CN110685954B - 一种密封结构及水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及密封装置技术领域，具体公开了一种密封结构及水泵，该密封结构包括静密封组件和动密封组件：静密封组件套设于轴件且与轴件间隙配合，静密封组件与安装孔的孔壁密封配合，轴件静止时，静密封组件的第一配合面与动密封组件的第二配合面贴合，轴件转动时，第二配合面上设置的第一动压槽产生动压效应，使第一配合面和第二配合面分离，且第一动压槽能够将动密封组件外侧的流体介质向其内侧且位于第二配合面上的第一回液槽泵送，第一回液槽通过与其连通的第一回液通道返回至动密封组件外部，从而流体介质形成循环，可以防止动密封组件升温，保证密封效果，同时动密封组件和静密封组件不接触，可避免磨损。水泵包括上述密封结构。

Description

一种密封结构及水泵

技术领域

本发明涉及密封装置技术领域，尤其涉及一种密封结构及水泵。

背景技术

目前，密封结构常用于对转动的轴件和配合的孔件进行密封，在柴油机的水泵、油泵、水泵以及曲轴上均有应用。

以水泵为例，水泵对柴油冷却系统起着至关重要的作用，水封是水泵组成中的关键零部件，其对冷却液起密封作用，防止冷却液泄漏导致轴承损坏。目前，水封通常采用橡胶材质的密封部件，包括一体设置的密封本体和密封套筒，但是，由于水封结构为接触式结构，随着水泵运行时间的延长，会发生磨损及泄漏现象，同时，随着柴油机运行时间的增长，冷却液温度较高，不仅会造成水封出现较大的热变形同时可能会发生汽化现象，影响密封结构密封效果的稳定性。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种密封结构，以解决现有技术中的密封结构采用接触式结构，长时间使用容易发生磨损和泄漏现象。

本发明的另一个目的在于：提供一种水泵，以解决现有技术中水泵的密封结构长时间使用容易出现热变形，导致密封效果变差的问题。

一方面，本发明提供一种密封结构，该密封结构用于连接轴件和孔件，所述孔件上设有安装孔，所述密封结构包括静密封组件和动密封组件：

所述静密封组件套设于所述轴件且与所述轴件间隙配合，所述静密封组件与所述安装孔的孔壁密封配合，所述静密封组件包括第一配合面；

所述动密封组件密封套设于所述轴件上，所述动密封组件包括第二配合面，所述第二配合面上设有第一回液槽和多个第一动压槽，多个所述第一动压槽均布于所述动密封组件的圆周方向上，且沿所述轴件的径向方向，所述第一动压槽位于所述第一回液槽的外侧，所述动密封组件内设有与所述第一回液槽连通的第一回液通道，所述第一回液通道的开口设置于所述动密封组件的外周面；

所述轴件具有静止状态和旋转状态，当所述轴件位于所述静止状态时，所述第一配合面与所述第二配合面沿所述轴件的轴向方向贴合，当所述轴件处于旋转状态时，所述第一配合面和所述第二配合面分离，且所述第一动压槽能够将所述动密封组件外侧的流介质泵送至所述第一回液槽。

作为密封结构的优选技术方案，所述第一动压槽包括第一封闭端和第一开口端，所述第一开口端设置于所述动密封组件的外周面，所述第一封闭端位于所述第一回液槽和所述动密封组件的外周面之间。

作为密封结构的优选技术方案，所述第二配合面上还设有第二回液槽和多个第二动压槽，多个所述第二动压槽均布于所述动密封组件的圆周方向上，沿所述轴件的径向方向，所述第二回液槽位于所述第二动压槽的外侧且位于所述第一回液槽的内侧，所述动密封组件内设有与所述第二回液槽连通的第二回液通道，所述第二回液通道的开口设置于所述动密封组件的内周面；当所述轴件处于旋转状态时，所述第二动压槽能够将所述动密封组件内侧的流体介质泵送至所述第二回液槽。

作为密封结构的优选技术方案，所述第二动压槽包括第二封闭端和第二开口端，所述第二开口端设置于所述动密封组件的内周面，所述第二封闭端位于所述第二回液槽和所述动密封组件的内周面之间。

作为密封结构的优选技术方案，所述动密封组件包括动环座和均设置于所述动环座上的外侧动环、中间动环和内侧动环，所述动环座密封设置于所述轴件，所述外侧动环套设于所述中间动环，所述中间动环套设于所述内侧动环，所述第二配合面由所述外侧动环、所述中间动环以及所述内侧动环朝向所述静密封组件的轴向端面形成。

