CN116398636A - 一种自润滑低噪音机械密封 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自润滑低噪音机械密封，其应用于机械密封，包括机械连接的下法兰和上法兰，下法兰与上法兰之间设有外腔管，外管腔、下法兰与上法兰围成隔音腔且隔音腔内填充有润滑剂，轴杆，轴杆穿过下法兰和上法兰，轴杆的外侧设有穿过上法兰的轴套，动环设于隔音腔内且套设在轴套外，静环嵌入安装在下法兰靠近隔音腔的一侧，动环和静环的接触部位设有应力释放槽；本发明在动环和静环的接触部位设置应力释放槽，利用应力释放槽收集石墨粉，自润滑密封面，降低了摩擦噪音，实现低噪音运行，提高了使用寿命；整体做成整体法兰一体式，无需手工去装配压紧动环和静环，安装简单，损坏率低；在动环和静环外设置了隔音腔，起到隔音作用。

Description

一种自润滑低噪音机械密封

技术领域

本发明涉及机械密封技术领域，特别是涉及了一种自润滑低噪音机械密封。

背景技术

生物制药及日化食品行业中承压设备机械搅拌常用密封形式就是机械密封，机械密封(石墨环等及其它金属)与罐内介质不会直接接触，石墨环摩擦的碎屑会掉落在机械密封外腔体内，定期用气枪吹扫顺着排液槽排出，因此机械密封相对比较卫生，普遍用于生物制药和食品行业；随着制药和食品洁净厂房标准及客户要求不断升级，客户对机械搅拌噪音要求也越来越严格，机械搅拌主要噪音来自机械密封运行过程中的摩擦异响；而我们常用的就是干磨机械密封，干磨机封主要优点就是维护简单、成本低、产品紧凑利用率高，缺点就是产生异响；声音来源于机械密封运行过程中动静环摩擦产生热量，运行时间越长，热量、温度就会升高，会导致微小变形，变形会导致接触面的粗糙度变大，进而导致密封面不平，密封面不平整导致摩擦受力不均产生异响；并且还会加快损耗，降低使用寿命，因此，研发了新型卫生自润滑低噪音机械密封用于解决这一问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种自润滑低噪音机械密封，在动环和静环的接触部位设置应力释放槽，利用应力释放槽收集石墨粉，在动环转动过程中，石墨粉会自润滑密封面，石墨粉会减少动环和静环的摩擦系数，也减少了摩擦力，在转动运行中密封面的有效接触面积减少，变形也会变小，摩擦产生的热量也会减少，从而运行过程中产生的噪音也变小，实现低噪音运行，也进一步的提高了使用寿命；并且整体结构的密封做成整体法兰一体式，无需手工去装配压紧动环和静环，安装简单，损坏率低；在动环和静环外设置了隔音腔，在运行过程中，可以起到隔音作用，并定期加注润滑剂来润滑机封后动环、静环密封面，从而使机封在运行中彻底无噪音。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下所述的技术方案：

一种自润滑低噪音机械密封，其应用于机械密封，其包括：机械连接的下法兰和上法兰，所述下法兰与上法兰之间设有外腔管，所述外管腔、下法兰与上法兰围成隔音腔且隔音腔内填充有润滑剂，轴杆，所述轴杆穿过下法兰和上法兰，所述轴杆的外侧设有穿过上法兰的轴套，动环，其设于隔音腔内且套设在轴套外，静环，其嵌入安装在下法兰靠近隔音腔的一侧，所述动环和静环的接触部位设有应力释放槽。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述轴套位于隔音腔外的一端套设有锁紧环，所述锁紧环配合锁紧法兰把轴套与轴杆固定一起。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述轴套上设有环形槽，所述上法兰的外端面设有通过锁紧螺栓固定的压板，所述压板伸入到环形槽内。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述轴套位于隔音腔内的一端套接有中间套，所述动环通过中间套与轴套连接。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述下法兰端面设有放置槽，所述静环置于放置槽内且静环伸出下法兰外，所述静环上设有压环，所述压环与外腔管的卡接，所述压环把静环压接固定在下法兰上。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述下法兰上设有与放置槽连通的排污通道，所述排污通道的外端口处设有排污封头。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述下法兰内设有碎屑收集套，所述碎屑收集套设于轴杆外且与轴杆之间形成碎屑收集井，所述碎屑收集套伸入到动环内。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述碎屑收集套靠近下法兰的一端设有向外延伸的压接边沿，所述下法兰上设有与压接边沿抵接的限位环。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述上法兰设有与隔音腔连通的注液通道，所述注液通道的外端口处设有注液封头。

