CN202125611U - 大深度水下内外轴机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的大深度水下内外轴机械密封装置，包括静、动环平面摩擦副及其压紧弹簧、连接环、动环螺母、二花键和石墨环。静环安装在外轴上，动环通过花键安装在内轴上。连接环通过另一花键安装在内轴上。压紧弹簧的一端与动环相抵，另一端与连接环相抵。石墨环的左端面与静环相抵，右端面与动环相抵。其优点在于：采用机械密封主密封加辅助密封的结构，保证了内、外轴在相对静止和高速对转时有稳定、可靠的密封，增加机械密封的可靠性。采用高导热率的石墨环，能及时将产生的摩擦热散失。可运用于大深度水下环境，保证在最大工作压力6.5MPa，最高转速为4000r/min的变压力、变转速工况下稳定密封运行，其零件加工精度低，容易加工。

Description

大深度水下内外轴机械密封装置

技术领域

本实用新型涉及密封装置，特别涉及一种大深度水下内外轴机械密封装置。

背景技术

机械密封也称端面密封，用于泵、釜、压缩机、液压传动等其他设备的旋转轴的密封，是一种能够在高温、高压条件下工作的机械密封结构。

传统的机械密封是由一对或数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置，它是靠弹性元件与密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面(端面)产生适当的预紧力，使两个端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的，这层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润滑与平衡压力的作用。

但是，由于机械密封的动静环端面工作时互相摩擦，端面温度过高，存在散热问题。传统机械密封结构零件的加工精度较高，不容易加工。

另外，在大深度水下环境中，承受大深度水压，同时内外轴相对转速高，内外轴的机械密封技术还没有取得很好的应用成果。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种可以承受大深度水压，在内外轴相对转速很高的情况下提高散热性能，适应大深度水下环境的内外轴机械密封装置。

为达到上述目的，本实用新型提供的大深度水下内外轴机械密封装置，包括由静环和动环组成的平面摩擦副及其压紧弹簧，还包括连接环、动环螺母、花键、另一花键和石墨环，其中：所述静环安装在外轴的端盖内，所述端盖扣合安装在所述外轴连接部的垂直端面上，所述端盖具有向左的延伸部，延伸部位于所述外轴连接部与所述静环之间，所述静环的上端面与所述端盖延伸部的下端面之间安装有O型密封圈，所述端盖延伸部的上端面与所述外轴连接部下端面间安装有另一O型密封圈，所述静环与所述内轴间安装有辅助密封圈，所述动环与内轴之间安装有O形橡胶圈；所述连接环的外环面设有螺纹并通过该螺纹与所述动环螺母相配合，所述连接环和所述动环螺母嵌入内轴载荷中，连接环的内环面通过所述花键安装在所述内轴上，连接环具有一左向的环形内槽，所述动环的右端伸入所述环形内槽，并通过所述另一花键安装在所述环形内槽中，所述压紧弹簧的一端抵在所述动环的右端面上，所述压紧弹簧的另一端抵在所述连接环的竖直内壁上，所述石墨环的左端面与所述静环的右端面相抵，所述石墨环的右端面与所述动环的左端面相抵。

本实用新型大深度水下内外轴机械密封装置，其中所述辅助密封圈采用填充聚四氟乙烯。

本实用新型大深度水下内外轴机械密封装置，其中所述静环与所述端盖间形成的腔体中密封配合安装有滑块。

本实用新型大深度水下内外轴机械密封装置的优点和积极效果在于：采用了机械密封主密封加辅助密封的结构，能够保证内、外轴在相对静止和高速对转时有稳定、可靠的密封，增加了机械密封的可靠性，可直接运用于大深度水下环境，保证了在最大工作压力6.5MPa和最高转速为4000r/min的变压力、变转速工况下的稳定密封运行。

采用高导热率的石墨环，导热性好，能及时将产生的摩擦热散失。所需要的零件都比其他类似密封结构零件的加工精度低，容易加工。

下面将结合实施例参照附图进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型大深度水下内外轴机械密封装置的半剖视图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型大深度水下内外轴机械密封装置，包括由静环4和动环10组成的平面摩擦副及其压紧弹簧15、连接环12、动环螺母11、花键13、另一花键14和石墨环9。

