CN112212007B - 一种水下机械轴密封件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及密封件技术领域，尤其是涉及一种水下机械轴密封件。一种水下机械轴密封件，包括呈环形的外壳，所述的外壳的内壁上沿轴向方向设置有至少两个内密封组件，所述的内密封组件包括依次配合设置的第一压力块、第一密封环、第二压力块和第二密封环，所述的第一压力块的靠近第一密封环的一侧设置有弹簧沟槽，所述的弹簧沟槽内设置有用于抵在第一密封环上的V型弹簧。本发明不易产生泄露，日常维护更换便捷，抗摩擦性较强，在无油或者少油状态下也能正常工作，在腐蚀、酸碱或者高速旋转等条件下也能正常使用。

Description

一种水下机械轴密封件
技术领域
本发明涉及密封件技术领域，尤其是涉及一种水下机械轴密封件。
背景技术
传统的水下机械轴密封件，一般采用橡胶油封，但是，橡胶油封采用弹簧压紧的尖唇口与机械轴接触面积仅为0.3-0.5mm，对机械轴的偏心敏感，易产生泄漏；橡胶油封可承受压力仅为0.03Mpa，为了适用深水大压力环境，需要通过增加橡胶油封的办法增加密封件抗压能力，这使得日常维护、更换工序复杂；橡胶油封抗摩擦性较弱，无油或者少油状态下无法工作或极易损害；不适用在腐蚀、酸碱或者高速旋转等条件下使用。
如中国专利公告号为：CN205841757U，于2016年12月28日公告的一种带拆卸孔的橡胶油封，包括安装壳、安装轴、橡胶体、支撑骨架和弹簧，支撑骨架位于橡胶体内，橡胶体外侧与安装壳过盈接触形成外密封面，内侧具有套在安装轴上的环形密封唇口，密封唇口背面设有弹簧槽，弹簧套在弹簧槽上，弹簧压紧密封唇口，使密封唇口与安装轴过盈接触形成内密封面，内密封面和外密封面形成橡胶体的工作面，橡胶体底部的非工作面上具有端面凹槽，端面凹槽背面的支撑骨架上具有拆卸孔。该橡胶油封虽然解决了现有橡胶油封拆卸后会整体损坏的问题，但是对机械轴的偏心敏感，易产生泄漏，日常维护、更换工序复杂，抗摩擦性较弱，无油或者少油状态下无法工作或极易损害，不适用在腐蚀、酸碱或者高速旋转等条件下使用。
发明内容
本发明主要是针对现有的橡胶油封对机械轴的偏心敏感，易产生泄漏，日常维护、更换工序复杂，抗摩擦性较弱，无油或者少油状态下无法工作或极易损害，不适用在腐蚀、酸碱或者高速旋转等条件下使用的问题，提供一种不易产生泄露，日常维护更换便捷，抗摩擦性较强，在无油或者少油状态下也能正常工作，在腐蚀、酸碱或者高速旋转等条件下也能正常使用的水下机械轴密封件。
本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种水下机械轴密封件，包括呈环形的外壳，所述的外壳的内壁上沿轴向方向设置有至少两个内密封组件，所述的内密封组件包括依次配合设置的第一压力块、第一密封环、第二压力块和第二密封环，所述的第一压力块的靠近第一密封环的一侧设置有弹簧沟槽，所述的弹簧沟槽内设置有用于抵在第一密封环上的V型弹簧。外壳的内壁上沿轴向方向设置有至少两个内密封组件，内密封组件包括依次配合设置的第一压力块、第一密封环、第二压力块和第二密封环，第一压力块的靠近第一密封环的一侧设置有弹簧沟槽，弹簧沟槽内设置有用于抵在第一密封环上的V型弹簧，其中两个内密封组件的第一压力块分别设置在外壳的两端，V型弹簧采用现有的弹簧零件，V型弹簧会抵在第一密封环上并对第一密封环起到稳定有效的支撑作用，并且可以减小第一密封环因摩擦升温后密封性能弱的可能性，第二密封环能够分担第一密封环上的压力，从而延长第一密封环的使用寿命，使得整个密封件能够具有长时间的稳定密封效果，不易产生泄露，日常维护更换便捷，抗摩擦性较强，在无油或者少油状态下也能正常工作，在腐蚀、酸碱或者高速旋转等条件下也能正常使用。
作为优选，所述的第一密封环的与机械轴接触的一侧上设置有螺纹槽。第一密封环的与机械轴接触的一侧上设置有螺纹槽，该螺纹槽的旋向与机械轴的转动方向相反，当机械轴旋转时会产生一个向内推力，阻止流体外流，这个推力很高，致使能封住常态下3.0Mpa、短时间10Mpa流体的压力，从而能够防止泄漏，橡胶油封仅能封住0.03Mpa流体的压力，同时设置螺纹槽可以减少摩擦面积，从而减小摩擦升温。
作为优选，所述的外壳的外表面上设置有多个外安装槽。外壳的外表面上设置有多个外安装槽，外安装槽内能够安装背托环、O型圈等密封零件，从而能够保证外壳的外表面处的密封性能。