作为密封结构的优选技术方案，所述外侧动环、所述中间动环和所述内侧动环的硬度逐渐减小。

作为密封结构的优选技术方案，所述第一动压槽设置于所述外侧动环，所述第二动压槽设置于所述内侧动环，所述第一回液槽设置于所述中间动环和所述外侧动环之间，所述第二回液槽设置于所述内侧动环和所述中间动环之间，所述第一回液通道包括贯穿所述外侧动环的内周面和外周面的第一液孔，以及设置于所述外侧动环和所述中间动环之间的第一回液间隙，所述第一回液间隙连通所述第一液孔和所述第一回液槽，所述第二回液通道包括贯穿所述内侧动环的内周面和外周面的第二液孔，以及设置于所述中间动环和所述内侧动环之间的第二回液间隙，所述第二回液间隙连通所述第二液孔和所述第二回液槽。

作为密封结构的优选技术方案，所述动密封组件还包括外侧密封圈、中间密封圈和内侧密封圈，所述外侧密封圈设置于所述动环座和所述外侧动环的外周面之间，所述中间密封圈设置于所述外侧动环的内周面和所述中间动环的外周面之间，所述内侧密封圈设置于所述中间动环的内周面和所述内侧动环的外周面之间，所述中间密封圈相对所述第一回液间隙远离所述第二配合面，所述内侧密封圈相对所述第二回液间隙远离所述第二配合面。

作为密封结构的优选技术方案，所述动环座上设有第一容纳槽，所述第一容纳槽的开口朝向所述静密封组件，所述外侧动环、中间动环和内侧动环均设置于所述第一容纳槽中；

所述动密封组件还包括设置于所述第一容纳槽中的第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件，所述第一弹性组件设置于所述第一容纳槽的底壁和所述外侧动环之间，所述第二弹性组件设置于所述第一容纳槽的底壁和所述中间动环之间，所述第三弹性组件设置于所述第一容纳槽的底壁和所述内侧动环之间。

作为密封结构的优选技术方案，所述第一弹性组件的弹性系数、所述第二弹性组件的弹性系数和所述第三弹性组件的弹性系数依次减小。

作为密封结构的优选技术方案，所述动密封组件还包括第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件，所述第一支撑件分别与所述第一弹性组件和所述外侧动环抵接，所述第二支撑件分别与所述第二弹性组件和所述中间动环抵接，所述第三支撑件分别与所述第三弹性组件和所述内侧动环抵接。

作为密封结构的优选技术方案，所述第一弹性组件包括多个沿所述动密封组件圆周方向分布的第一压簧，所述第二弹性组件包括多个沿所述动密封组件圆周方向分布的第二压簧，所述第三弹性组件包括多个沿所述动密封组件圆周方向分布的第三压簧，所述第一容纳槽的底壁上对应各个第一压簧均设有第一导向柱，各所述第一压簧套设于对应的所述第一导向柱，所述第一容纳槽的底壁上对应各个第二压簧均设有第二导向柱，各所述第二压簧套设于对应的所述第二导向柱，所述第一容纳槽的底壁上对应各个第三压簧均设有第三导向柱，各所述第三压簧套设于对应的所述第三导向柱。

作为密封结构的优选技术方案，沿所述动密封组件的轴线方向，所述动环座、所述外侧动环、所述中间动环和所述内侧动环依次抵接，且所述动环座将所述外侧动环向靠近所述第一容纳槽的底壁的方向抵压。

作为密封结构的优选技术方案，所述动密封组件还包括轴向密封圈，沿所述动密封组件的轴向方向，所述轴向密封圈设置于所述动环座和所述外侧动环之间。

作为密封结构的优选技术方案，所述静密封组件包括静环座，所述静环座上设有第二容纳槽，所述第二容纳槽的槽口朝向所述动密封组件，所述静密封组件还包括均设置于所述第二容纳槽中的外侧静环、中间静环和内侧静环，所述静环座密封设置于所述安装孔且与所述轴件间隙配合，所述外侧静环套设于所述中间静环，所述中间静环套设于所述内侧静环，所述第一配合面由所述外侧静环、所述中间静环以及所述内侧静环朝向所述动密封组件的轴向端面形成。

作为密封结构的优选技术方案，所述静密封组件还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设置于所述外侧静环的外周面和所述第二容纳槽的槽壁之间，所述第二密封圈设置于所述内侧静环的内周面和所述第二容纳槽的槽壁之间。

