CN105114632A - 干磨机械密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种密封装置，特别涉及一种干磨机械密封装置。本发明提供了如下技术方案：一种干磨机械密封装置，包括有外罩及架设于外罩上且可呈相对旋转及贴合的动密封环及静密封环，静密封环与外罩固定连接，静密封环及动密封环上分开设有供旋转轴安装的通孔，且动密封环与静密封环贴合的端面分别为动密封面及静密封面，外罩上设有促使动密封环与静密封环紧密贴合的弹性抵压件，动密封环外套设有散热件，动密封面或静密封面上设有干磨层。采用上述技术方案，提供了一种无需添加任何冷却润滑介质、静密封环与动密封环可实施干磨、不易损坏的干磨机械密封装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封装置，特别涉及一种干磨机械密封装置。
背景技术
机械密封装置是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露的装置。
传统的机械密封装置主要由：端面密封副（静密封环和动密封环）、弹性元件（如弹簧）、辅助密封（如O形圈）、传动件（如传动销和传动螺钉）、防转件（如防转销）和紧固件（如弹簧座、推环、压盖、紧定螺钉与轴套）等组成。
在使用过程中，大多数机械密封都属于接触式密封。其机理是靠动密封环与静密封环的接触端面在密封流体压力和弹性元件压紧力的作用下紧密贴合，并相对滑动而达到密封。工作时，机械密封端面上同时发生摩擦、滑动与磨损等现象，摩擦是它的基本特征。机械密封端面摩擦的工况一般分为：流体摩擦、混合摩擦和边界摩擦三类，但绝对不能长时间干摩擦。
当密封端面处于干摩擦状态时，两端面间的固体表面微凸体将直接接触而引起剧烈的磨损。磨损时一方面会使摩擦表面物质丧失或迁移，导致表面损坏；另一方面会产生大量的摩擦热直至烧毁密封。在无流体介质的工况下，如何最大限度地减少磨损降低摩擦热，直至能实施长时间的干摩擦一直是该领域技术人员无法克服的难题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种无需添加任何冷却润滑介质、静密封环与动密封环可实施干磨、不易损坏的干磨机械密封装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种干磨机械密封装置，包括有外罩及架设于外罩上且可呈相对旋转及贴合的动密封环及静密封环，静密封环与外罩固定连接，静密封环及动密封环上分开设有供旋转轴安装的通孔，且动密封环与静密封环贴合的端面分别为动密封面及静密封面，外罩上设有促使动密封环与静密封环紧密贴合的弹性抵压件，其特征在于：所述的动密封环外套设有散热件，动密封面或静密封面上设有干磨层。
采用上述技术方案，通过在动密封面或静密封面上设置干磨层，使动密封面或静密封面受到干磨层的保护，在使用过程中，仅有一边密封面与干磨层实施摩擦，避免了因两密封面的相对摩擦而出现剧烈的大面积磨损的情况，从而延长了动密封面与静密封面的使用寿命，同时通过设于动密封环上的散热件实施散热，使动密封面与静密封面之间产生的摩擦热量能够快速的被散出，防止出现受热变形甚至于烧毁摩擦端面的情况。
本发明进一步设置为：干磨层为镀设于动密封面或静密封面上的镀纳米金刚石复合涂层或镀石墨烯层。
采用上述技术方案，上述干磨层的硬度高，不易被磨损变形。
本发明更进一步设置为：干磨层设于动密封环的动密封面上，静密封环的静密封面上开设有环状的凹槽，环状凹槽的径向两侧分别为第一静密封面及第二静密封面。
采用上述技术方案，凹槽的设置不仅具有散热的作用，而且可保证静密封环在使用过程中的承载力得到增加，不易变形，在静密封环的静密封面上开设凹槽后，该静密封面形成至少两个密封面，促使静密封面具有双重的密封作用，保证了动密封环与静密封环之间的密封效果。
本发明更进一步设置为：散热件包括有固设于动密封环上的散热片。
采用上述技术方案，这样设置结构简单，加工及安装方便，而且散热效果好。
本发明更进一步设置为：静密封环的外周面上开设有至少一个散热凹槽。
