CN201359086Y - 能纠正旋转轴偏心的动环装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴系用机械密封装置，尤其涉及机械密封装置中动环装置的改进。本实用新型能纠正旋转轴偏心的动环装置，包括和旋转轴套固接到一起的动环座、套装在该动环座中的动环，以及安装在所述动环和所述动环座之间的辅助密封件，所述动环和所述动环座轴向之间球面滑动接触。本实用新型能减少由于旋转轴轴线偏心导致的泄漏，并且结构不复杂，容易加工制造。

Description

能纠正旋转轴偏心的动环装置

技术领域

本实用新型涉及轴系用机械密封装置，尤其涉及机械密封装置中动环装置的改进。

背景技术

机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置，它依靠弹性元件对动、静环端面密封副的预紧而达到密封的轴向端面密封装置，它由动环和静环组成的端面密封副、弹性元件、辅助密封件、传动件、防转件和紧固件等构成，辅助密封件一般指O型、V型、U型、楔型或异型圈，它主要起动环和静环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。动环装置指由动环和套装动环的动环座以及动环与动环座之间的辅助密封件构成的组合件。由于机械振动、轴身长度、旋转轴金加工等因素的影响，旋转轴在运转中常发生轴向窜动和径向跳动以及轴线角位移(即轴线偏心)等现象，对于轴向窜动，由于旋转轴轴向位移的速率不大，弹性元件的补偿作用能够使动静环的密封端面良好密合，一般能够消除轴向窜动产生的泄漏。在轴身较长的情况下，径向跳动和轴线偏心的现象一般同时发生，并且出现的频率一般随着转速的增加而增加，由于现有机械密封装置上动、静环的密封端面多为垂直于旋转轴的平面，因而旋转轴的径向跳动仅使动环在静环端面上移动，并不影响密封效果。而旋转轴偏心才是造成现有密封装置泄漏的主要原因之一，旋转轴偏心使动环轴线和静环轴线不重合、不平行，因而造成动环和静环的端面不再重合，而是形成一个张角，从而导致泄漏，由于①所形成的张角的顶角在静环端面上的位置随着动环的旋转而旋转变化，且频率较高，弹性元件来不及全部补偿，只能部分补偿；②辅助密封件对动环在动环座中的位移有一定的阻碍作用，这使得动环的随动性不是很好，不能及时全部消除动静环之间的张角。目前，尚未发现较好的解决方案。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种能纠正旋转轴偏心的动环装置，它能减少由于旋转轴轴线偏心导致的泄漏，并且结构不复杂，容易加工制造。

为了解决上述技术问题，本实用新型能纠正旋转轴偏心的动环装置，包括和旋转轴套固接到一起的动环座、套装在该动环座中的动环，以及安装在所述动环和所述动环座之间的辅助密封件，所述动环和所述动环座轴向之间球面滑动接触。

由于采用上述方案，动环在径向上由辅助密封件弹性支承，动环在轴向上与动环座球面滑动接触，从而使得动环能够在动环座中偏转。当旋转轴偏心时，虽然动环座的轴线与静环轴线不重合，不平行，但①动环座中的动环能够偏转；②弹性元件通过动环座向动环提供指向静环的轴向预紧力，因而动环仍然能够与静环紧密贴合，或者使动环和静环之间的张角减小，减少泄漏量。

动环采用高分子材料制成，可减小动环的质量和转动惯量，有利于动环的偏转和与静环之间的贴合。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型能纠正旋转轴偏心的动环装置作进一步的详细说明。

图1是本实用新型能纠正旋转轴偏心的动环装置的结构原理示意图；

图2是本实用新型应用于海洋工程船舶水下电动推进器驱动轴的机械密封装置的结构原理示意图。

具体实施方式

图1、图2中，动环座1固定套接在弹簧座5中，弹簧座5固定连接到旋转轴套4上，动环座1中套装有动环2，动环2的外周壁上沿周向均布有6个轴向的定位槽，动环座1的周壁对应位置上也均布有6个定位螺孔，定位螺钉旋入定位螺孔后进入动环2外周壁上的定位槽中，但与定位槽的底部之间不接触，有0.5～1mm的间隙，(图中定位槽、定位螺孔、定位螺钉均未画出)，使动环2和动环座1之间不发生相对转动，从而将旋转轴的转矩传给动环2。动环2和动环座1轴向之间球面滑动接触，其中动环2沿轴向和动环座1接触的端面为外凸的球面，动环2和动环座1的两个内周壁之间各安装有一只辅助密封件3，该辅助密封件3为橡胶“O”型圈，由于橡胶“O”型圈具有弹性，且驱动轴径向跳动的位移一般小于0.1mm，因而动环2可在动环座1中作小范围的偏转，动环座1和弹簧座5轴向之间还安装有12根性能一致的弹性元件6，该弹性元件6为弹簧，使得动环2的密封端面沿轴向紧贴在静环7的密封端面上，动环2采用高分子材料制成。由于高分子材料制造的动环2质量很轻，因而动环2的转动惯量较小，有利于提高动环2的随动性。

当旋转轴发生径向跳动和轴线偏心现象时，都可通过动环2在动环座1中的偏转而使动环2的密封端面和静环7的密封端面保持贴合，减少泄漏。

旋转轴的轴向窜动由于频率较低，由弹性元件6给予补偿。

上述实施方式仅是本实用新型较好的实施方式之一，其动环与动环座接触的端面不仅可以是外凸的球面，也可以是内凹的球面。这些变更均落入本实用新型能纠正旋转轴偏心的动环装置的保护之中。

本实用新型不仅适用于静环的密封端面是平面的情况，也适用于静环的密封端面是内凹球面的情况。

Claims (3)

1.一种能纠正旋转轴偏心的动环装置，包括和旋转轴套(4)固接到一起的动环座(1)、套装在该动环座(1)中的动环(2)，以及安装在所述动环(2)和所述动环座(1)之间的辅助密封件(3)，其特征是：所述动环(2)和所述动环座(1)轴向之间球面滑动接触。

2.根据权利要求1所述的能纠正旋转轴偏心的动环装置，其特征是：所述动环(2)与动环座(1)轴向接触的端面为外凸的球面。

3.根据权利要求1所述的能纠正旋转轴偏心的动环装置，其特征是：所述动环(2)与动环座(1)轴向接触的端面为内凹的球面。

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