CN203835790U - 一种机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机械密封装置，属于密封系统技术领域；它解决了现有机械密封装置中静环使用寿命端，静环受损对密封效果影响较大且动环容易转动失效的技术问题；一种机械密封装置，包括泵轴，泵轴上依次设有泵腔压盖、静环、动环、叶轮，静环两端分别与泵腔压盖和动环一端端面相连，动环上设置有动环座，静环两端面分别经过抛光处理，静环与泵腔压盖间设置静环套，静环套贴紧于静环外侧壁上，静环套与泵腔压盖贴紧，动环座上设置有紧固装置，紧固装置一端与动环座贴紧，另一端与叶轮固定连接，紧固装置使动环随叶轮一起转动；本实用新型延长了静环的使用寿命，保证了密封装置的密封效果，紧固装置防止弹簧支架与泵轴相对转动而导致动环传动失效。

Description

一种机械密封装置

技术领域

本实用新型属于密封系统技术领域，涉及一种机械密封装置。

背景技术

机械密封装置是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置，其相对于其它类型的密封装置具有可靠性高、使用寿命长、机械摩擦性较好、适应范围广等有点，因此被广泛使用于生活中的各个领域。

授权公告号为CN201196263Y的实用新型公开了一种机械密封装置，包括泵轴，在泵轴上依次设有泵腔压盖、静环、动环、弹簧支架、叶轮，该泵腔压盖具有凹环形槽，静环安装于凹环形槽内，静环两端分别与凹环形槽和动环一端端面贴紧，动环另一端与弹簧支架嵌合连接，弹簧支架与叶轮之间紧配合，叶轮将弹簧支架压紧并带动弹簧支架与动环周向转动，在弹簧支架外侧壁上开设有容纳弹簧的容纳腔，容纳腔内侧壁设置有用于固定弹簧的弹簧座，动环外侧壁上设置有将动环与弹簧支架固定的动环座，这种机械密封装置在动环外侧壁上安装动环座，使得动环与弹簧支架能同步周向转动，实现机器的基本传动，但是在实现上述功能的同时，该机械密封装置也存在以下不足，1、由于静环静止，动环在静环端面上运动，因此静环的表面被抛光，但这种静环的抛光面只有一面，其在与动环的摩擦作用下会逐渐粗糙并受损，使用寿命较短，当静环摩擦受损后，又必须及时对其更换，使用相当有限，若继续使用，动环与静环之间的摩擦力增大，不仅影响动环的转动，静环也会随动环转动，而静环转动会使静环与密封圈之间的间隙增大，亦会大大影响密封装置的密封效果；2、由于动环座的一端将动环锁紧，而另一端只是紧贴在弹簧支架外侧壁上，因此在叶轮长期的转动过程中，动环座与弹簧支架之间容易产生间隙，而弹簧支架也会在泵轴长期转动过程中出现与泵轴相对运动的情况，也就是常说的“打滑”，若此时动环座与弹簧支架之间产生间隙，弹簧支架容易与动环分离，如此就不能使动环转动，导致传动失效，机器也就不能达到正常的传动功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种静环使用寿命较长，密封效果不受静环受损影响且能增强动环与弹簧支架间连接强度并防止动环转动失效的一种机械密封装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种机械密封装置，包括泵轴，所述泵轴上依次设有泵腔压盖、静环、动环、弹簧支架、叶轮，所述泵腔压盖具有凹环形槽，静环两端分别与凹环形槽和动环一端端面贴紧，动环另一端与弹簧支架嵌合连接，动环外侧壁上设置有将动环与弹簧支架固定的动环座，所述叶轮将弹簧支架压紧并带动弹簧支架与动环周向转动，在弹簧支架外侧壁上开设有容纳弹簧的容纳腔，容纳腔内设置有用于固定弹簧的弹簧座，所述静环两端端面分别经过抛光处理，静环与泵腔压盖之间设置有静环套，所述静环套环绕并贴紧于静环外侧壁上，静环套外侧壁与凹环形槽内侧壁贴紧，所述动环座上设置有紧固装置，紧固装置一端与动环座外侧壁贴紧，另一端与叶轮固定连接，所述紧固装置使动环随叶轮一起转动。