采用上述技术方案，散热凹槽的设置可对静密封环处起到散热作用。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1的I部放大示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示的一种干磨机械密封装置，包括有外罩1及架设于外罩1上且可呈相对旋转及贴合的动密封环2和静密封环3，静密封环3与外罩1固定连接，静密封环及动密封环上分开设有供旋转轴安装的通孔，动密封环2上分开设有凹槽供传动套驱动，传动套和旋转轴以勾销或紧固件联接，且动密封环2与静密封环3贴合的端面分别为动密封面21和静密封面31，外罩1上设有促使动密封环2与静密封环3紧密贴合的弹性抵压件4，动密封环2外径上设有散热件5，动密封面21或静密封面31上设有干磨层6。上述方案中，通过在动密封面21或静密封面31上设置干磨层6，使动密封面21或静密封面31受到干磨层6的保护，在使用过程中，仅有一边密封面与干磨层6实施摩擦，避免了因两密封面的相对摩擦而出现剧烈的大面积磨损的情况，从而延长了动密封面21与静密封面31的使用寿命，同时通过设于动密封环2上的散热件5实施散热，使动密封面21与静密封面31之间产生的摩擦热量能够快速的被散出，防止出现受热变形甚至于烧毁摩擦端面的情况。需要说明的是，干磨层6可设于动密封面21或静密封面31上都是可行的。弹性抵压件4为设于外罩1与动密封环2或静密封环3之间的弹簧或弹性元件，都是可行的。本发明实施例中优选将弹性抵压件4设于外罩1与静密封环3之间，这样设置安装方便，结构紧凑。
在本发明实施例中，干磨层6为镀设于动密封面21或静密封面31上的镀纳米金刚石复合涂层或镀石墨烯层。当然，也可为镀氮化钛层、镀类金刚石层或镀立方氮化硼层，都是可行的。上述材料镀层的硬度高，且不易被磨损，因此可作为干磨层6使用。
为了更进一步的加快散热速度以及提高动密封环2与静密封环3之间的密封性能，干磨层6设于动密封环2的动密封面21上，静密封环3的静密封面31上开设有环状的凹槽32，环状凹槽32的径向两侧分别为第一静密封面311及第二静密封面312。如若设计允许，静密封面31上可设置一个或多个沿静密封面31设置的凹槽32，该凹槽32的设置不仅具有散热功能，而且可提高静密封面31的受热受力强度，使静密封面31不易在使用中发生变形；并且静密封面31上设置凹槽32后，使其上的密封面实现划分，即上述的第一静密封面311及第二静密封面312，促使静密封面31具有双重或多重密封的性能，从而保证了动密封环2与静密封环3之间的密封性。当然。需要说明的是，如若将干磨层6设于静密封面31上，则可将凹槽32开设于动密封面上，也是可行的。
为了便于加工及安装，同时提高散热性能，本发明实施例中的散热件5包括有固设于动密封环2上的散热片。散热片为铝质材料加工成型。
本发明为了更进一步的提高散热速度，静密封环3的外周面上开设有散热凹槽33。该散热凹槽33可设置为一个，也可为两个或更多。具体数量可根据设计而定。
Claims (7)
1.一种干磨机械密封装置，包括有外罩及架设于外罩上且可呈相对旋转及贴合的动密封环及静密封环，静密封环与外罩固定连接，静密封环及动密封环上分开设有供旋转轴安装的通孔，且动密封环与静密封环贴合的端面分别为动密封面及静密封面，外罩上设有促使动密封环与静密封环紧密贴合的弹性抵压件，其特征在于：所述的动密封环外套设有散热件，动密封面或静密封面上设有干磨层。
2.根据权利要求1所述的干磨机械密封装置，其特征在于：所述的干磨层为镀设于动密封面或静密封面上的镀纳米金刚石复合涂层或镀石墨烯层。
3.根据权利要求1或2所述的干磨机械密封装置，其特征在于：所述的干磨层设于动密封环的动密封面上，静密封环的静密封面上开设有环状的凹槽，环状凹槽的径向两侧分别为第一静密封面及第二静密封面。
4.根据权利要求1或2所述的干磨机械密封装置，其特征在于：所述的散热件包括有固设于动密封环上的散热片。
5.根据权利要求3所述的干磨机械密封装置，其特征在于：所述的散热件包括有固设于动密封环上的散热片。
6.根据权利要求1或2或5所述的干磨机械密封装置，其特征在于：所述的静密封环的外周面上开设有至少一个散热凹槽。
7.根据权利要求3所述的干磨机械密封装置，其特征在于：所述的静密封环的外周面上开设有至少一个散热凹槽。
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