作为密封结构的优选技术方案，所述外侧静环、所述中间静环和所述内侧静环的硬度依次减小。

另一方面，本发明提供一种水泵，包括任一上述方案中的密封结构。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种密封结构，该密封结构包括静密封组件和动密封组件：静密封组件套设于轴件且与轴件间隙配合，静密封组件与安装孔的孔壁密封配合，静密封组件包括第一配合面；动密封组件密封套设于轴件上，动密封组件包括第二配合面，第二配合面上设有第一回液槽和多个第一动压槽，多个第一动压槽均布于动密封组件的圆周方向上，且沿轴件的径向方向，第一动压槽位于第一回液槽的外侧，动密封组件内设有与第一回液槽连通的第一回液通道，第一回液通道的开口设置于动密封组件的外周面；轴件具有静止状态和旋转状态，当轴件位于静止状态时，第一配合面与第二配合面沿轴件的轴向方向贴合，当轴件处于旋转状态时，第一配合面和第二配合面分离，且第一动压槽能够将动密封组件外侧的流介质泵送至第一回液槽。当轴件转动时，动压槽将产生动压效应，以使第一配合面和第二配合面分离，从而静密封组件和动密封组件之间不会产生摩擦，能够有效防止密封结构磨损，确保密封效果。并且，通过在第二配合面上设置第一回液槽和第一回液通道，轴件转动时，第一动压槽将产生向内侧的泵送作用，动密封组件外侧的流体介质能够被泵送至第一回液槽，然后通过第一回液通道流回动密封组件外侧，从而使流体介质形成外侧循环，能够有效降低动密封组件的温度，防止动密封组件过度升温，保证密封效果。

本发明提供一种水泵，该水泵包括上述密封结构，当水泵运行时，动密封组件相对静密封组件转动，第一动压槽可产生向内侧的泵送作用，将动密封组件外侧的冷却液泵送至第一回液槽，进入第一回液槽的冷却液通过第一回液通道流回动密封组件外侧，使冷却液形成外侧循环，防止动密封组件过度升温，保证密封效果。

附图说明

图1为本发明实施例中密封结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中密封结构的剖视图；

图3为本发明实施例中动密封组件的分解示图；

图4为本发明实施例中静密封组件的分解示图；

图5为图1中A处的放大示图；

图6为图2中B处的放大示图；

图7为图2中C处的放大示图。

图中：

100、静密封组件；101、第一配合面；200、动密封组件；201、第二配合面；

11、动环座；111、第一容纳槽；112、第一导向柱；113、第二导向柱；114、第三导向柱；12、外侧动环；121、第一避让孔；13、中间动环；131、第二避让孔；14、内侧动环；141、第三避让孔；

21、第一回液槽；22、第一动压槽；221、第一封闭端；222、第一开口端； 231、第一回液间隙；232、第一液孔；

31、第二回液槽；32、第二动压槽；321、第二封闭端；322、第二开口端； 331、第二回液间隙；332、第二液孔；

41、外侧密封圈；42、中间密封圈；43、内侧密封圈；44、轴向密封圈；

51、第一支撑件；511、第一通孔；52、第二支撑件；512、第二通孔；53、第三支撑件；513、第三通孔；

61、第一压簧；62、第二压簧；63、第三压簧；

71、静环座；711、第二容纳槽；72、外侧静环；73、中间静环；74、内侧静环；75、第一密封圈；76、第二密封圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参照图1和图2，图1为本发明实施例中密封结构的结构示意图；图2为本发明实施例中密封结构的剖视图。本实施例提供一种密封结构，该密封结构用于连接轴件和孔件，孔件上设有安装孔，密封结构包括静密封组件100和动密封组件200：静密封组件100套设于轴件且与轴件间隙配合，静密封组件100 与安装孔的孔壁密封配合，静密封组件100包括第一配合面101；动密封组件 200密封套设于轴件上，动密封组件200包括第二配合面201，第二配合面201 上设有第一回液槽21和多个第一动压槽22，多个第一动压槽22均布于动密封组件200的圆周方向上，且沿轴件的径向方向，第一动压槽22位于第一回液槽 21的外侧，动密封组件200内设有与第一回液槽21连通的第一回液通道，第一回液通道的开口设置于动密封组件200的外周面；轴件具有静止状态和旋转状态，当轴件位于静止状态时，第一配合面101与第二配合面201沿轴件的轴向方向贴合，当轴件处于旋转状态时，第一配合面101和第二配合面201分离，且第一动压槽22能够将动密封组件200外侧的流体介质泵送至第一回液槽21。

本实施例提供的密封结构，当轴件转动时，第一动压槽22将产生动压效应，以使第一配合面101和第二配合面201分离，从而静密封组件100和动密封组件200之间不会产生摩擦，能够有效防止密封结构磨损，确保密封效果。并且，通过在第二配合面201上设置第一回液槽21和第一回液通道，轴件转动时，第一动压槽22将产生向内侧的泵送作用，动密封组件200外侧的流体介质能够被泵送至第一回液槽21，然后通过第一回液通道流回动密封组件200外侧，从而使流体介质形成外侧循环，能够有效降低动密封组件200的温度，防止动密封组件200过度升温，保证密封效果。需要注意的是，动压槽产生动压效应为现有技术，在此不再赘述。

可以理解的是，第一配合面101和第二配合面201均为平面，并且该平面与轴件的轴向方向垂直。需要注意的是，在其他的实施例中，也可以将第一配合面101设置于动密封组件200上，第二配合面201设置于动密封组件200上，相应地，第一动压槽22、第一回液槽21和第一回液通道也设置于静密封组件 100上。

