CN106641261B - 用于机械密封装置上的静环径向调整机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机械密封装置上的静环径向调整机构，包括密封箱，位于密封箱内的安装有静环的静环座，所述静环座安装在密封箱内，依靠密封圈轴向滑移与密封；所述静环座的内壁与轴套的外壁之间留有支撑空间，所述支撑空间内安装有克服静环和静环座因重力下沉的静环径向调整机构。本发明针对大轴径机械密封补偿静环因重力原因导致动静环不同心问题，以及静环与静环座间密封的密封圈圆周间隙不均等致轴向圆周方向上摩擦力不均布问题，保障用户设备性能的稳定性和可靠性，同时解决设备轴密封的跑、冒、滴、漏问题，延长密封装置的使用寿命。

Description

用于机械密封装置上的静环径向调整机构

技术领域

本发明涉及机械密封领域，更具体的说，是涉及一种用于机械密封装置上的静环径向调整机构。

背景技术

目前，国内外大型挖泥船用轴密封装置采用L型橡胶垫密封装置，其工作原理是静止的3道L型橡胶垫与旋转的轴套动态摩擦，在L型橡胶垫密封之间提供高压洁净水以润滑及阻隔泵送介质，利用橡胶的自身弹性及其所附带的弹簧提供磨损补偿而达到密封目的。这种密封装置适应工况范围窄，使用寿命不稳定，实际使用寿命多为1至6个月，受偏摆、振动，尖锐颗粒和固体颗粒磨蚀、海中生物附着、泵压工况的影响，导致密封使用效果不稳定，频繁发生偏磨及剧烈磨料磨损而导致系统使用寿命缩短(实际使用寿命多为1~6个月)。大型泥泵的维修拆装耗时多、周期长，降低了泥泵的设备利用率、不但耗费大量的维修资金，还浪费掉挖泥船很多宝贵施工时间。

在现有的机械密封结构中，补偿静环多为无支撑结构，尤其大轴径(∮300毫米以上)机械密封的合金密封环，由于重量问题极易导致静环密封圈上下压缩量不一致，影响密封效果和对轴向摩擦力圆周方向上不均布，最终密封圈局部密封失效，或密封端面圆周受力不均引发密封失效泄漏；补偿静环的支撑成为机械密封结构设计中的一个难点。

现有技术中公开一种带二级保护装置的大型挖泥船用耐振机械密封，公开号CN201858359U，该种机械密封中无法克服静环和静环座因重力下沉导致偏磨及剧烈磨料磨损而导致系统使用寿命缩短的问题。为此本发明创造特别设计一种用于机械密封装置上的静环径向调整机构。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种针对大轴径机械密封补偿静环因重力原因导致动静环不同心问题，以及静环与静环座间密封密封圈圆周间隙不均等致轴向圆周方向上摩擦力不均布问题，保障用户设备性能的稳定性和可靠性，同时解决设备轴密封的跑、冒、滴、漏问题，延长密封装置的使用寿命的用于机械密封装置上的静环径向调整机构。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种用于机械密封装置上的静环径向调整机构，机械密封装置包括安装在密封箱内轴套上的的静环和静环座，所述静环座安装在密封箱内，依靠密封圈轴向滑移与密封；所述静环座的内壁与轴套的外壁之间留有支撑空间，所述支撑空间内安装有克服静环和静环座因重力下沉的静环径向调整机构；所述静环径向调整机构包括位于支撑空间内轴套和静环座之间的支撑套；所述支撑套的一端与密封箱相连；所述支撑套的另一端上半圆周上设有楔形调整支撑机构。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述楔形调整支撑机构至少设有一个，楔形调整支撑机构均匀分布在支撑套的上半圆周端面上，沿中心线对称分布，同时当所述楔形调整支撑机构为多个时，至少有两个分布在中心线两侧45°的区域内。

所述楔形调整支撑机构包括楔形调整块，所述支撑套上设有与楔形调整块配合的楔形面；所述楔形调整块的上表面嵌装有与静环座内壁贴合的滚动支撑构件；所述楔形调整块与支撑套通过调整螺钉连接在一起。

