CN106641272B - 一种利用液体隔离的双向动轴封 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及动密封领域技术领域，特别涉及一种对旋转设备内介质进行密封的结构。一种利用液体隔离的双向动轴封，它安装于转轴上，包括：中部的积液腔以及与积液腔贯通的上增压腔、下增压腔；在上增压腔的内壁面或与上增压腔内壁面相对的转轴的外壁面上设有增压结构；在下增压腔的内壁面或与下增压腔内壁面相对的转轴的外壁面上设有反向的增压结构；积液腔内填满密封液，当转轴正向或反向旋转时，上增压腔内的增压结构以及下增压腔内的反向增压结构均引导满密封液流向积液腔。本发明在增压结构的作用下可以将密封液限定在积液腔内，利用积液腔中的密封液作为隔离介质，实现转轴内介质密封的功能。

Description

一种利用液体隔离的双向动轴封
技术领域
本发明涉及动密封领域技术领域，特别涉及一种对旋转设备内介质进行密封的结构。
背景技术
在旋转设备中，例如泵、风机等，需要对设备内的介质进行密封。旋转设备运行时，轴是转动的，而固定在设备壳体的部分是静止的，因此需要一种密封结构实现动密封。通常使用的动密封结构包含机械密封、填料密封、迷宫密封等。这些密封结构各有特点，例如机械密封尽管密封效果良好，但是结构精密，容易损坏。而填料密封结构简单，应用场合多，但是寿命较短，且属于直接接触密封，使用中动静部件直接摩擦，寿命较短。迷宫密封结构比较简单，但是密封侧的介质与外侧之间仅仅被迷宫密封的迷宫结构相隔离，无法避免介质从密封侧向外侧的微量泄漏。对于一些既具有节流作用又具有微型螺旋泵功能的迷宫结构，要求转轴朝某个固定方向转动，轴封应用的局限性强。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术的不足，提出一种利用液体进行密封的双向动密封结构。
本发明的技术方案是：一种利用液体隔离的双向动轴封，它安装于转轴上，包括：中部的积液腔以及与积液腔贯通的上增压腔、下增压腔；
在上增压腔的内壁面或与上增压腔内壁面相对的转轴的外壁面上设有增压结构；
在下增压腔的内壁面或与下增压腔内壁面相对的转轴的外壁面上设有反向的增压结构；
积液腔内填满密封液，当转轴顺时针或逆时针旋转时，上增压腔内的增压结构以及下增压腔内的反向增压结构均引导满密封液流向积液腔。
有益效果：当转轴顺时针或逆时针旋转时，本发明中的上增压腔、下增压腔的增压作用使密封液永远朝积液腔方向运动，在增压结构的作用下可以将密封液限定在积液腔内，利用积液腔中的密封液作为隔离介质，实现转轴内介质密封的功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中增压结构的一种实施方式。
图3是本发明的工作原理图。
图4是本发明的一个实施方式。
图5是本发明的另一个实施方式。
图6是本发明的另一个实施方式。
其中：1.下增压腔 2.积液腔 3.密封液 4.上增压腔 5.转轴 6.中间增压腔 7.填料 8.辅助唇 9.常用密封结构A 10.常用密封结构B。
具体实施方式
实施例1，参见附图1，一种利用液体隔离的双向动轴封，它安装于转轴5上，它包括：中部的积液腔2以及与积液腔2贯通的上增压腔4、下增压腔1；
在上增压腔4的内壁面或与上增压腔4内壁面相对的转轴5的外壁面上设有向下的增压结构；
在下增压腔1的内壁面或与下增压腔1内壁面相对的转轴5的外壁面上设有反向向上的增压结构；
参见附图2，增压结构由楔型单元排列形成，增压结构还可以由圆弧型单元或“T”型单元等形成。其它容易联想到的，能够实现同样的功能，即在泵双向旋转时，均朝一个固定方向增压的结构，均在本专利的保护范围内；
参见附图3，积液腔2内填满密封液3，当转轴5正向或反向旋转时，上增压腔4内的增压结构作用使密封液3朝积液腔2方向运动，下增压腔1的增压结构作用使密封液3朝积液腔2方向运动，在上增压腔4、下增压腔1的共同作用下可以将密封液3限定在积液腔2内；所述动轴封两侧分别为密封侧和外侧，利用该动密封中的密封液3作为隔离介质，将密封侧和外侧进行隔离，实现密封的功能。
上述方案中，密封液为流体形态，具备较明显的流动特征，可以为单种流体、人工合成流体、磁流体、复合流体或流体与粉末的混合溶液。当转轴5内被密封的介质为气体时，应选择该气体溶解度低的液体作为密封液3。当转轴5被密封的介质为液体时，应选择不会污染所密封介质的液体作为密封液3。当选择磁流体时，应在本结构外侧施加磁场对磁流体进行约束和控制。
参见附图4，实施例2，在实施例1的基础上，进一步限定积液腔2的数量为两个，在两个积液腔2之间增设中增压腔6；在中增压腔6的内壁面或与中增压腔6内壁面相对的转轴5的外壁面上同样设有增压结构。该实施方案增加了隔离液体的长度，可以提高密封压力。
当利用液体隔离的双向动轴封具有多组积液腔2和多组的增压腔，并且在不同积液腔2中的密封液3为相同或者不同种类的液体，增压腔内的增加结构为相同或不同时，均在本专利的保护范围内。
参见附图5，实施例3，在实施例1的基础上，在转轴5的外圆周上增压腔4上进一步增设辅助唇8，辅助唇8内装有填料7，填料7与转轴5相接触。填料7采用具有弹性的材料。当转轴5转动时，利用本发明的基本结构进行密封。当转轴5静止时，可以利用辅助唇8和填料7组成的结构进行密封。从而可以实现转轴5在任意状态下的密封。
参见附图6，实施例4，在实施例1的基础上，在转轴5的外圆周上增压腔4上方以及下增压腔1下方分别安装常用密封结构A9和常用密封结构B10。根据所应用的场合，可以选择合适的常用密封结构A9和密封结构B10，包含但是不限于机械密封、干气密封、填料密封、碳环密封等形式等。作为优选，常用密封结构A9和密封结构B10至少包含一组能够在轴静止条件下实现密封的常用结构。
实施例4的优点是，可以将本发明的动轴封和常规轴封进行简单的组合，实现转轴在任意状态下的密封。