由于静环的两个端面都经过抛光处理，因此当静环的任意一面受损较严重时，只需将静环由泵腔压盖中取出，更换另外一面与动环接触，继续使用，无需更换静环，从而延长了静环的使用寿命，也保证了密封装置的正常使用，而当静环一端端面摩擦受损后，该端面上会形成较多的坑洞，当受损的一面被更换至与泵腔压盖压紧时，另一端面在与动环长时间的摩擦下，也会受损且表面形成坑洞，而此时与动环压紧的端面会由于表面粗糙而摩擦力增大，因此静环会随动环转动，转动过程中，静环与泵腔压盖间会产生或大或小的缝隙，而缝隙的存在，大大影响了密封装置的密封效果，而在静环外与泵腔压盖之间安装静环套并通过静环与泵腔压盖夹紧，不仅起到了较好密封效果，而且间接增强了静环与泵腔压盖间的摩擦力，防止静环在两端面受损的情况下随动环转动，保证了密封装置的密封效果，另外，在动环座外侧壁上安装了紧固装置，紧固装置将动环座抱紧，此时，紧固装置起到主要的传统作用，而弹簧支架只是辅助的传动，动环座在紧固装置的阻挡作用下不会与弹簧支架之间产生间隙，动环座始终将动环与弹簧支架固定在一起，当弹簧支架与泵轴之间发生相对转动而失去传统作用时，由于紧固装置与动环连为一体，紧固装置在叶轮的动力作用下，也会使动环随紧固装置一起转动，因此动环也不会失去传动作用，避免了由于弹簧支架与泵轴相对转动而导致动环传动失效。

在上述一种机械密封装置中，所述静环上环绕其外侧壁开设有环形固定槽，静环套上环绕其内侧壁设置有环形固定块，所述环形固定块嵌入环形固定槽内。

由于同一静环在更换其端面时，需要将其从泵腔压盖中取出，此时静环套与泵腔压盖压紧，取出静环时，静环套容易脱落并遗留在泵腔压盖中，工作人员需将静环套从泵腔压盖中取出并重新安装在静环上，此过程较为繁琐且拉长了静环更换时的工作时长，影响机器的工作效率，而在静环上开设环形固定槽，在静环套上设置与环形固定槽相对应的环形固定块，加强了静环套与静环之间的连接强度，使得静环套能始终安装于静环的外表面上，不易脱落，方便静环的更换。

在上述一种机械密封装置中，所述静环套外侧壁与两端端面的交界处分别具有一个过渡面，所述过渡面为平面，所述过渡面与外侧壁和两端端面之间分别形成钝角。

由于静环套安装于泵腔压盖内时要与泵腔压盖内侧壁处于贴紧状态，静环套外径大于或等于泵腔压盖内径，而如此，静环在取出与安装时静环套会难以进入泵腔压盖中或者难以从泵腔压盖中取出，因此在静环套外侧壁与其两端端面的交界处分别具有一个表面为平面的过渡面，过渡面与泵腔压盖内侧壁之间形成间隙，因此取出和安装静环套的困难程度减小，而且不影响静环的密封效果。

在上述一种机械密封装置中，所述静环套宽度大于静环宽度的三分之二且小于静环总宽度。

现有的密封装置中，静环安装在泵腔压盖的凹环形槽中时，静环与泵腔压盖持平，若静环套的宽度大于静环的宽度，静环会超出泵腔压盖上表面以外，如此造成材料浪费，生产成本增加，而静环套宽度过窄的话，其密封效果又较差，而且在静环两端端面受损的情况下，静环套与泵腔压盖之间的接触面积过小，其防止静环转动的作用将大大减小，因此静环套的宽度在静环总宽度与三分之二宽度之间最为合适。

在上述一种机械密封装置中，所述静环上垂直开设有贯穿静环的方形通孔，静环内中部开设有扇形缺口且扇形缺口垂直于方形通孔，所述扇形缺口与方形通孔相通，所述扇形缺口位于方形通孔与静环中心之间。

