CN113606339A - 组合式迷宫密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种组合式迷宫密封装置，安装于旋转轴和端盖之间，所述组合式迷宫密封装置包括动环、静环以及支撑环，静环、支撑环、端盖与旋转轴之间共同形成的腔室为密封腔，动环位于密封腔内；动环的截面整体呈U型，包括沿径向设置的第一动密封环、第二动密封环以及沿轴向设置的内动环，三者连接为一体式结构，第一动密封环位于靠近端盖的一侧且其朝向端盖的侧面上设置有一个以上倾斜的密封唇，第一动密封环上的密封唇与端盖紧密接触密封，该装置通过动环和静环上的密封唇分别与端盖和旋转轴紧密接触密封，进一步加强了密封效果，其结构简单、安装方便、易于维护、使用寿命长久。

Description

组合式迷宫密封装置
技术领域
本发明提供了一种密封装置，尤其提供了一种对旋转轴进行密封的装置，属于机械密封技术领域。
背景技术
迷宫密封是在旋转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的的装置。由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙，无固体接触，并允许有热膨胀，因此适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和各级间的密封。
在一些使用要求比较严格的场合中，密封装置在使用时不仅要达到密封腔中润滑油的零泄漏，而且还要达到防止外界的污染物进入密封腔内部的目的，此外，对于密封件的使用寿命也有着较高的要求。在一些大型设备的转轴中，例如风力发电机组中，由于轴承的体积大、润滑油脂量多，并且由于生产、安装中的误差，更是容易产生泄漏。
目前本领域中各式各样的密封装置产品较多，结构或复杂或简单，密封性能也各不相同。但是总的来说，提供一种结构简单、密封性能好、同时使用寿命持久的密封装置仍然是本领域中的技术人员众望所归的。
发明内容
本发明提供了一种组合式迷宫密封装置，该装置通过动环和静环交错穿插能够对旋转轴与端盖之间的腔室进行较好的密封，并且动环和静环上的密封唇分别与端盖和旋转轴紧密接触密封，进一步加强了密封效果，其结构简单、安装方便、易于维护、使用寿命长久。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种组合式迷宫密封装置，安装于旋转轴和端盖之间，所述旋转轴安装于端盖内且从端盖中伸出，所述组合式迷宫密封装置包括动环、静环以及支撑环，所述支撑环的截面呈“7”字型，包括沿轴向设置的固定环以及沿径向设置的连接环，两者连接为一体，其中固定环的一侧固定在端盖上，连接环远离端盖的侧面上设有压板，压板与连接环固定连接，连接环的内圆周上设置有连接槽，静环的外圆周固定于连接槽内，静环的内圆周上设置有一个以上倾斜的密封唇，静环上的密封唇与旋转轴的外圆面紧密接触密封；
静环、支撑环、端盖与旋转轴之间共同形成的腔室为密封腔，动环位于密封腔内；动环的截面整体呈U型，包括沿径向设置的第一动密封环、第二动密封环以及沿轴向设置的内动环，三者连接为一体式结构；所述第一动密封环位于靠近端盖的一侧且其朝向端盖的侧面上设置有一个以上倾斜的密封唇，第一动密封环上的密封唇与端盖紧密接触密封，内动环套在旋转轴上并通过卡箍与旋转轴固定连接，第二动密封环位于远离端盖的一侧且其背向端盖的侧面上设置有隔离环，隔离环朝向连接环的方向沿轴向延伸并套设在静环的外圆周上，隔离环、静环或连接环上设有截流环，动环的外圆周上设有导流环，上述截流环、导流环、隔离环与静环之间共同形成截面呈S型的隔离通道。
所述第一动密封环、第二动密封环和隔离环的外圆周上均设置有导流环，隔离环的内圆周设有截流环，连接环或静环的外圆周上设置有截流环。
所述静环截面呈U字形，包括沿径向设置的第一静密封环和第二静密封环以及两者之间的内静环，三者连接为一体，第二静密封环位于靠近连接环的一侧且固定于连接槽内，第一静密封环位于远离连接环的一侧且其外圆周设有截流环，内静环的内圆周上设有三个倾斜的密封唇，密封唇相互之间呈“爪”字型结构，内静环的外圆周上包覆有固定弹簧对其进行定位。