可选地，请参照图5，图5为图1中A处的放大示图。第一动压槽22包括第一封闭端221和第一开口端222，第一开口端222设置于动密封组件200的外周面，第一封闭端221位于第一回液槽21和动密封组件200的外周面之间，第二配合面201的圆心与第一开口端222任一点的连线以及第二配合面201的圆心与第一封闭端221任一点的连线呈锐角设置。第一动压槽22可设置为沿直线方向延伸或者沿圆弧方向延伸，当其沿圆弧方向延伸时，对应的圆弧的圆心角为锐角。优选地，第一开口端222的侧壁呈圆弧面，并且第一开口端222的侧壁所对应的中心线与动密封组件200所对应的中心线重合。当轴件旋转时，第一动压槽22能够产生动压效应，同时产生向动密封组件200的中心进行泵送的作用。

可选地，请再次参照图5，第二配合面201上还设有第二回液槽31和多个第二动压槽32，多个第二动压槽32均布于动密封组件200的圆周方向上，沿轴件的径向方向，第二回液槽31位于第二动压槽32的外侧且位于第一回液槽21 的内侧，动密封组件200内设有与第二回液槽31连通的第二回液通道，第二回液通道的开口设置于动密封组件200的内周面；当轴件处于旋转状态时，第二动压槽32能够将动密封组件200内侧的流体介质泵送至第二回液槽31。通过第二动压槽32可产生向外侧的泵送作用，将动密封组件200内侧的冷却液泵送至第二回液槽31，进入第二回液槽31的冷却液通过第二回液通道流回动密封组件 200内侧，使冷却液形成内侧循环；能够有效降低动密封组件200的温度，防止动密封组件200过度升温，保证密封效果。

可选地，第二动压槽32包括第二封闭端321和第二开口端322，第二开口端322设置于动密封组件200的内周面，第二封闭端321位于第二回液槽31和动密封组件200的内周面之间，第二配合面201的圆心与第二开口端322上任一点的连线以及第二配合面201的圆心与第二封闭端321上任一点的连线呈锐角设置。第二动压槽32可设置为沿直线方向延伸或者沿圆弧方向延伸，当其沿圆弧方向延伸时，对应的圆弧的圆心角为锐角。优选地，第二开口端322的侧壁呈圆弧面，并且第二开口端322的侧壁所对应的中心线与动密封组件200所对应的中心线重合。当轴件旋转时，第二动压槽32能够产生动压效应，同时产生向动密封组件200的外侧进行泵送的作用。

可选地，请参照图2和图3，图3为本发明实施例中动密封组件的分解示图。动密封组件200包括动环座11和均设置于动环座11上的外侧动环12、中间动环13和内侧动环14，动环座11密封设置于轴件，外侧动环12套设于中间动环 13，中间动环13套设于内侧动环14，第二配合面201由外侧动环12、中间动环13以及内侧动环14朝向静密封组件100的轴向端面形成。当动密封组件200 使用时，外侧动环12的角速度相对中间动环13以及内侧动环14的角速度都要高，相对容易损坏，本实施例提供的动密封组件200通过分体设置的外侧动环12、中间动环13和内侧动环14构成动环，能够便于更换损坏的零部件，降低维护成本。

可选地，外侧动环12、中间动环13和内侧动环14的硬度逐渐减小。由于外侧动环12最容易损坏，内侧动环14最不容易损坏，通过使外侧动环12的硬度最高，内侧动环14的硬度最低能够进一步防止外侧动环12和中间动环13损坏。需要注意的是，外侧动环12、中间动环13和内侧动环14的具体硬度可以根据实际需要进行选材。

可选地，请参照图5和图6，图6为图2中B处的放大示图。第一动压槽 22设置于外侧动环12，第二动压槽32设置于内侧动环14，第一回液槽21设置于中间动环13和外侧动环12之间，第二回液槽31设置于内侧动环14和中间动环13之间，第一回液通道包括贯穿外侧动环12的内周面和外周面的第一液孔232，以及设置于外侧动环12和中间动环13之间的第一回液间隙231，第一回液间隙231连通第一液孔232和第一回液槽21，第二回液通道包括贯穿内侧动环14的内周面和外周面的第二液孔332，以及设置于中间动环13和内侧动环 14之间的第二回液间隙331，第二回液间隙331连通第二液孔332和第二回液槽31。当动密封组件200使用时，动密封组件200外侧的流体介质，被第一动压槽22泵送至第一回液槽21中，然后通过外侧动环12和中间动环13之间的第一回液间隙231流动至第一液孔232，然后流至动密封组件200外侧。动密封组件200内侧的流体介质，被第二动压槽32泵送至第二回液槽31中，然后通过内侧动环14和中间动环13之间的第二回液间隙331流动至第二液孔332，然后流至动密封组件200内侧。优选地，沿外侧动环12的圆周方向，外侧动环12 上设有多个第一液孔232，且多个第一液孔232均与第一回液间隙231连通，沿内侧动环14的圆周方向，内侧动环14上设有多个第二液孔332，多个第二液孔 332均与第二回液间隙331连通。进一步优选地，多个第一液孔232均布于外侧动环12的圆周方向，多个第二液孔332均布于内侧动环14的圆周方向。