作为本发明提供的所述自润滑低噪音机械密封的一种优选实施方式，所述上法兰靠近隔音腔的一端面设有套在轴杆外的油封。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

本发明提供的自润滑低噪音机械密封，在动环和静环的接触部位设置应力释放槽，利用应力释放槽收集石墨粉，在动环转动过程中，石墨粉会自润滑密封面，石墨粉会减少动环和静环的摩擦系数，也减少了摩擦力，在转动运行中密封面的有效接触面积减少，变形也会变小，摩擦产生的热量也会减少，从而运行过程中产生的噪音也变小，实现低噪音运行，也进一步的提高了使用寿命；并且整体结构的密封做成整体法兰一体式，无需手工去装配压紧动环和静环，安装简单，损坏率低；在动环和静环外设置了隔音腔，在运行过程中，可以起到隔音作用，并定期加注润滑剂来润滑机封后动环、静环密封面，从而使机封在运行中彻底无噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的自润滑低噪音机械密封的立体结构示意图；

图2为本发明提供的自润滑低噪音机械密封的剖面平面示意图；

图3为本发明提供的自润滑低噪音机械密封的剖面立体示意图；

图4为本发明提供的自润滑低噪音机械密封的图3的分解示意图。

图中标记说明如下：

1、下法兰；2、上法兰；3、外腔管；4、隔音腔；5、注液通道；6、注液封头；7、油封；8、轴杆；9、静环；10、动环；11、应力释放槽；12、轴套；13、锁紧环；14、锁紧法兰；15、环形槽；16、压板；17、中间套；18、放置槽；19、压环；20、排污通道；21、排污封头；22、碎屑收集套；23、压接边沿；24、限位环。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

如背景技术所述的，干磨机封在运行中会产生异响；声音来源于机械密封运行过程中动静环摩擦产生热量，运行时间越长，热量、温度就会升高，会导致微小变形，变形会导致接触面的粗糙度变大，进而导致密封面不平，密封面不平整导致摩擦受力不均产生异响；并且还会加快损耗，降低使用寿命。

为了解决此技术问题，本发明提供了一种自润滑低噪音机械密封，其应用于机械密封。

具体地，请参考图1-4，所述自润滑低噪音机械密封，其包括机械连接的下法兰1和上法兰2，所述下法兰1与上法兰2之间设有外腔管3，所述外腔管3、下法兰1与上法兰2围成隔音腔4且隔音腔4内填充有润滑剂，轴杆8，所述轴杆8穿过下法兰1和上法兰2，所述轴杆8的外侧设有穿过上法兰2的轴套12，动环10，其设于隔音腔4内且套设在轴套12外，静环9，其嵌入安装在下法兰1靠近隔音腔4的一侧，所述动环10和静环9的接触部位设有应力释放槽11。

本发明提供的自润滑低噪音机械密封，在动环10和静环9的接触部位设置应力释放槽11，利用应力释放槽11收集石墨粉，在动环10转动过程中，石墨粉会自润滑密封面，石墨粉会减少动环10和静环9的摩擦系数，也减少了摩擦力，在转动运行中密封面的有效接触面积减少，变形也会变小，摩擦产生的热量也会减少，从而运行过程中产生的噪音也变小，实现低噪音运行，也进一步的提高了使用寿命；并且整体结构的密封做成整体法兰一体式，无需手工去装配压紧动环10和静环9，安装简单，损坏率低；在动环10和静环9外设置了隔音腔4，在运行过程中，可以起到隔音作用，并定期加注润滑剂来润滑机封后动环10、静环9密封面，从而使机封在运行中彻底无噪音。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1

