CN105840827A - 非接触式机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非接触式机械密封装置，包括壳体、转轴、轴承，所述转轴通过轴承安装在壳体上，所述转轴的外端部固定有动环，且动环位于转轴与壳体之间的环腔中；所述动环为开口朝向所述壳体内部的U型槽结构，所述动环外周缘与所述壳体不接触。本发明利用液体的动能阻止流体泄漏。液体在旋转的动环里获得能量，高速离开动环，在泄漏缝隙前面形成隔离内外的一道液体幕墙，阻止液体泄漏。由于不与静止物体接触，因而不会磨损，无需更换；所需液体流量小，故消耗能量不多。

Description

非接触式机械密封装置

【技术领域】

本发明涉及机械密封领域，具体为一种非接触式机械密封装置。

【背景技术】

目前常用的机械密封是由动环，静环，弹簧和辅助密封件0型圈等组成，动环固定在转轴上，随轴一起转动，静环固定在壳体上，由内置的弹簧压在动环的平面上。不论机械开停，动环和静环的2个平面始终贴在一起，隔开内外空间，起到阻止液体泄漏的作用。这种密封装置效果好，但是密封面易磨损，工作一段时间后，就要更换。

柔性的轴封由柔性材料(橡胶等)和骨架做成，用弹簧把密封唇压在轴上，内部压力也起到把密封唇压在轴上的作用，从而起到阻止液体泄漏的作用。这种密封装置密封压力较低，工作一段时间后，就要更换。

填料函密封是在填料函腔里装满填料，压紧后填料紧贴在轴上，隔开内外空间，阻止液体泄漏。这种密封装置只能用于低速场合，且容易损坏。

上述密封装置都是接触式密封，使用期短，需要经常更换。因此，有必要改进。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种密封性能好，稳定耐用的非接触式机械密封装置。

本发明的技术方案如下：

一种非接触式机械密封装置，包括壳体、转轴、轴承，所述转轴通过轴承安装在壳体上，所述转轴的外端部固定有动环，且动环位于转轴与壳体之间的环腔中；所述动环为开口朝向所述壳体内部的U型槽结构，所述动环外周缘与所述壳体不接触。

优选的，所述环腔中对称设有静环，所述静环的外周缘与所述壳体固定连接，所述静环为开口朝向所述壳体外部的U型槽结构，所述静环内周缘与所述转轴不接触；所述静环与所述动环围合形成环形密封腔，且所述动环与所述静环不接触。

优选的，所述动环U型槽的内壁上均布螺旋槽。

优选的，所述动环U型槽的内壁上均布螺旋凸起。

优选的，所述螺旋凸起上固定有U型盖。

本发明提供的非接触式机械密封装置通过在转轴外端安装动环，泄漏的液体进入动环的U型槽中并随动环高速旋转而获得能量高速流动，U型槽中高速流动的液体脱离动环时，其轴向流动方向和液体泄漏方向相反，碰到泄漏的液体后，高速流动的液体减速压力上升，从而阻止了液体的泄漏；由于动环不与静止物体接触，因而不存在磨损，没有易损件；用于密封的液体速度较高，但是其量小，因而消耗的能量不多；并且在加装静环后，这种装置需要的能量仅为克服这部分液体在环形密封腔内的流动阻力即可。

【附图说明】

图1为本发明实施例一、三、五、七的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例一、二动环的剖面图；

图3为本发明实施例二、四、六、八的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例二、四、六、八静环的剖面图；

图5为本发明实施例三和实施例四的动环剖面图；

图6为本发明实施例五和实施例六的动环剖面图；

图7为本发明实施例七和实施例八的动环剖面图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

实施例一：

请参阅图1和图2，本发明公开一种非接触式机械密封装置，包括壳体1、转轴2、轴承3，所述转轴2通过轴承3安装在壳体1上，所述转轴2的外端部固定有动环4，且动环4位于转轴2与壳体1之间的环腔6中；所述动环4为开口朝向所述壳体1内部的U型槽结构，所述动环4外周缘与所述壳体1不接触，且与所述壳体形成一缝隙61。

工作时，初始泄漏的液体沿轴向过来进入动环U型槽作用区域，在摩擦力作用下随动环旋转，脱离动环甩出后其轴向流动方向和泄漏方向相反，碰到继续泄漏的液体后，脱离动环甩出的液体减速压力上升，在泄漏缝隙61前形成幕墙，阻挡液体向外泄漏。

由于所述动环4与所述壳体1不接触，因而不存在磨损，没有易损件；虽然用于密封的液体速度较高，但是其量小，因而消耗的能量不多。

实施例二：

请参阅图2、图3、图4，所述非接触式机械密封装置包括壳体1、转轴2、轴承3、动环4和静环5，静环5对称设于环腔6中，所述静环5的外周缘与所述壳体1固定连接，所述静环5为开口朝向所述壳体1外部的U型槽结构，所述静5环内周缘与所述转轴2不接触；所述静环5与所述动环4围合形成环形密封腔7，且所述动环4与所述静环5不接触。