由于静环的一端端面在受损后要取出静环更换另一个端面使用，而静环套与泵腔压盖之间的摩擦力较大，静环在更换端面时难以取出，因此在静环上开设贯穿静环的方形通孔和扇形缺口，使得静环在取出时，可使用钩状或者直角状的工具伸入方形通孔中，使伸入静环内的部分钩在扇形缺口内，即能方便的将静环从泵腔压盖中取出，方便实用，而且节省生产原料。

在上述一种机械密封装置中，所述方形通孔与扇形缺口间的夹角角度小于或等于30°。

由于静环与动环长期摩擦，因此静环的强度要求较高，而在静环上开孔不宜离静环的中心较近，扇形缺口与方形通孔的夹角角度为30°，不仅满足静环方便取出，同时不影响静环的整体强度。

在上述一种机械密封装置中，所述紧固装置包括紧固圈、连接套环与固定圈，紧固圈轴向设置并压紧于动环座外侧壁上，固定圈轴向设置且一端与叶轮固定连接，连接套环横向设置且两端分别与紧固圈和固定圈相连，所述紧固圈、连接套环、固定圈一体成形。

固定圈与叶轮固连，紧固圈与动环座连接，在叶轮转动并带动动环转动的过程中，固定圈随叶轮转动，其力的方向与叶轮的转动方向相同，而紧固圈此时要带动弹簧支架与动环转动，其与动环座外侧壁摩擦产生与固定圈相反的力，因此紧固装置优选为一体成形，不仅可以优化制作工艺，而且可以提高整个紧固装置的强度与抗扭性能，增加其使用寿命。

在上述一种机械密封装置中，叶轮与弹簧支架接触的一端端面上开设有容纳槽，所述固定圈伸入容纳槽内并与容纳槽内侧壁固定连接。

由于叶轮是主要的动力源，叶轮通过紧固装置带动弹簧支架与动环转动，紧固装置起主要的传动功能，因此在叶轮与弹簧支架接触的一端端面上开设容纳槽，使固定圈伸入容纳槽内并与容纳槽内侧壁固定连接，使得固定圈不外露，防止固定圈在传动过程中损坏或者与叶轮分离，增加了固定圈与叶轮之间的紧固程度，并防止紧固圈与叶轮分离而导致整个机械密封装置失去主要的传动功能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、静环的两个端面都经过抛光处理，当静环的任意一面受损较严重时，可更换另外一面继续使用，无需更换静环，从而延长了静环的使用寿命，也保证了密封装置的正常使用，静环的两端端面受损变粗糙后，静环与动环之间的摩擦力增大，静环会随动环转动，转动过程中，静环与泵腔压盖间会产生或小的缝隙，而缝隙的存在，大大影响了密封装置的密封效果，而在静环与泵腔压盖之间安装静环套并通过静环与泵腔压盖将静环套夹紧，不仅起到了较好密封效果，而且间接增强了静环与泵腔压盖间的摩擦力，防止静环在两端面受损的情况下随动环转动，保证了密封装置的密封效果。

2、在静环上开设环形固定槽，在静环套上设置与环形固定槽相对应的环形固定块，加强了静环套与静环之间的连接强度，使得静环套能始终安装于静环的外表面上，不易脱落，方便静环的更换。

3、在静环上开设贯穿静环的方形通孔和扇形缺口，使得静环在取出时，可使用钩状或者直角状的工具伸入方形通孔中，使伸入静环内的部分钩在扇形缺口内，即能方便的将静环从泵腔压盖中取出，方便实用，而且节省生产原料。

4、在动环座外侧壁上安装紧固装置，紧固装置将动环座抱紧，使得动环座始终与动环固定在一起，当弹簧支架与泵轴之间发生相对转动并失去传动功能时，紧固装置在叶轮的动力作用下，也会使动环随紧固装置一起转动，避免了由于弹簧支架与泵轴相对转动而导致动环传动失效。

5、在叶轮与弹簧支架接触的一端端面上开设容纳槽，使固定圈伸入容纳槽内并与容纳槽内侧壁固定连接，使得固定圈不外露，防止固定圈在传动过程中损坏，增加了固定圈与叶轮之间的紧固程度，并防止紧固圈与叶轮分离而导致整个机械密封装置失去传动功能。