请参考图1-4，提供了一种自润滑低噪音机械密封，其包括下法兰1和上法兰2，下法兰1与设备主体固定连接，在下法兰1和上法兰2之间设有外腔管3，在上法兰2的底面设有与外腔管3内壁贴合的内凸起，在下法兰1的上端面位于外腔管3的外侧设有外凸起，利用内凸起和外凸起对外腔管3进行径向限位，并且上法兰2和下法兰1之间通过长螺栓连接，用于把下法兰1和上法兰2机械连接一体，同时为了提高密封性，外腔管3端面与上法兰2连接处设有密封圈，外管腔、下法兰1与上法兰2围成隔音腔4且隔音腔4内填充有润滑剂，上法兰2设有与隔音腔4连通的注液通道5，注液通道5的外端口处设有注液封头6，并且上法兰2靠近隔音腔4的一端面设有套在轴杆8外的油封7，轴杆8穿过下法兰1和上法兰2，并且在轴杆8的外侧设有穿过上法兰2的轴套12，轴套12下端伸入到隔音腔4内，上端伸出到上法兰2外，在下法兰1靠近隔音腔4的一端面安装有套在轴杆8外的静环9，静环9的上端面设有动环10，动环10设于隔音腔4内且套设在轴套12外，并与轴套12固定连接，在动环10和静环9的接触部位设有应力释放槽11，具体的在动环10的摩擦面设有上半槽，在静环9的摩擦面设有下半槽，上半槽和下半槽相匹配，在静环9和动环10接触后，上半槽和下半槽之间围成应力释放槽11，且上半槽和下半槽均为闭环槽。

轴套12位于隔音腔4外的一端套设有锁紧环13，锁紧环13采用柔性材质，如橡胶材质，锁紧环13的外侧面为向两端面倾斜的锥面结构，在上下两个锥面结构上均设有锁紧法兰14，锁紧法兰14之间通过锁紧栓连接，利用两个锁紧法兰14相互靠近挤压锁紧环13，从而利用锁紧环13对轴套12挤压，使得轴套12与轴杆8紧压，完成对轴套12的固定，并且在轴套12的外侧设有环形槽15，环形槽15内插接有压板16，压板16为弧形结构，压板16通过锁紧螺栓与上法兰2固定连接，利用压板16对轴套12的轴向进行限位，进而对轴杆8进行限位。

在轴套12位于隔音腔4内的一端外侧设有中间套17，中间套17的上部套在轴套12外，下部套在轴杆8外，上下部之间形成台阶结构，轴套12的底面与台阶结构的表面抵接，动环10套在中间套17外侧，并且动环10的下部伸出中间套17，在动环10的侧面设有销钉，销钉穿过动环10、中间套17与轴套12固定连接，中间套17的外侧下部设有外台阶结构，在动环10的内侧靠近下部也设有一个内台阶结构，外台阶结构与内台阶结构滑动套接，并且在内台阶结构与外台阶结构之间设有密封圈和密封垫，同时为了保证密封性能，轴套12与中间套17接触部以及中间套17与轴杆8接触部均设有密封圈。

实施例2

对实施例1提供的自润滑低噪音机械密封进一步优化，具体地，如图2-4，在下法兰1的端面设有放置槽18，静环9安装在放置槽18内，并且静环9的上部伸出下法兰1外，在静环9的外侧设有压环19，静环9靠近上部的外侧壁设有台阶面，压环19的底面设有与台阶面相压接的压接面，利用压环19把静环9压接固定在下法兰1上，并且台阶面与压接面接触位置设置密封圈，静环9的底部外侧与下法兰1的放置槽18接触部也设有密封圈，为了方便固定压环19，在外腔管3的底部内侧壁设有卡槽，压环19置于卡槽内，同时压环19与卡槽接触面以及压环19与下法兰1接触面也设有密封圈，在静环9与放置槽18底部之间留有空隙，便于对静环9内部进行清洗、排污，在下法兰1上设有与放置槽18连通的排污通道20，排污通道20的外端口处设有排污封头21，排污封头21与排污通道20的排污口螺纹连接，在清洗时，把排污封头21从排污通道20拆开，注入清洗液，进行清洗并排污，在运行时排污堵头处于封堵状态。

实施例3

对实施例2提供的自润滑低噪音机械密封进一步优化，具体地，如图2-4，在下法兰1内设有碎屑收集套22，碎屑收集套22设于轴杆8外且与轴杆8之间形成碎屑收集井，碎屑收集套22伸入到动环10内，碎屑收集套22从静环9与轴杆8之间穿过，在清洗静环9时，可以避免清洗液进入到机封内部，也能够对动环10和静环9连接处进行密封，避免在运行过程中，设备主体内的粉质进入到机械密封机构内部，而为了实现对碎屑收集套22的固定，在下法兰1的底端面设有台阶状槽，碎屑收集套22靠近下法兰1的一端设有向外延伸的压接边沿23，压接边沿23与台阶状槽抵接，并且在压接边沿23与台阶状槽之间设有密封圈，为了对碎屑收集套22限位固定，在下法兰1上设有与压接边沿23抵接的限位环24，限位环24与下法兰1的台阶状槽侧壁插接。