可选地，请参照图3和图6，动密封组件200还包括外侧密封圈41、中间密封圈42和内侧密封圈43，外侧密封圈41设置于动环座11和外侧动环12的外周面之间，中间密封圈42设置于外侧动环12的内周面和中间动环13的外周面之间，内侧密封圈43设置于中间动环13的内周面和内侧动环14的外周面之间，中间密封圈42相对第一回液间隙231远离第二配合面201，内侧密封圈43 相对第二回液间隙331远离第二配合面201。本实施例中，通过设置内侧密封圈 43以将第二回液间隙331密封，防止泄漏。同理，通过设置外侧密封圈41以将第一回液间隙231密封，防止泄漏。通过设置外侧密封圈41，可以防止位于动密封组件200外侧的流体介质和位于动密封组件200内侧的流体介质混合。可以理解的是，外侧密封圈41相对于第一液孔232远离第一配合面101，不会阻碍流体介质由第一液孔232流向动密封组件200的外侧。

可选地，请参照图3、图6和图7，动环座11上设有第一容纳槽111，第一容纳槽111的开口朝向静密封组件100，外侧动环12、中间动环13和内侧动环14均设置于第一容纳槽111中；动密封组件200还包括设置于第一容纳槽111 中的第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件，第一弹性组件设置于第一容纳槽111的底壁和外侧动环12之间，第二弹性组件设置于第一容纳槽111的底壁和中间动环13之间，第三弹性组件设置于第一容纳槽111的底壁和内侧动环14之间。当动密封组件200被轴件带动转动时，在动压槽提供的动压力下，使外侧动环12克服第一弹性组件的弹性力向第一容纳槽111中回缩，中间动环 13克服第二弹性组件的弹性力向第一容纳槽111中回缩，内侧动环14克服第三弹性组件的弹性力向第一容纳槽111中回缩。本实施例中，外侧动环12、中间动环13和内侧动环14构成第一配合面101的一端均位于第一容纳槽111外，另一端则位于第一容纳槽111内。第一液孔232和第二液孔332同样均位于第一容纳槽111的外部。且内侧动环14与轴件间隙配合。

可选地，第一弹性组件的弹性系数、第二弹性组件的弹性系数和第三弹性组件的弹性系数依次减小。由于动密封组件200转动时，外侧动环12、中间动环13以及内侧动环14承受的动压力逐渐降低，通过上述设置，可以使外侧动环12、中间动环13以及内侧动环14轴向方向上受力相对均衡，以保证静密封组件100和动密封组件200在动压开启时，第一弹性组件、第二弹性组件及第三弹性组件具有相同的形变量。需要注意的是，第一弹性组件的弹性系数、第二弹性组件的弹性系数和第三弹性组件的弹性系数可以根据实际需要进行设置。

可选地，请再次参照图3、图6和图7，动密封组件200还包括第一支撑件 51、第二支撑件52和第三支撑件53，第一支撑件51分别与第一弹性组件和外侧动环12抵接，第二支撑件52分别与第二弹性组件和中间动环13抵接，第三支撑件53分别与第三弹性组件和内侧动环14抵接。通过设置第一支撑件51、第二支撑件52以及第三支撑件53，可以使外侧动环12、中间动环13和内侧动环14承受稳定的弹性力。

可选地，请参照图2、图6和图7，沿动密封组件200的轴线方向，动环座 11、外侧动环12、中间动环13和内侧动环14依次抵接，且动环座11将外侧动环12向靠近第一容纳槽111的底壁的方向抵压。本实施例中，第一容纳槽111 的槽口处设有向第一容纳槽111内部凸起的第一卡凸，外侧动环12的外周面上设有第一轴肩，第一卡凸能够抵接于第一轴肩。外侧动环12的内周面上设有第二卡凸，中间动环13的外周面上设有第二轴肩，第二卡凸能够抵接于第二轴肩，中间动环13的内周面上设有第三卡凸，内侧动环14的外周面上设有第三轴肩，第三卡凸能够抵接于第三轴肩，内侧动环14的内周面上设有第四卡凸，第一容纳槽111的内侧槽壁上设有第四轴肩，第四卡凸能够与第四轴肩抵接。沿动密封组件200的轴向方向，第一卡凸、第二卡凸、第三卡凸和第四卡凸逐次远离第一配合面101。通过使动环座11、外侧动环12、中间动环13以及内侧动环 14依次抵接，当动密封组件200和静密封组件100在动压开启时，能够保证外侧动环12、中间动环13以及内侧动环14同步运动。