附图说明

图1为本实用新型一种机械密封装置的剖面结构示意图。

图2为本实用新型一种机械密封装置中静环与静环套的剖面结构示意图。

图3为本实用新型一种机械密封装置中静环的平面图。

图中，100、泵轴；200、泵腔压盖；300、静环；310、静环套；311、环形固定块；312、过渡面；320、环形固定槽；330、方形通孔；340、扇形缺口；400、动环；410、动环座；500、弹簧支架；510、弹簧座；520、弹簧；600、叶轮；610、容纳槽；700、紧固装置；710、紧固圈；720、连接套环；730、固定圈。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本实用新型一种机械密封装置，包括泵轴100，该泵轴100上依次安装有与泵轴100垂直的泵腔压盖200、静环300、动环400、弹簧支架500、叶轮600。

进一步的，在泵腔压盖200与动环400相对的一端端面上轴向开设有凹环形槽，静环300安装于该凹环形槽内，静环300两端分别与凹环形槽和动环400一端端面贴紧，该静环300两端端面分别经过抛光处理，在静环300外侧壁与泵腔压盖200内侧壁之间设置有静环套310，该静环套310为条形的环状且由橡胶材料制成，该静环套310环绕于静环300外侧壁上，该静环套310内侧壁贴紧于静环300外侧壁，该静环套310外侧壁与凹环形槽内侧壁贴紧，静环套310防止静环300在双端面均受损的情况下随动环400周向转动，使得静环300与泵腔压盖200之间具有较好的密封效果。

如图1、图2所示，静环300上环绕其外侧壁开设有环形固定槽320，该环形固定槽320的截面为方形，也可为三角形或者圆形等其它形状，在静环套310内侧壁上环绕设置有环形固定块311，该环形固定块311与上述环形固定槽320对应且形状相同，当静环套310套于静环300外侧壁上时，该环形固定块311嵌入环形固定槽320内，加强了静环套310与静环300之间的连接强度，使得静环套310能始终安装于静环300的外表面上，不易脱落，方便静环300的更换。

进一步的，静环套310外侧壁与两端端面的交界处分别设置有过渡面312，该过渡面312为平面，所述过渡面312与外侧壁和两端端面之间分别形成钝角，当然，该过渡面312也可以为弧形面，该过渡面312与泵腔压盖200之间形成一定间隙，减小了静环300在取出和安装时静环套310与泵腔压盖200之间的摩擦阻力，方便了静环300的取出和安装。

进一步的，该静环套310宽度大于静环300宽度的三分之二且小于静环300总宽度，静环300的宽度在总宽度和三分之二宽度间最为适宜，既能起到防止静环300随动环400转动的作用，也降低了静环300在安装和取出时的困难程度，同时节省了材料。

如图2与图3所示，在静环300上垂直开设有四个贯穿静环300的方形通孔330，该方形通孔330远离静环300中心并均匀的分布于静环300周缘，任意方形通孔330与静环300的半径线垂直，相对的两方形通孔330平行，在静环300内截面中部开设有扇形缺口340，在截面上，扇形缺口340垂直于方形通孔330，该扇形缺口340的一边与方形通孔330的一边重合，扇形缺口340与方形通孔330相通，所述扇形缺口340位于方形通孔330与静环300中心之间，方形通孔330和扇形缺口340，使得静环300在取出时，可使用钩状或者直角状的工具伸入方形通孔330中，使伸入静环300内的部分钩在扇形缺口340内，即能方便的将静环300从泵腔压盖200中取出，方便实用，而且节省生产原料。

进一步的，方形通孔330与扇形缺口340之间的夹角角度为30°，不仅满足静环300方便取出，同时不影响静环300的整体强度，当然，该角度度数也可在30°以内，只要能满足伸入静环300内的部分钩在扇形缺口340内即可。

如图1所示，动环400另一端与弹簧支架500嵌合连接，叶轮600将弹簧支架500压紧并带动弹簧支架500周向转动，动环400在弹簧支架500的固定连接作用下，与弹簧支架500同向转动，在弹簧支架500外侧壁上开设有腔口朝外且用于容纳弹簧520的容纳腔，在该容纳腔内安装有用于固定弹簧520的弹簧座510，该弹簧座510一端抵在容纳腔的内侧壁上，在动环400上安装有将动环400与弹簧支架500固定的动环座410，弹簧座510另一端抵在动环座410内侧壁上，该动环座410的内侧壁同时贴紧与动环400外侧壁与弹簧支架500外侧壁，该动环座410一端将动环400卡紧，通过该动环座410，弹簧520随叶轮600转动并将动力传递给动环400并使动环400随弹簧支架500一同转动，实现传动功能。