值得说明的是，上述实施例中所用到的密封圈、密封垫均为常规密封材料，其目的就是为了保证接触部位的密封性，可以根据所密封部位的尺寸规格进行合理选择，密封圈的材质可以选用耐磨、耐腐蚀的橡胶材质。

本发明提供的自润滑低噪音机械密封的安装方法以及工作原理为：

把通过锁紧环13和锁紧法兰14把轴套12与轴杆8固定连接，并通过压板16把轴承套穿过上法兰2后固定，在轴承套的下端套接中间套17和动环10，并且在套接过程中把密封圈和密封垫一起安装，通过销钉把动环10和轴承套固定在一起，把静环9配合密封圈放置在下法兰1上，把压环19和外腔管3底部内侧通过密封圈过盈插接后，并把外腔管3下部与下法兰1连接，并使得压环19与静环9压接，把上法兰2与外腔管3上部卡接，同时轴杆8穿过静环9和下法兰1，通过长螺杆把上法兰2和下法兰1连接在一起，通过限位环24把碎屑收集套22固定在下法兰1上，通过注液通道5向隔音腔4内注入润滑剂，并通过注液封头6密封，在动环10和静环9的接触部位设置应力释放槽11，利用应力释放槽11收集石墨粉，在动环10转动过程中，石墨粉会自润滑密封面，石墨粉会减少动环10和静环9的摩擦系数，也减少了摩擦力，在转动运行中密封面的有效接触面积减少，变形也会变小，摩擦产生的热量也会减少，从而运行过程中产生的噪音也变小，实现低噪音运行，也进一步的提高了使用寿命；并且整体结构的密封做成整体法兰一体式，无需手工去装配压紧动环10和静环9，安装简单，损坏率低；在动环10和静环9外设置了隔音腔4，在运行过程中，可以起到隔音作用，并定期加注润滑剂来润滑机封后动环10、静环9密封面，从而使机封在运行中彻底无噪音。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，包括机械连接的下法兰和上法兰，所述下法兰与上法兰之间设有外腔管，所述外管腔、下法兰与上法兰围成隔音腔且隔音腔内填充有润滑剂，轴杆，所述轴杆穿过下法兰和上法兰，所述轴杆的外侧设有穿过上法兰的轴套，动环，其设于隔音腔内且套设在轴套外，静环，其嵌入安装在下法兰靠近隔音腔的一侧，所述动环和静环的接触部位设有应力释放槽。

2.根据权利要求1所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述轴套位于隔音腔外的一端套设有锁紧环，所述锁紧环配合锁紧法兰把轴套与轴杆固定一起。

3.根据权利要求2所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述轴套上设有环形槽，所述上法兰的外端面设有通过锁紧螺栓固定的压板，所述压板伸入到环形槽内。

4.根据权利要求3所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述轴套位于隔音腔内的一端套接有中间套，所述动环通过中间套与轴套连接。

5.根据权利要求1所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述下法兰端面设有放置槽，所述静环置于放置槽内且静环伸出下法兰外，所述静环上设有压环，所述压环与外腔管的卡接，所述压环把静环压接固定在下法兰上。

6.根据权利要求1所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述下法兰上设有与放置槽连通的排污通道，所述排污通道的外端口处设有排污封头。

7.根据权利要求1所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述下法兰内设有碎屑收集套，所述碎屑收集套设于轴杆外且与轴杆之间形成碎屑收集井，所述碎屑收集套伸入到动环内。

8.根据权利要求7所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述碎屑收集套靠近下法兰的一端设有向外延伸的压接边沿，所述下法兰上设有与压接边沿抵接的限位环。

9.根据权利要求1所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述上法兰设有与隔音腔连通的注液通道，所述注液通道的外端口处设有注液封头。

10.根据权利要求1所述一种自润滑低噪音机械密封，其特征在于，所述上法兰靠近隔音腔的一端面设有套在轴杆外的油封。

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