可选地，请参照图6，动密封组件200还包括轴向密封圈44，沿动密封组件200的轴向方向，轴向密封圈44设置于动环座11和外侧动环12之间。具体地，轴向密封圈44位于第一容纳槽111的槽口处，第一卡凸将轴向密封圈44 卡紧于第一轴肩上，并且轴向密封圈44位于外侧密封圈41和第一液孔232之间，可进一步防止动密封组件200外侧的流体介质进入置第一容纳槽111中，进而防止动密封组件200外侧的流体介质进入到动密封组件200内侧。

可选地，请再次参照图3、图6和图7，第一弹性组件包括多个沿动密封组件200圆周方向分布的第一压簧61，第二弹性组件包括多个沿动密封组件200 圆周方向分布的第二压簧62，第三弹性组件包括多个沿动密封组件200圆周方向分布的第三压簧63，第一容纳槽111的底壁上对应各个第一压簧61均设有第一导向柱121，各第一压簧61套设于对应的第一导向柱121，第一容纳槽111 的底壁上对应各个第二压簧62均设有第二导向柱113，各第二压簧62套设于对应的第二导向柱113，第一容纳槽111的底壁上对应各个第三压簧63均设有第三导向柱114，各第三压簧63套设于对应的第三导向柱114。优选地，第一支撑件51上对应各个第一导向柱121均设有第一通孔511，第一通孔511的孔径小于第一压簧61的孔径，第二支撑件52上对应各个第二导向柱113均设有第二通孔521，第二通孔521的孔径小于第二压簧62的孔径，第三支撑件53上对应各个第三导向柱114均设有第三通孔531，第三通孔531的孔径小于第三压簧 63的孔径；同时，外侧动环12的底面上对应各个第一导向柱121均设有第一避让孔121，中间动环13的底面上对应各个第二导向柱113均设有第二避让孔131，内侧动环14的底面上对应各个第三导向柱114均设有第三避让孔141，各个第一导向柱121依次穿过对应的第一压簧61、第一通孔511并伸入至对应的第一避让孔121，同理，各个第二导向柱113依次穿过对应的第二压簧62、第二通孔521并伸入至对应的第二避让孔131，各个第三导向柱114依次穿过对应的第三压簧63、第三通孔531并伸入至对应的第三避让孔141。当轴件带动动环座 11转动时，动环座11通过第一导向柱121、第二导向柱113和第三导向柱114可以带动外侧动环12、中间动环13和内侧动环14同步转动。当然，在其他的实施例中，也可以是外侧动环12、中间动环13、内侧动环14和动环座11在动密封组件200的径向方向上依次卡接，同样能够实现动环座11、外侧动环12、中间动环13和内侧动环14的同步转动。

可选地，请参照图2和图4，图4为本发明实施例中静密封组件的分解示图。静密封组件100包括静环座71，静环座71上设有第二容纳槽711，第二容纳槽 711的槽口朝向动密封组件200，静密封组件100还包括均设置于第二容纳槽711 中的外侧静环72、中间静环73和内侧静环74，静环座71密封设置于安装孔且与轴件间隙配合，外侧静环72套设于中间静环73，中间静环73套设于内侧静环74，第一配合面101由外侧静环72、中间静环73以及内侧静环74朝向动密封组件200的轴向端面形成。由于动密封组件200和静密封组件100在动压开启时，外侧动环12、中间动环13和内侧动环14受力逐渐降低，从而静密封组件100的第一配合面101上的受力由外之内也依次降低，相对而言，外侧部分容易受损，从而将静密封组件100的静环设置为由外之内的三个部分，有利于在外侧静环72受损时进行更换。

可选地，静密封组件100还包括第一密封圈75和第二密封圈76，第一密封圈75设置于外侧静环72的外周面和第二容纳槽711的槽壁之间，第二密封圈 76设置于内侧静环74的内周面和第二容纳槽711的槽壁之间。通过设置第一密封圈75和第二密封圈76，可以避免静密封组件100内侧和外侧的流体介质混合。

可选地，外侧静环72、中间静环73和内侧静环74的硬度依次减小。由于外侧静环72最容易损坏，内侧静环74最不容易损坏，通过使外侧静环72的硬度最高，内侧静环74的硬度最低能够进一步防止外侧静环72和中间静环73损坏。需要注意的是，外侧静环72、中间静环73和内侧静环74的具体硬度可以根据实际需要进行选材。