所述滚动支撑构件采用滚珠，所述楔形调整块的上表面设有嵌装滚珠的凹槽。

所述密封箱的内侧轴孔处设有安装台阶，所述支撑套包括安装部和支撑部，所述安装部插装在安装台阶内；所述支撑部安装楔形调整支撑机构。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，具有以下优点：

1、本发明安装有克服静环因重力下沉的静环径向调整机构最大限度的保证了动、静环的配对稳定性，使动静环在工作状态中能始终在同一轴心上，保证密封的工作参数稳定可靠，延长动静环的使用寿命。

2、本发明中动环座与外轴套分离，外轴套上不同位置有与动环座配合的定位孔，依据泥泵尺寸的变化而调整，靠紧固螺栓紧固定位，通过这种分装式可调整方式，可使机械密封装置安装方便。

另外，本发明制造简单，体积小，重量轻，安装拆卸方便，对所有配合零件的加工精度要求不高，功能效果很容易实现。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是楔形调整块结构示意图；

图3是楔形调整支撑机构分布图；

图4是本发明中防转销的剖视图；

图5是现有技术中大轴径静环在无支撑情况下的使用状态图。

图中：1、轴；2、轴套； 3、静环径向调整机构； 5、楔形调整支撑机构； 23、动环座；24、动环； 27、紧固螺栓； 30、静环座； 31、静环； 32、密封圈； 33、防转销； 40、推环； 41、连接螺栓；50、支撑套 ；502、安装部；503、支撑部；51、楔形调整块；501、凹槽；52、滚珠； 53、调整螺钉； 60、密封箱 ；61、安装台阶；62；62、导向孔；

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图4，一种用于机械密封装置上的静环径向调整机构，静环径向调整机构安装在轴1上，现有的机械密封装置主要包括密封箱60，其主要作用在于使整套机械密封静止部分的固定，使静环31不受动环24的旋转而转动；位于密封箱内安装在轴上的轴套2，轴套的作用在于轴不受外界因素的磨损与腐蚀，用于支撑与连接机械密封的其它部分零件；位于密封箱60内的轴套上安装有静环31的静环座30，以及安装有动环24的动环座23，静环31与静环座30之间设有实现浮动密封的密封圈32和防止转动的防转销33，静环与动环的环面贴合达到对泵腔内流体的密封作用；所述静环座30安装在密封箱60内，依靠密封圈32轴向滑移与密封，静环座30与密封箱60之间设有推环40，所述推环通过连接螺栓41与密封箱连接；所述推环和静环座之间设有防转销，防转销一侧与密封箱60滑动配合，另一侧与静环座30配合，其主要作用在于防止静环座30随动环座的旋转而转动；所述动环座与轴套紧固连接，并且随轴一起转动；机械密封工作时动环随轴套2的旋转而转动，与静环31的两个环面紧密贴合，动环和静环31在同一轴心上，一动一静达到对泵腔内流体的密封作用；主要作用在于使密封箱60与动静环之间形成一个较为密闭的空间，内冲洗水通过这个空间带走动静环的摩擦热量，使动静环得到充分的冷却与润滑；为了机械密封补偿静环因重力原因导致动静环不同心问题，以及静环与静环座间密封的密封圈圆周间隙不均等致轴向圆周方向上摩擦力不均布问题；本发明主要特点是，在所述静环座的内壁与轴套的外壁之间留有支撑空间，所述支撑空间内安装有克服静环和静环座因重力下沉的静环径向调整机构3；所述静环径向调整机构3包括位于支撑空间内轴套和静环座30之间的支撑套50；所述支撑套的一端与密封箱紧密相连，以提供足够支撑力来支撑静环和静环座的重力下沉；所述支撑套的另一端上半圆周上设有楔形调整支撑机构5；所述楔形调整支撑机构5包括楔形调整块51，所述支撑套上设有与楔形调整块配合的楔形面；所述楔形调整块的上表面嵌装有与静环座内壁贴合的滚动支撑构件52；滚动支撑构件可以随静环座的移动而滚动，起到了支撑和滑移的双重作用，滚动支撑的摩擦力小，磨损低，使用寿命长，且能够实现自动调心的功能；所述楔形调整块与支撑套通过调整螺钉53连接在一起，通过调整螺钉53可调整静环31与动环24、密封箱的同心，使动静环在工作状态中能始终在同一轴心上，保证密封的工作参数稳定可靠，延长动静环的使用寿命。