所述连接环朝向端盖的方向上沿轴向设有支撑密封环，支撑密封环的外圆周上设有截流环，支撑密封环内圆面设有连接槽，静环的外圆面固定于连接槽内，静环的内圆周上设有三个倾斜的密封唇，密封唇相互之间呈“爪”字型结构。
述动环和隔离环内部均设置有金属材质的骨架，骨架整体分别呈U字形和环形。
所述第一动密封环的侧面上设有两个倾斜的密封唇，两个密封唇的倾斜方向相反，相互之间呈“八”字形结构。
所述固定环为剖分式结构并通过连接螺栓进行连接固定，且固定环上设有排脂孔。
所述压板通过固定螺栓与连接环固定连接。
所述静环为开口式结构且内部设置有金属材质的骨架，骨架整体为环形，骨架在开口处设置有插销和插孔，并通过插销和插孔连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、本发明结构简单，安装方便，动环和静环上的密封唇分别与端盖和旋转轴紧密接触密封可以对密封腔进行较好的密封。2、本发明中第一动密封环、第二动密封环和隔离环的外圆周均设有导流环，隔离环的内圆周设有截流环，静环或连接环的外圆周设有截流环，上述隔离环、导流环、静环以及截流环之间共同形成截面呈S型的隔离通道，进一步加强端盖和旋转轴之间的密封性，避免油脂泄露。3、本发明中动环和静环内设置有金属骨架，能够起到支撑的作用，且能够保证密封唇的有效密封。4、本发明通过在支撑环外设置压板，压板协助固定支撑环，一方面保证了静环的密封效果，另一方面，压板也能起到密封作用，进一步保证装置的密封性，避免油脂从支撑环中泄露，更好的实现装置的密封效果。5、本发明通过设置排脂孔，即使泄露至密封腔中的润滑油较多，仍然通过排脂孔进行导出，满足实际情况的需要。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的组合式迷宫密封装置的结构示意图；
图2为本发明实施例3提供的组合式迷宫密封装置的结构示意图；
图3为本发明实施例4提供的组合式迷宫密封装置的结构示意图；
图中：1-端盖，2-旋转轴，3-密封腔，4-支撑环，5-固定环，6-连接环，7-连接螺栓，8-固定螺栓，9-压板，10-动环，11-第一动密封环，12-第二动密封环，13-内动环，14-隔离环，15-卡箍，16-内静环，17-第一静密封环，18-第二静密封环，19-静环，20-密封唇，21-导流环，22-截流环，23-固定弹簧，24-骨架，25-排脂孔，26-支撑密封环。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做详细具体的说明。
实施例1
本实施例提供的组合式迷宫密封装置的整体结构如图1所示，组合式迷宫密封装置安装于旋转轴2和端盖1之间，所述旋转轴安装于端盖内且从端盖中伸出，所述组合式迷宫密封装置包括动环10、静环19以及支撑环4，所述支撑环的截面呈“7”字型，包括沿轴向设置的固定环5以及沿径向设置的连接环6，两者连接为一体，其中固定环的一侧固定在端盖上，固定环为剖分式结构并通过连接螺栓7进行连接固定，且固定环上设有排脂孔25；连接环远离端盖的侧面上设置有压板9，压板通过固定螺栓8与连接环固定连接，连接环的内圆周上设置有连接槽，所述静环为开口式结构且内部设置有金属材质的骨架24，骨架整体为环形，骨架在开口处设置有插销和插孔，并通过插销和插孔连接，静环截面呈U字形，包括沿径向设置的第一静密封环17和第二静密封环18以及两者之间的内静环16，三者连接为一体；第二静密封环位于靠近连接环的一侧且固定于连接槽内，第一静密封环位于远离连接环的一侧且其外圆周设有截流环，内静环的内圆周上设有三个倾斜的密封唇20，密封唇相互之间呈“爪”字型结构，静环上的密封唇与旋转轴的外圆面紧密接触密封，内静环的外圆周上包覆有固定弹簧23对其进行定位；
静环、支撑环、端盖与旋转轴之间共同形成的腔室为密封腔3，动环位于密封腔内；动环的截面整体呈U型，包括沿径向设置的第一动密封环11、第二动密封环12以及沿轴向设置的内动环13，三者连接为一体式结构，第一动密封环位于靠近端盖的一侧且其朝向端盖的侧面上设有两个倾斜的密封唇，两个密封唇的倾斜方向相反，相互之间呈“八”字形结构，第一动密封环上的密封唇与端盖紧密接触密封，内动环套在旋转轴上并通过卡箍15与旋转轴固定连接，第二动密封环位于远离端盖的一侧且其背向端盖的侧面上设置有隔离环14，隔离环朝向连接环的方向沿轴向延伸并套设在静环的外圆周上，动环和隔离环内部均设置有金属材质的骨架，骨架整体分别呈U字形和环形；第一动密封环、第二动密封环和隔离环的外圆周上设置有导流环21，隔离环的内圆周上设有截流环22，上述导流环、截流环、隔离环与静环之间共同形成截面呈S型的隔离通道。