工作时，初始泄漏的沿轴向进入环形密封腔7作用区域，在摩擦力作用下随动环4旋转，脱离动环甩出后在泄漏缝隙61前形成幕墙，阻挡液体向外泄漏；在静环5表面回转过来重新进入动环4作用区域，进入下次循环；在加装了静环5后，由于用于密封的液体基本不与环形密封腔7以外的液体接触，这部分液体的动能和压力能得以部分保存，这种装置需要的能量仅为克服这部分液体在环形密封腔7内的流动阻力即可，所需能量不多。

实施例三：

请参阅图1和图5，所述动环4的U型槽的内壁具有若干螺旋槽41，所述螺旋槽41均匀分布，且所述螺旋槽41随所述动环4旋转带动液体沿所述U型槽靠近所述壳体的一侧甩出，甩出后在泄漏缝隙61前形成幕墙，阻挡液体向外泄漏。

实施例四：

请参阅图3、图4、图5，所述静环5与所述动环4围合形成环形密封腔7，所述动环4的U型槽的内壁具有若干螺旋槽41，所述螺旋槽41均匀分布，且所述螺旋槽41随所述动环旋转带动液体沿所述U型槽靠近所述壳体的一侧甩出；甩出后在泄漏缝隙前形成幕墙，阻挡液体向外泄漏；在静环表面回转过来重新进入动环区域，进入下次循环。在加装了静环5后，由于用于密封的液体基本不与环形密封腔7以外的液体接触，这部分液体的动能和压力能得以部分保存，这种装置需要的能量仅为克服这部分液体在环形密封腔7内的流动阻力即可，所需能量不多。

实施例五：

请参阅图1和图6，所述动环4的U型槽的内壁形成有若干螺旋凸起42，若干所述螺旋凸起42均匀分布，且所述螺旋凸起42随所述动环旋转带动液体沿所述U型槽靠近所述壳体一侧甩出，甩出后在泄漏缝隙61前形成幕墙，阻挡液体向外泄漏。

实施例六：

请参阅图3、图4、图6，所述静环5与所述动环4围合形成环形密封腔7，所述动环4的U型槽的内壁形成有若干螺旋凸起42，若干所述螺旋凸起42均匀分布，且所述螺旋凸起42随所述动环旋转带动液体沿所述U型槽靠近所述壳体一侧甩出，甩出后在泄漏缝隙前形成幕墙，阻挡液体向外泄漏；在静环表面回转过来重新进入动环区域，进入下次循环；在加装了静环5后，由于用于密封的液体基本不与环形密封腔7以外的液体接触，这部分液体的动能和压力能得以部分保存，这种装置需要的能量仅为克服这部分液体在环形密封腔7内的流动阻力即可，所需能量不多。

实施例七：

请参阅图1和图7，所述动环4的U型槽的内壁形成有若干螺旋凸起42，若干所述螺旋凸起42均匀分布，所述动环4包括U型盖43，所述U型盖43固设于所述所述螺旋凸起42上并位于U型槽内，且所述U型槽、螺旋凸起42、U型盖43三者之间形成若干螺旋槽道，螺旋槽道随所述动环旋转带动液体沿所述U型槽靠近所述壳体1一侧甩出；甩出后在泄漏缝隙61前形成幕墙，阻挡液体向外泄漏。

实施例八：

请参阅图3、图4、图7，所述静环5与所述动环4围合形成环形密封腔7，所述动环4的U型槽的内壁形成有若干螺旋凸起42，若干所述螺旋凸起42均匀分布，所述动环4包括U型盖43，所述U型盖43固设于所述所述螺旋凸起42上并位于U型槽内，且所述U型槽、螺旋凸起42、U型盖43三者之间形成若干螺旋槽道，螺旋槽道随所述动环旋转带动液体沿所述U型槽靠近所述壳体1一侧甩出；甩出后在泄漏缝隙61前形成幕墙，阻挡液体向外泄漏。在加装了静环5后，由于用于密封的液体基本不与环形密封腔7以外的液体接触，这部分液体的动能和压力能得以部分保存，这种装置需要的能量仅为克服这部分液体在环形密封腔7内的流动阻力即可，所需能量不多。

本发明利用液体的动能阻止流体泄漏。液体在旋转的动环里获得能量，高速离开动环，在泄漏缝隙前面形成隔离内外的一道液体幕墙，阻止液体泄漏。由于不与静止物体接触，因而不会磨损，无需更换；所需液体流量小，故消耗能量不多。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种非接触式机械密封装置，包括壳体、转轴、轴承，所述转轴通过轴承安装在壳体上，其特征在于:所述转轴的外端部固定有动环，且动环位于转轴与壳体之间的环腔中；所述动环为开口朝向所述壳体内部的U型槽结构，所述动环外周缘与所述壳体不接触。

2.根据权利要求1所述的非接触式机械密封装置，其特征在于：所述环腔中对称设有静环，所述静环的外周缘与所述壳体固定连接，所述静环为开口朝向所述壳体外部的U型槽结构，所述静环内周缘与所述转轴不接触；所述静环与所述动环围合形成环形密封腔，且所述动环与所述静环不接触。

3.根据权利要求1或2所述的非接触式机械密封装置，其特征在于：所述动环U型槽的内壁上均布螺旋槽。

4.根据权利要求1或2所述的非接触式机械密封装置，其特征在于：所述动环U型槽的内壁上均布螺旋凸起。

5.根据权利要求4所述的非接触式机械密封装置，其特征在于：所述螺旋凸起上固定有U型盖。