本实施例还提供一种水泵，包括上述方案中的密封结构。该水泵可用于柴油机上。当柴油机运行时，动密封组件200相对静密封组件100转动，第一动压槽22将产生动压效应，以使第一配合面101和第二配合面201分离，从而静密封组件100和动密封组件200之间不会产生摩擦，能够有效防止密封结构磨损，确保密封效果。第一动压槽22还可产生向内侧的泵送效应，将动密封组件 200外侧的冷却液泵送至第一回液槽21，进入第一回液槽21的冷却液通过第一回液通道流回动密封组件200外侧，使冷却液形成外侧循环；同时，第二动压槽32还可产生向外侧的泵送效应，将动密封组件200内侧的冷却液泵送至第二回液槽31，进入第二回液槽31的冷却液通过第二回液通道流回动密封组件200 内侧，使冷却液形成内侧循环；能够有效降低动密封组件200的温度，防止动密封组件200过度升温，保证密封效果。且当出现压力脉动时，通过内外侧动环14和外侧动环12的缓冲，可以减弱对中间动环13的冲击，进一步提升水泵密封运行的稳定性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种密封结构，用于连接轴件和孔件，所述孔件上设有安装孔，其特征在于，所述密封结构包括静密封组件(100)和动密封组件(200)：

所述静密封组件(100)套设于所述轴件且与所述轴件间隙配合，所述静密封组件(100)与所述安装孔的孔壁密封配合，所述静密封组件(100)包括第一配合面(101)；

所述动密封组件(200)密封套设于所述轴件上，所述动密封组件(200)包括第二配合面(201)，所述第二配合面(201)上设有第一回液槽(21)和多个第一动压槽(22)，多个所述第一动压槽(22)均布于所述动密封组件(200)的圆周方向上，且沿所述动密封组件(200)的径向方向，所述第一动压槽(22)位于所述第一回液槽(21)的外侧，所述动密封组件(200)内设有与所述第一回液槽(21)连通的第一回液通道，所述第一回液通道的开口设置于所述动密封组件(200)的外周面；

所述轴件具有静止状态和旋转状态，当所述轴件位于所述静止状态时，所述第一配合面(101)与所述第二配合面(201)沿所述动密封组件(200)的轴向方向贴合，当所述轴件处于旋转状态时，所述第一配合面(101)和所述第二配合面(201)分离，且所述第一动压槽(22)能够将所述动密封组件(200)外侧的流介质泵送至所述第一回液槽(21)；

所述第二配合面(201)上还设有第二回液槽(31)和多个第二动压槽(32)，多个所述第二动压槽(32)均布于所述动密封组件(200)的圆周方向上，沿所述动密封组件(200)的径向方向，所述第二回液槽(31)位于所述第二动压槽(32)的外侧且位于所述第一回液槽(21)的内侧，所述动密封组件(200)内设有与所述第二回液槽(31)连通的第二回液通道，所述第二回液通道的开口设置于所述动密封组件(200)的内周面；当所述轴件处于旋转状态时，所述第二动压槽(32)能够将所述动密封组件(200)内侧的流体介质泵送至所述第二回液槽(31)；

所述动密封组件(200)包括动环座(11)和均设置于所述动环座(11)上的外侧动环(12)、中间动环(13)和内侧动环(14)，所述动环座(11)密封设置于所述轴件，所述外侧动环(12)套设于所述中间动环(13)，所述中间动环(13)套设于所述内侧动环(14)，所述第二配合面(201)由所述外侧动环(12)、所述中间动环(13)以及所述内侧动环(14)朝向所述静密封组件(100)的轴向端面形成；

所述第一动压槽(22)设置于所述外侧动环(12)，所述第二动压槽(32)设置于所述内侧动环(14)，所述第一回液槽(21)设置于所述中间动环(13)和所述外侧动环(12)之间，所述第二回液槽(31)设置于所述内侧动环(14)和所述中间动环(13)之间，所述第一回液通道包括贯穿所述外侧动环(12)的内周面和外周面的第一液孔(232)，以及设置于所述外侧动环(12)和所述中间动环(13)之间的第一回液间隙(231)，所述第一回液间隙(231)连通所述第一液孔(232)和所述第一回液槽(21)，所述第二回液通道包括贯穿所述内侧动环(14)的内周面和外周面的第二液孔(332)，以及设置于所述中间动环(13)和所述内侧动环(14)之间的第二回液间隙(331)，所述第二回液间隙(331)连通所述第二液孔(332)和所述第二回液槽(31)。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第一动压槽(22)包括第一封闭端(221)和第一开口端(222)，所述第一开口端(222)设置于所述动密封组件(200)的外周面，所述第一封闭端(221)位于所述第一回液槽(21)和所述动密封组件(200)的外周面之间。

3.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第二动压槽(32)包括第二封闭端(321)和第二开口端(322)，所述第二开口端(322)设置于所述动密封组件(200)的内周面，所述第二封闭端(321)位于所述第二回液槽(31)和所述动密封组件(200)的内周面之间。