实施例2
本实施例与实施例1整体结构相同，区别之处在于固定环上没有设置排脂孔。
实施例3
本实施例与实施例1整体结构相同，区别之处在于支撑环和静环结构不同，如图2所示，连接环朝向端盖的方向上沿轴向设有支撑密封环26，支撑密封环的外圆周上设有截流环，支撑密封环内圆面设有连接槽，静环的外圆面固定于连接槽内，静环截面呈“只”字形，静环的内圆周上设有三个倾斜的密封唇，密封唇相互之间呈“爪”字型结构。
实施例4
本实施例与实施例3整体结构相同，如图3所示，区别之处在于本实施例中固定环上没有设置排脂孔以及本实施例中压板不单独设置，压板与连接环制成一体。

Claims (9)

1.一种组合式迷宫密封装置，安装于旋转轴和端盖之间，所述旋转轴安装于端盖内且从端盖中伸出，其特征在于：所述组合式迷宫密封装置包括动环、静环以及支撑环，所述支撑环的截面呈“7”字型，包括沿轴向设置的固定环以及沿径向设置的连接环，两者连接为一体，其中固定环的一侧固定在端盖上，连接环远离端盖的侧面上设有压板，压板与连接环固定连接，连接环的内圆周上设置有连接槽，静环的外圆周固定于连接槽内，静环的内圆周上设置有一个以上倾斜的密封唇，静环上的密封唇与旋转轴的外圆面紧密接触密封；
静环、支撑环、端盖与旋转轴之间共同形成的腔室为密封腔，动环位于密封腔内；动环的截面整体呈U型，包括沿径向设置的第一动密封环、第二动密封环以及沿轴向设置的内动环，三者连接为一体式结构；所述第一动密封环位于靠近端盖的一侧且其朝向端盖的侧面上设置有一个以上倾斜的密封唇，第一动密封环上的密封唇与端盖紧密接触密封，内动环套在旋转轴上并通过卡箍与旋转轴固定连接，第二动密封环位于远离端盖的一侧且其背向端盖的侧面上设置有隔离环，隔离环朝向连接环的方向沿轴向延伸并套设在静环的外圆周上，隔离环、静环或连接环上设有截流环，动环的外圆周上设有导流环，上述截流环、导流环、隔离环与静环之间共同形成截面呈S型的隔离通道。
2.根据权利要求1所述的组合式迷宫密封装置，其特征在于：所述第一动密封环、第二动密封环和隔离环的外圆周上均设置有导流环，隔离环的内圆周设有截流环，连接环或静环的外圆周上设置有截流环。
3.根据权利要求1～2所述的组合式迷宫密封装置，其特征在于：所述静环截面呈U字形，包括沿径向设置的第一静密封环和第二静密封环以及两者之间的内静环，三者连接为一体，第二静密封环位于靠近连接环的一侧且固定于连接槽内，第一静密封环位于远离连接环的一侧且其外圆周设有截流环，内静环的内圆周上设有三个倾斜的密封唇，密封唇相互之间呈“爪”字型结构，内静环的外圆周上包覆有固定弹簧对其进行定位。
4.根据权利要求1～2所述的组合式迷宫密封装置，其特征在于：所述连接环朝向端盖的方向上沿轴向设有支撑密封环，支撑密封环的外圆周上设有截流环，支撑密封环内圆面设有连接槽，静环的外圆面固定于连接槽内，静环的内圆周上设有三个倾斜的密封唇，密封唇相互之间呈“爪”字型结构。
5.根据权利要求1所述的组合式迷宫密封装置，其特征在于：所述动环和隔离环内部均设置有金属材质的骨架，骨架整体分别呈U字形和环形。
6.根据权利要求1所述的组合式迷宫密封装置，其特征在于：所述第一动密封环的侧面上设有两个倾斜的密封唇，两个密封唇的倾斜方向相反，相互之间呈“八”字形结构。
7.根据权利要求1所述的组合式迷宫密封装置，其特征在于：所述固定环为剖分式结构并通过连接螺栓进行连接固定，且固定环上设有排脂孔。
8.根据权利要求1所述的组合式迷宫密封装置，其特征在于：所述压板通过固定螺栓与连接环固定连接。
9.根据权利要求1所述的组合式迷宫密封装置，其特征在于：所述静环为开口式结构且内部设置有金属材质的骨架，骨架整体为环形，骨架在开口处设置有插销和插孔，并通过插销和插孔连接。
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