进一步的，在动环400座上设置有紧固装置700，该紧固装置700包括紧固圈710、连接套环720与固定圈730，该紧固圈710轴向设置并压紧于动环400座外侧壁上，该固定圈730轴向设置且一端与叶轮600固定连接，优选的，在该叶轮600与弹簧支架500接触的一端端面上开设有容纳槽610，该固定圈730伸入容纳槽610内并与容纳槽610内侧壁固定连接，该连接套环720横向设置且两端分别与紧固圈710和固定圈730相连，优选的，紧固圈710、连接套环720与固定圈730一体成形，叶轮600转动并带动固定圈730转动，固定圈730将动力依次传递给连接套环720、紧固圈710，紧固圈710将动环400座抱紧，整个紧固装置700始终与叶轮600相连并使动环400转动，起到主要的连接传动作用，而弹簧支架500只充当辅助的传动功能，就算弹簧支架500与泵轴100之间失去传动功能时，该紧固装置700可防止因弹簧支架500与泵轴100相对运动的而导致整体传动失效。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种机械密封装置，包括泵轴，所述泵轴上依次设有泵腔压盖、静环、动环、弹簧支架、叶轮，所述泵腔压盖具有凹环形槽，静环两端分别与凹环形槽和动环一端端面贴紧，动环另一端与弹簧支架嵌合连接，动环外侧壁上设置有将动环与弹簧支架固定的动环座，所述叶轮将弹簧支架压紧并带动弹簧支架与动环周向转动，在弹簧支架外侧壁上开设有容纳弹簧的容纳腔，容纳腔内设置有用于固定弹簧的弹簧座，其特征在于：所述静环两端端面分别经过抛光处理，静环与泵腔压盖之间设置有静环套，所述静环套环绕并贴紧于静环外侧壁上，静环套外侧壁与凹环形槽内侧壁贴紧，所述动环座上设置有紧固装置，紧固装置一端与动环座外侧壁贴紧，另一端与叶轮固定连接，所述紧固装置使动环随叶轮一起转动。

2.根据权利要求1所述的一种机械密封装置，其特征在于：所述静环上环绕其外侧壁开设有环形固定槽，静环套上环绕其内侧壁设置有环形固定块，所述环形固定块嵌入环形固定槽内。

3.根据权利要求2所述的一种机械密封装置，其特征在于：所述静环套外侧壁与两端端面的交界处分别设置有过渡面，所述过渡面为平面，所述过渡面与外侧壁和两端端面之间分别形成钝角。

4.根据权利要求3所述的一种机械密封装置，其特征在于：所述静环套宽度大于静环宽度的三分之二且小于静环总宽度。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种机械密封装置，其特征在于：所述静环上垂直开设有贯穿静环的方形通孔，所述方形通孔至少有两个，静环内中部开设有扇形缺口且扇形缺口垂直于方形通孔，所述扇形缺口与方形通孔相通，所述扇形缺口位于方形通孔与静环中心之间。

6.根据权利要求5所述的一种机械密封装置，其特征在于：所述方形通孔与扇形缺口间的夹角角度小于或等于30°。

7.根据权利要求6所述的一种机械密封装置，其特征在于：所述紧固装置包括紧固圈、连接套环与固定圈，紧固圈轴向设置并压紧于动环座外侧壁上，固定圈轴向设置且一端与叶轮固定连接，连接套环横向设置且两端分别与紧固圈和固定圈相连。

8.根据权利要求7所述的一种机械密封装置，其特征在于：所述紧固圈、连接套环、固定圈一体成形。

9.根据权利要求7或8所述的一种机械密封装置，其特征在于：叶轮与弹簧支架接触的一端端面上开设有容纳槽，所述固定圈伸入容纳槽内并与容纳槽内侧壁固定连接。