作为优选，所述的第一密封环和第二密封环均由聚四氟乙烯制成。第一密封环和第二密封环均由聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯材质具有极佳的抗磨擦性，特别适用于无油或少油状态工作，即使长期停机后再度启用，也能立即拥有低磨擦特性，特别适用于高速旋转应用，速度可达 30m/s。
作为优选，所述的外壳由不锈钢材料制成。外壳由不锈钢材料制成，抗压性能较好，使用寿命长。
作为优选，所述的第一密封环和第二密封环与机械轴的接触面长度为5-7mm。第一密封环和第二密封环与机械轴的接触面长度为5-7mm，可以保持一个足够的油膜，而且对机械轴的偏心不敏感，在机械轴径向跳动0.4mm工况下可正常工作。
作为优选，所述的第一压力块和第二压力块均由不锈钢材料制成。第一压力块和第二压力块均由不锈钢材料制成，可以承受2.5-20Mpa的压力，抗压能力较强。
作为优选，所述的内密封组件还包括膨胀密封装置，所述的膨胀密封装置包括设置在第一密封环和第一压力块之间的第一环形气囊和设置在第二密封环和第二压力块之间的第二环形气囊，所述的第一环形气囊和第二环形气囊之间通过多个导气条连接，所述的第一密封环和第二压力块上设置有与导气条相配合的导气通道。内密封组件还包括膨胀密封装置，膨胀密封装置包括设置在第一密封环和第一压力块之间的第一环形气囊和设置在第二密封环和第二压力块之间的第二环形气囊，第一环形气囊和第二环形气囊之间通过多个导气条连接，第一密封环和第二压力块上设置有与导气条相配合的导气通道，当第一密封环上受到的压力较大时，第一密封环受压后会压紧在第一环形气囊上，使得第一环形气囊内的气体受压缩后通过导气条再被压入第二环形气囊内，从而使得第二环形气囊发生膨胀后抵紧在第二密封环上，第一环形气囊的设置一方面能够对第一密封环起到较好的支撑作用，防止第一密封环发生的形变过大，另一方面能够在第二环形气囊受力膨胀后，第二环形气囊抵紧在第二密封环上，从而使得第二密封环能够承受机械轴上传递来的更大的压力，从而更好地分担第一密封环上的压力，进一步提高了第一密封环的使用寿命。
作为优选，一个膨胀密封装置上设置的导气条的数量为4个，4个导气条沿环形方向间隔设置在第一环形气囊和第二环形气囊之间。一个膨胀密封装置上设置的导气条的数量为4个，4个导气条沿环形方向间隔设置在第一环形气囊和第二环形气囊之间，结构设计合理，从而使得膨胀密封装置能够起到全面有效的作用。
因此，本发明的一种水下机械轴密封件具备下述优点：本发明结构简单，使用方便，在工作时不易产生泄露，日常维护更换便捷，抗摩擦性较强，在无油或者少油状态下也能正常工作，在腐蚀、酸碱或者高速旋转等条件下也能正常使用，使用寿命长。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是本发明的侧视图。
附图3是本发明的主视图。
附图4是图3中A-A处的剖视图。
附图5是图4中B处的放大图。
附图6是本发明中的膨胀密封装置的结构示意图。
图示说明：1-外壳，2-外安装槽，3-第一压力块，4-第一密封环，5-第二密封环，6-第二压力块，7-辅助压力块，8-弹簧沟槽，9-导气通道，10-螺纹槽，11-导气条，12-第一环形气囊，13-第二环形气囊，14-V型弹簧。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
如图1、2、3、4、5所示，一种水下机械轴密封件，包括呈环形的外壳1，外壳1由不锈钢材料制成，抗压性能较好，使用寿命长，外壳1的内壁上沿轴向方向设置有至少两个内密封组件，内密封组件包括依次配合设置的第一压力块3、第一密封环4、第二压力块6和第二密封环5，第一压力块3的靠近第一密封环4的一侧设置有弹簧沟槽8，弹簧沟槽8内设置有用于抵在第一密封环4上的V型弹簧14，其中两个内密封组件的第一压力块3分别设置在外壳1的两端，V型弹簧14采用现有的弹簧零件，V型弹簧14会抵在第一密封环4上并对第一密封环4起到稳定有效的支撑作用，并且可以减小第一密封环4因摩擦升温后密封性能弱的可能性，第二密封环5能够分担第一密封环4上的压力，从而延长第一密封环4的使用寿命，使得整个密封件能够具有长时间的稳定密封效果，不易产生泄露，日常维护更换便捷，抗摩擦性较强，在无油或者少油状态下也能正常工作，在腐蚀、酸碱或者高速旋转等条件下也能正常使用；在本实施例中，外壳1内设置的内密封组件的数量为3个，其中两个相邻的第二密封环5之间配合设置有辅助压力块7，从而使得密封件整体的稳定性较好。