为了达到摩擦力最小，磨损最低，所述滚动支撑构件52采用滚珠，所述楔形调整块51的上表面设有嵌装滚珠的凹槽501。

所述楔形调整支撑机构5至少设有一个，本实施例中优选三个，三个楔形调整支撑机构均匀分布在支撑套的上半圆周端面上。

所述密封箱60的内侧轴孔处设有安装台阶61，所述支撑套50包括安装部502和支撑部503，所述安装部插装在安装台阶61内；所述支撑部安装楔形调整支撑机构5。

请参阅图5，大轴径静环在无支撑的情况下，静环会因重力原因下沉，导致静环的滑移密封圈压缩量不均匀，静环上端（A区域）密封圈摩擦力减小，甚至会消失，可能直接导致机械密封泄漏，静环下端（B区域）密封圈摩擦力增大，阻碍弹簧作用于静环上的补偿力，使补偿力减小或消失，可能导致局部端面泄露。静环的下沉还会导致动静环配合密封面的改变，使配合密封面的面积减小，弹簧比压增大，摩擦力分布不均匀，严重影响机械密封的可靠性和使用寿命。

以大轴径机械密封为例，受腔体大小的影响，不锈钢零件壁厚较薄，加工装卡困难，加工后易变形，而普通支撑结构对于零件的尺寸公差有相当严格的要求，这给生产造成极大的困难。而本发明支撑结构对零件的尺寸要求不高，扬长避短，既降低了生产加工的困难和成本又实现了动静环同心的作用，且不影响静环的前后移动。

综上所述本发明，具有以下优点：

1、本发明安装有克服静环因重力下沉的静环径向调整机构最大限度的保证了动、静环的配对稳定性，使动静环在工作状态中能始终在同一轴心上，保证密封的工作参数稳定可靠，延长动静环的使用寿命。

2、本发明中动环座与外轴套分离，外轴套上不同位置有与动环座配合的定位孔，依据泥泵尺寸的变化而调整，靠紧固螺栓27紧固定位，通过这种分装式可调整方式，可使机械密封装置安装方便。

另外，本发明制造简单，体积小，重量轻，安装拆卸方便，对所有配合零件的加工精度要求不高，功能效果很容易实现。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种用于机械密封装置上的静环径向调整机构，机械密封装置包括安装在密封箱（60）内轴套（2）上的静环（31）和静环座（30），所述静环座（30）安装在密封箱（60）内，依靠密封圈（32）轴向滑移与密封；其特征在于：所述静环座（30）的内壁与轴套（2）的外壁之间留有支撑空间，所述支撑空间内安装有克服静环（31）和静环座（30）因重力下沉的静环径向调整机构（3）；所述静环径向调整机构（3）包括位于支撑空间内轴套（2）和静环座（30）之间的支撑套（50）；所述支撑套（50）的一端与密封箱（60）相连；所述支撑套（50）的另一端上半圆周上设有楔形调整支撑机构（5）。

2.根据权利要求1所述的用于机械密封装置上的静环径向调整机构，其特征在于：所述楔形调整支撑机构（5）至少设有一个，楔形调整支撑机构均匀分布在支撑套（50）的上半圆周端面上，沿中心线对称分布。

3.根据权利要求1所述的用于机械密封装置上的静环径向调整机构，其特征在于：所述楔形调整支撑机构（5）包括楔形调整块（51），所述支撑套（50）上设有与楔形调整块（51）配合的楔形面；所述楔形调整块（51）的上表面嵌装有与静环座（30）内壁贴合的滚动支撑构件（52）；所述楔形调整块（51）与支撑套（50）通过调整螺钉（53）连接在一起。

4.根据权利要求3所述的用于机械密封装置上的静环径向调整机构，其特征在于：所述滚动支撑构件（52）采用滚珠，所述楔形调整块（51）的上表面设有嵌装滚珠的凹槽（501）。

5.根据权利要求1所述的用于机械密封装置上的静环径向调整机构，其特征在于：所述密封箱（60）的内侧轴孔处设有安装台阶（61），所述支撑套（50）包括安装部（502）和支撑部（503），所述安装部（502）插装在安装台阶（61）内；所述支撑部（503）安装楔形调整支撑机构（5）。