4.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述外侧动环(12)、所述中间动环(13)和所述内侧动环(14)的硬度逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述动密封组件(200)还包括外侧密封圈(41)、中间密封圈(42)和内侧密封圈(43)，所述外侧密封圈(41)设置于所述动环座(11)和所述外侧动环(12)的外周面之间，所述中间密封圈(42)设置于所述外侧动环(12)的内周面和所述中间动环(13)的外周面之间，所述内侧密封圈(43)设置于所述中间动环(13)的内周面和所述内侧动环(14)的外周面之间，所述中间密封圈(42)相对所述第一回液间隙(231)远离所述第二配合面(201)，所述内侧密封圈(43)相对所述第二回液间隙(331)远离所述第二配合面(201)。

6.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述动环座(11)上设有第一容纳槽(111)，所述第一容纳槽(111)的开口朝向所述静密封组件(100)，所述外侧动环(12)、中间动环(13)和内侧动环(14)均设置于所述第一容纳槽(111)中；

所述动密封组件(200)还包括设置于所述第一容纳槽(111)中的第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件，所述第一弹性组件设置于所述第一容纳槽(111)的底壁和所述外侧动环(12)之间，所述第二弹性组件设置于所述第一容纳槽(111)的底壁和所述中间动环(13)之间，所述第三弹性组件设置于所述第一容纳槽(111)的底壁和所述内侧动环(14)之间。

7.根据权利要求6所述的密封结构，其特征在于，所述第一弹性组件的弹性系数、所述第二弹性组件的弹性系数和所述第三弹性组件的弹性系数依次减小。

8.根据权利要求6所述的密封结构，其特征在于，所述动密封组件(200)还包括第一支撑件(51)、第二支撑件(52)和第三支撑件(53)，所述第一支撑件(51)分别与所述第一弹性组件和所述外侧动环(12)抵接，所述第二支撑件(52)分别与所述第二弹性组件和所述中间动环(13)抵接，所述第三支撑件(53)分别与所述第三弹性组件和所述内侧动环(14)抵接。

9.根据权利要求8所述的密封结构，其特征在于，所述第一弹性组件包括多个沿所述动密封组件(200)圆周方向分布的第一压簧(61)，所述第二弹性组件包括多个沿所述动密封组件(200)圆周方向分布的第二压簧(62)，所述第三弹性组件包括多个沿所述动密封组件(200)圆周方向分布的第三压簧(63)，所述第一容纳槽(111)的底壁上对应各个第一压簧(61)均设有第一导向柱(121)，各所述第一压簧(61)套设于对应的所述第一导向柱(121)，所述第一容纳槽(111)的底壁上对应各个第二压簧(62)均设有第二导向柱(113)，各所述第二压簧(62)套设于对应的所述第二导向柱(113)，所述第一容纳槽(111)的底壁上对应各个第三压簧(63)均设有第三导向柱(114)，各所述第三压簧(63)套设于对应的所述第三导向柱(114)。

10.根据权利要求6所述的密封结构，其特征在于，沿所述动密封组件(200)的轴线方向，所述动环座(11)、所述外侧动环(12)、所述中间动环(13)和所述内侧动环(14)依次抵接，且所述动环座(11)将所述外侧动环(12)向靠近所述第一容纳槽(111)的底壁的方向抵压。

11.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述动密封组件(200)还包括轴向密封圈(44)，沿所述动密封组件(200)的轴向方向，所述轴向密封圈(44)设置于所述动环座(11)和所述外侧动环(12)之间。

12.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述静密封组件(100)包括静环座(71)，所述静环座(71)上设有第二容纳槽(711)，所述第二容纳槽(711)的槽口朝向所述动密封组件(200)，所述静密封组件(100)还包括均设置于所述第二容纳槽(711)中的外侧静环(72)、中间静环(73)和内侧静环(74)，所述静环座(71)密封设置于所述安装孔且与所述轴件间隙配合，所述外侧静环(72)套设于所述中间静环(73)，所述中间静环(73)套设于所述内侧静环(74)，所述第一配合面(101)由所述外侧静环(72)、所述中间静环(73)以及所述内侧静环(74)朝向所述动密封组件(200)的轴向端面形成。

13.根据权利要求12所述的密封结构，其特征在于，所述静密封组件(100)还包括第一密封圈(75)和第二密封圈(76)，所述第一密封圈(75)设置于所述外侧静环(72)的外周面和所述第二容纳槽(711)的槽壁之间，所述第二密封圈(76)设置于所述内侧静环(74)的内周面和所述第二容纳槽(711)的槽壁之间。

14.根据权利要求12所述的密封结构，其特征在于，所述外侧静环(72)、所述中间静环(73)和所述内侧静环(74)的硬度依次减小。

15.一种水泵，其特征在于，包括权利要求1-14中任一项所述的密封结构。

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