第一密封环4的与机械轴接触的一侧上设置有螺纹槽10，该螺纹槽10的旋向与机械轴的转动方向相反，当机械轴旋转时会产生一个向内推力，阻止流体外流，这个推力很高，致使能封住常态下3.0Mpa、短时间10Mpa流体的压力，从而能够防止泄漏，橡胶油封仅能封住0.03Mpa流体的压力，同时设置螺纹槽10可以减少摩擦面积，从而减小摩擦升温。
外壳1的外表面上设置有多个外安装槽2，外安装槽2内能够安装背托环、O型圈等密封零件，从而能够保证外壳1的外表面处的密封性能。
第一密封环4和第二密封环5均由聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯材质具有极佳的抗磨擦性，特别适用于无油或少油状态工作，即使长期停机后再度启用，也能立即拥有低磨擦特性，特别适用于高速旋转应用，速度可达 30m/s。
第一密封环4和第二密封环5与机械轴的接触面长度为5-7mm，可以保持一个足够的油膜，而且对机械轴的偏心不敏感，在机械轴径向跳动0.4mm工况下可正常工作。
第一压力块3和第二压力块6均由不锈钢材料制成，可以承受2.5-20Mpa的压力，抗压能力较强。
如图6所示，内密封组件还包括膨胀密封装置，膨胀密封装置包括设置在第一密封环4和第一压力块3之间的第一环形气囊12和设置在第二密封环5和第二压力块6之间的第二环形气囊13，第一环形气囊12和第二环形气囊13之间通过多个导气条11连接，第一密封环4和第二压力块6上设置有与导气条11相配合的导气通道9，当第一密封环4上受到的压力较大时，第一密封环4受压后会压紧在第一环形气囊12上，使得第一环形气囊12内的气体受压缩后通过导气条11再被压入第二环形气囊13内，从而使得第二环形气囊13发生膨胀后抵紧在第二密封环5上，第一环形气囊12的设置一方面能够对第一密封环4起到较好的支撑作用，防止第一密封环4发生的形变过大，另一方面能够在第二环形气囊13受力膨胀后，第二环形气囊13抵紧在第二密封环5上，从而使得第二密封环5能够承受机械轴上传递来的更大的压力，从而更好地分担第一密封环4上的压力，进一步提高了第一密封环4的使用寿命。
一个膨胀密封装置上设置的导气条11的数量为4个，4个导气条11沿环形方向间隔设置在第一环形气囊12和第二环形气囊13之间，结构设计合理，从而使得膨胀密封装置能够起到全面有效的作用。
应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种水下机械轴密封件，包括呈环形的外壳，其特征在于，所述的外壳的内壁上沿轴向方向设置有至少两个内密封组件，所述的内密封组件包括依次配合设置的第一压力块、第一密封环、第二压力块和第二密封环，所述的第一压力块的靠近第一密封环的一侧设置有弹簧沟槽，所述的弹簧沟槽内设置有用于抵在第一密封环上的V型弹簧，所述的内密封组件还包括膨胀密封装置，所述的膨胀密封装置包括设置在第一密封环和第一压力块之间的第一环形气囊和设置在第二密封环和第二压力块之间的第二环形气囊，所述的第一环形气囊和第二环形气囊之间通过多个导气条连接，所述的第一密封环和第二压力块上设置有与导气条相配合的导气通道。
2.根据权利要求1所述的一种水下机械轴密封件，其特征在于，所述的第一密封环的与机械轴接触的一侧上设置有螺纹槽。
3.根据权利要求1所述的一种水下机械轴密封件，其特征在于，所述的外壳的外表面上设置有多个外安装槽。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种水下机械轴密封件，其特征在于，所述的第一密封环和第二密封环均由聚四氟乙烯制成。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种水下机械轴密封件，其特征在于，所述的外壳由不锈钢材料制成。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种水下机械轴密封件，其特征在于，所述的第一密封环和第二密封环与机械轴的接触面长度为5-7mm。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种水下机械轴密封件，其特征在于，所述的第一压力块和第二压力块均由不锈钢材料制成。
8.根据权利要求1所述的一种水下机械轴密封件，其特征在于，一个膨胀密封装置上设置的导气条的数量为4个，4个导气条沿环形方向间隔设置在第一环形气囊和第二环形气囊之间。
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