静环4安装在外轴2的端盖7内，端盖7扣合安装在外轴2连接部的垂直端面上。静环4与端盖7间形成的腔体中密封配合安装有滑块8。

端盖7具有向左的延伸部，延伸部位于外轴2连接部与静环4之间，静环4的上端面与端盖7延伸部的下端面之间安装有O型密封圈5，实现静环4与端盖7间的密封。端盖7延伸部的上端面与外轴2连接部下端面间安装有另一O型密封圈6，实现端盖7与外轴2间的密封。静环4与内轴1间安装有辅助密封圈3。辅助密封圈2为使用组合密封结构的辅助密封面，采用填充聚四氟乙烯。

连接环12的外环面设有螺纹并通过该螺纹与动环螺母11相配合，连接环12和动环螺母11嵌入内轴载荷16中。连接环12的内环面通过花键13安装在内轴1上。连接环12具有一左向的环形内槽，动环10的右端伸入环形内槽，能够沿水平轴线在花键槽内移动，并通过另一花键14安装在环形内槽中，随内轴1一起旋转。动环10与内轴1之间采用O形橡胶圈17静密封阻止海水从动环10与内轴1的间隙进入内、外轴。

压紧弹簧15的一端抵在动环10的右端面上，压紧弹簧15的另一端抵在连接环12的竖直内壁上，石墨环9的左端面与静环4的右端面相抵，石墨环9的右端面与动环10的左端面相抵，石墨环9实现内装非平衡型机械密封结构的内外轴主密封。压紧弹簧15压紧动环10，使动环10左端面压紧在石墨环9右端面上。动环10、压紧弹簧15、动环螺母11随连接环12与内轴1一起旋转。石墨环9、静环4、滑块8及端盖7与外轴2一起旋转。机械密封的动、静环端面工作时互相摩擦，为防止端面温度过高，动、静环应能有较高的导热性。石墨的导热率仅次于银，铜和铝，是非金属材料中唯一具有高导热率的材料，浸金属银后润滑和耐磨性能提高，导热性更好，能及时将产生的摩擦热散失。

本实用新型大深度水下内外轴机械密封装置，采用了机械密封主密封加辅助密封的结构，能够保证内、外轴在相对静止和高速对转时有稳定、可靠的密封。内、外轴转动时，辅助密封能够封油，同时能给机械密封供油，对机械密封动、静环接触端面进行润滑，延长机械密封的使用寿命，增加机械密封的可靠性，可直接运用于大深度水下环境，保证在最大工作压力6.5MPa，最高转速为4000r/min的变压力、变转速工况下稳定密封运行。

本实用新型大深度水下内外轴机械密封装置，所需要的零件都比其他类似密封结构零件的加工精度低，容易加工。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (3)

1.一种大深度水下内外轴机械密封装置，包括由静环(4)和动环(10)组成的平面摩擦副及其压紧弹簧(15)，其特征在于：还包括连接环(12)、动环螺母(11)、花键(13)、另一花键(14)和石墨环(9)，其中：所述静环(4)安装在外轴(2)的端盖(7)内，所述端盖(7)扣合安装在所述外轴(2)连接部的垂直端面上，所述端盖(7)具有向左的延伸部，延伸部位于所述外轴(2)连接部与所述静环(4)之间，所述静环(4)的上端面与所述端盖(7)延伸部的下端面之间安装有O型密封圈(5)，所述端盖(7)延伸部的上端面与所述外轴(2)连接部下端面间安装有另一O型密封圈(6)，所述静环(4)与所述内轴(1)间安装有辅助密封圈(3)，所述动环(10)与内轴(1)之间安装有O形橡胶圈(17)；所述连接环(12)的外环面设有螺纹并通过该螺纹与所述动环螺母(11)相配合，所述连接环(12)和所述动环螺母(11)嵌入内轴载荷(16)中，所述连接环(12)的内环面通过所述花键(13)安装在所述内轴(1)上，所述连接环(12)具有一左向的环形内槽，所述动环(10)的右端伸入所述环形内槽，并通过所述另一花键(14)安装在所述环形内槽中，所述压紧弹簧(15)的一端抵在所述动环(10)的右端面上，所述压紧弹簧(15)的另一端抵在所述连接环(12)的竖直内壁上，所述石墨环(9)的左端面与所述静环(4)的右端面相抵，所述石墨环(9)的右端面与所述动环(10)的左端面相抵。

2.根据权利要求2所述的大深度水下内外轴机械密封装置，其特征在于：其中所述辅助密封圈(3)采用填充聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1或2所述的大深度水下内外轴机械密封装置，其特征在于：其中所述静环(4)与所述端盖(7)间形成的腔体中密封配合安装有滑块(8)。