Claims (5)

1.一种利用液体隔离的双向动轴封，它安装于转轴上，其特征在于：它包括：中部的积液腔以及与所述积液腔贯通的上增压腔、下增压腔；
在所述上增压腔的内壁面或与所述上增压腔内壁面相对的所述转轴的外壁面上设有驱动密封液向下流动至积液腔的向下的增压结构；
在所述下增压腔的内壁面或与所述下增压腔内壁面相对的所述转轴的外壁面上设有驱动密封液向上流动至积液腔的向上的反向的增压结构；
所述积液腔内填满密封液，当所述转轴正向或反向旋转时，所述上增压腔内的增压结构以及所述下增压腔内的反向增压结构均引导所述密封液流向所述积液腔；选择气体溶解度低的液体作为密封液。
2.如权利要求1所述的一种利用液体隔离的双向动轴封，其特征在于：所述积液腔的数量为两个以上，在每两个所述积液腔之间均设置有中增压腔；在所述中增压腔的内壁面或与所述中增压腔内壁面相对的所述转轴的外壁面上同样设有增压结构。
3.如权利要求1或2所述的一种利用液体隔离的双向动轴封，其特征在于：所述增压结构为楔型单元、圆弧型单元或T型单元。
4.如权利要求1或2所述的一种利用液体隔离的双向动轴封，其特征在于：在转轴的外圆周所述上增压腔上方设有辅助唇，所述辅助唇内装有填料，所述填料与所述转轴相接触。
5.如权利要求1或2所述的一种利用液体隔离的双向动轴封，其特征在于：在转轴的外圆周上所述增压腔上方以及下增压腔下方分别安装有密封结构A和密封结构B；所述密封结构A和密封结构B中至少有一个能够在转轴静止条件下实现密封。
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GB820348A (en) * 1957-02-12 1959-09-16 Alsacienne Constr Meca Means for ensuring fluid-tightness between two gases separated by a wall through which passes a rotating shaft
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