设在波纹管外，弹簧两端分别由前动环座和后弹簧座进行支承，前动环座箍紧在波纹管前端，其特征在于：波纹管上设有齿型圈，齿型圈箍紧在波纹管后端，齿型圈的外圆周设有若干矩形齿，前动环座相对齿型圈的端面设有离合齿，离合齿和矩形齿交错设置；动环与沉孔过盈配合，动环外壁设有轴向凹槽，沉孔内壁设有凸条，前动环座设有内孔从沉孔的外壁对沉孔进行箍紧；波纹管中间具有弹性弯折部分。本发明具有以下高性能：防波纹管扭断、防动环松动、密封磨损自动补偿、使用寿命长、可适用正反向工况。

Description

一种机械密封
技术领域
本发明涉及一种应用于泵类产品内部的机械密封。
背景技术
目前，市场上所见的应用于泵类产品内部的机械密封，主要存在以下的不足：1、工作时波纹管随动环、泵轴高速转动，波纹管受力极易发生扭断； 2、因为波纹管外弹簧的设置，波纹管只能单向转动，反向转动则与弹簧的扭力方向相反，会使波纹管发生扭断；3、动环是通过过盈固定在橡胶材料的波纹管上，工作时动环随泵轴高速旋转，动环和静环摩擦后往往会产生70度以上的温度，这时波纹管就会有一定程度软化变形，动环受力后容易出现松动，进而影响密封性能； 4、动环和静环在摩擦过程中会产生磨损，对于磨损的自动补偿一般需要采用复杂的结构。总之，现有技术的机械密封，上述不足由来已久，很难在一起彻底解决。
发明内容
鉴于背景技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种防波纹管扭断、防动环松动、密封磨损自动补偿、使用寿命长、可适用正反向工况的机械密封。
为此，本发明采用如下方案来实现的：
一种机械密封，包括动环、静环、波纹管、弹簧、前动环座和后弹簧座，动环和静环在工作时组成摩擦副，动环在波纹管前端端面设有的沉孔内安装，所述波纹管在后端具有与泵轴过盈配合的内孔，所述弹簧套设在波纹管外，弹簧两端分别由前动环座和后弹簧座进行支承，前动环座箍紧在波纹管前端，后弹簧座自由设置，其特征在于：所述波纹管上设有齿型圈，齿型圈箍紧在波纹管后端，齿型圈的外圆周设有若干矩形齿，所述前动环座相对齿型圈的端面设有离合齿，离合齿和矩形齿交错设置，前动环座的离合齿进入到齿型圈的矩形齿齿间，齿型圈的矩形齿进入到前动环座的离合齿齿间。
采用上述技术方案后，由于波纹管工作时前动环座的离合齿和齿型圈的矩形齿相互穿插，波纹管安装动环的前端和固定在泵轴上的后端之间就不会产生相对的转动，从而可彻底防止波纹管的扭断；还有，由于波纹管工作时前后端不会产生相对转动，所以波纹管可随泵轴双向转动，波纹管外弹簧的设置与转动方向无关，可适合泵轴双向转动的工况。
作为优选，所述动环与沉孔过盈配合，所述动环外壁设有若干轴向凹槽，所述沉孔内壁设有与若干轴向凹槽匹配并一一对应的凸条，所述前动环座设有内孔从沉孔的外壁对沉孔进行箍紧。所述动环与沉孔的过盈量为0.35~0.45mm，所述轴向凹槽的深度、凸条的高度为0.7~1.0mm。
采用上述技术方案后，动环与沉孔过盈配合，并且动环外壁设有轴向凹槽与沉孔内壁设有凸条相匹配并一一对应，从而使动环与波纹管的连接可靠，前动环座的内孔从沉孔的外壁对沉孔进行箍紧，再算上所有过盈量，足可保证在极限工作温度下动环也不会在沉孔内产生相对转动的松动现象，保证密封可靠性。
作为优选，所述波纹管中间具有弹性弯折部分。采用上述技术方案后，当动静环之间磨损后，波纹管中间的弹性弯折部分会自然向前延伸带动动环前移，以自动补偿磨损，使动静环之间始终保持良好的动密封接触状态，结构简单，提高密封性能和使用寿命。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为本发明的结构示意图；
图2为前动环座的立体结构图；
图3为图1中动环一侧的左视图。
具体实施方式
如图所示，本发明的机械密封，包括动环3、静环2、波纹管4、弹簧7、前动环座5和后弹簧座8，动环3和静环2在工作时组成摩擦副，静环2安装在静环垫1上，动环3在波纹管4前端端面设有的沉孔42内安装，所述动环3与沉孔42过盈配合，过盈量为0.35~0.45mm，所述动环3外壁设有对称的两条轴向凹槽31，所述沉孔42内壁设有与两条轴向凹槽31匹配并一一对应的两条凸条41，轴向凹槽31的深度、凸条41的高度为0.7~1.0mm，所述波纹管4在后端具有与泵轴9过盈配合的内孔44，所述波纹管4中间具有弹性弯折部分43，所述弹簧7套设在波纹管4外，弹簧7两端分别由前动环座5和后弹簧座8进行支承，前动环座5箍紧在波纹管4前端，所述前动环座5设有内孔51从沉孔42的外壁对沉孔42进行箍紧，后弹簧座8自由设置，所述波纹管4上设有齿型圈6，齿型圈6箍紧在波纹管4后端，齿型圈6的外圆周设有若干矩形齿61，所述前动环座5相对齿型圈的端面设有离合齿52，离合齿52和矩形齿61交错设置，前动环座的离合齿进入到齿型圈的矩形齿齿间，齿型圈的矩形齿进入到前动环座的离合齿齿间。
如图2所示，所述前动环座5为薄板冲压后形成的套筒体，套筒体一端沿圆周被分割出六个等距设置的离合齿52。
本发明的机械密封，在工作状态时，波纹管后端紧固在泵轴上，前动环座的离合齿和齿型圈的矩形齿相互穿插，随着泵轴的转动，动环和波纹管随泵轴一起高速旋转，由于离合齿和矩形齿的相互穿插，波纹管的前后端之间不会产生相对的转动，不仅防止波纹管的扭断，而且可适应泵轴的正反转工况；另外，由于动环与波纹管之间连接可靠，动环在工作过程中不会出现松动，同时当动静环之间磨损后，波纹管中间的弹性弯折部分会自然向前延伸带动动环前移，以自动补偿磨损，使动静环之间始终保持良好的动密封接触状态，保证密封可靠性，提高使用寿命。

Claims (4)

1.一种机械密封，包括动环、静环、波纹管、弹簧、前动环座和后弹簧座，动环和静环在工作时组成摩擦副，动环在波纹管前端端面设有的沉孔内安装，所述波纹管在后端具有与泵轴过盈配合的内孔，所述弹簧套设在波纹管外，弹簧两端分别由前动环座和后弹簧座进行支承，前动环座箍紧在波纹管前端，后弹簧座自由设置，其特征在于：所述波纹管上设有齿型圈，齿型圈箍紧在波纹管后端，齿型圈的外圆周设有若干矩形齿，所述前动环座相对齿型圈的端面设有离合齿，离合齿和矩形齿交错设置，前动环座的离合齿进入到齿型圈的矩形齿齿间，齿型圈的矩形齿进入到前动环座的离合齿齿间。
2.如权利要求1所述的一种机械密封，其特征在于：所述动环与沉孔过盈配合，所述动环外壁设有若干轴向凹槽，所述沉孔内壁设有与若干轴向凹槽匹配并一一对应的凸条，所述前动环座设有内孔从沉孔的外壁对沉孔进行箍紧。
3.如权利要求2所述的一种机械密封，其特征在于：所述动环与沉孔的过盈量为0.35~0.45mm，所述轴向凹槽的深度、凸条的高度为0.7~1.0mm。
4.如权利要求1所述的一种机械密封，其特征在于：所述波纹管中间具有弹性弯折部分。
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