CN204201098U - 一种单向组合齿环密封装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种单向组合齿环密封装置，至少包括静环以及套在转动轴上且随轴旋转的动环，静环通过螺栓固定安装在设备端盖上，所述的动环由均呈圆筒状的伸出部位和台阶部位组成；所述的静环与动环之间共同形成一环形的腔室，腔室中设有齿环以及浮动密封圈；所述的动环的台阶部位的外圆周上均匀分布有两条以上的滑槽，滑槽呈螺旋状，齿环中设有与滑槽的个数相对应的圆柱销，圆柱销垂直镶嵌于齿环的内圆周上并伸入滑槽中，圆柱销与滑槽互相配合且圆柱销能够在滑槽中沿槽滑动。本实用新型提供的装置能够在设备停机状态下自动进行密封，从而阻止油脂通过动环与静环之间的缝隙向外泄漏。
Description
技术领域
本实用新型提供了一种机械设备中旋转轴用轴承箱或齿轮箱润滑油齿环密封装置，尤其涉及一种在停机时能够即刻密封的齿环式密封装置，属于密封装置技术领域。
背景技术
齿环密封是在转动轴周围设若干个依次排列的环形密封齿，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齿环的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的的装置。由于齿环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。
目前市场中的齿环密封，在正常供油和正常旋转的情况下，一般不会出现润滑油泄漏，这是因为在旋转状况下，润滑油完全依靠旋转轴离心力作用密封在齿环的储油槽中。但是在停机或开机的过程中，经常会产生润滑油泄露，这是因为设备在运转时，必须要先停机后才会停止供油，而在开机前又必须先供油。而在停机后和开机前，由于设备处于停止状态，致使依靠离心力实现密封的齿环密封则完全失去密封功能，润滑油从定子和转子的间隙处流出。针对上述情况，目前市场上还没有什么解决方案，一般只能任其泄漏，这样一来不仅产生了浪费，而且污染环境。
发明内容
本实用新型提供了一种单向组合齿环密封装置，解决了背景技术中的不足，该装置能够在设备停机状态下自动进行密封，从而阻止润滑油通过动环与静环之间的间隙向外泄漏。
实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：
一种单向组合齿环密封装置，至少包括静环以及套在转动轴上且随轴旋转的动环，静环通过螺栓固定安装在设备端盖上，所述的动环由均呈圆筒状的伸出部位和台阶部位组成，伸出部位的外径小于台阶部位，伸出部位的顶端由静环的中心孔处伸出，且伸出部位的外圆面与静环的中心孔处设有间隙，其台阶部位位于静环内，台阶部位位于伸出部位一侧的端面上设有环形凹槽，环形凹槽中设有推环，环形凹槽的底部中至少沿轴向均匀分布有三个弹簧孔，所述的弹簧孔中设有弹簧，弹簧的一端从弹簧孔中伸出并顶在推环上；所述的静环与动环之间共同形成一环形的腔室，腔室中设有齿环以及浮动密封圈，所述的齿环套在动环台阶部位的左半段上，并与动环台阶部位相接触，齿环的外圆面上设置有锯齿状凸起，台阶部位的右半段上以及与该部位对应的静环的内圆面上同样设置有锯齿状凸起，台阶部位上的锯齿状凸起与静环上的锯齿状凸起相互交错，且两者之间共同形成储油槽，齿环的一端设有朝向转动轴方向延伸并与动环伸出部位外圆面保持有间隙的凸缘，凸缘覆盖在动环的台阶部位的端面上并与推环相接触，浮动密封圈套在动环伸出部位上，且位于凸缘外端面与静环内端面之间，当转动轴处于静止状态时，浮动密封圈在弹簧的轴向弹力的作用下分别与凸缘的外端面和静环的内端面相接触并被挤压变形而实现密封；所述的动环的台阶部位的左半段的外圆周上均匀分布有两条以上的滑槽，滑槽呈螺旋状，且与转动轴的中心线成5～75°夹角，滑槽的旋转方向与转动轴的转动方向相反，齿环中设有与滑槽的个数相对应的圆柱销，圆柱销垂直镶嵌于齿环中并伸入滑槽中，圆柱销与滑槽互相配合且圆柱销能够在滑槽中沿槽滑动，当动环随转动轴旋转时，圆柱销在滑槽驱动下带动齿环随转动轴转动并沿着滑槽滑向设备端盖方向，直至齿环的凸缘顶在动环台阶部位的端面上无法继续滑动为止。
所述的静环中与设备端盖相接触的底面上设有环形的轴向密封槽，轴向密封槽中设有轴向密封圈。
所述的伸出部位的顶部设有至少一个径向的螺栓孔，螺栓孔中安装有顶丝，顶丝的顶端顶在转动轴上将动环固定在转动轴上，转动轴转动时带动动环旋转。
所述的动环中与转动轴接触的内环面上设有环形的径向密封槽，径向密封槽中设有径向密封圈。
本实用新型所提供的单向组合齿环密封装置具有以下优点：1、由于动环的伸出部位的顶部设有至少一个径向螺栓孔，螺栓孔中安装有顶丝，顶丝的顶端顶在转动轴上将动环固定在转动轴上，因此转动轴转动时带动动环旋转。动环的台阶部位的左半段的外圆周上均匀分布有两条以上的滑槽，滑槽呈螺旋状，且与转动轴的中心线成5～75°夹角，滑槽的旋转方向与转动轴的转动方向相反，齿环中设有与滑槽的个数相对应的圆柱销，圆柱销垂直镶嵌于齿环中并伸入滑槽中，圆柱销与滑槽互相配合且圆柱销能够在滑槽中沿滑槽滑动。因此，当动环随转动轴旋转时，圆柱销在滑槽驱动下带动齿环随转动轴转动并沿着滑槽滑向设备端盖方向，直至齿环的凸缘顶在动环台阶部位的端面上无法继续滑动为止。此时浮动密封圈不受到凸缘与静环的挤压，在腔室内浮动，不会导致磨损。而此时腔室内的润滑油，在离心力的作用下，汇聚在齿环与静环之间的储油槽中，不会产生泄漏。2、当设备停机时，转动轴转速逐渐降低至停止转动，在此过程中，弹簧在弹力作用下逐渐将推环朝向凸缘方向顶出，凸缘受到推环的作用力，在此作用力下齿环沿着滑槽滑动，逐渐压在浮动密封圈上并挤压浮动密封圈，浮动密封圈被夹在凸缘的外端面和静环的内端面之间且与两端面相接触并被挤压变形而实现密封。3、本实用新型中，由于静环中与设备端盖相接触的底面上设有环形的轴向密封槽，轴向密封槽中设有轴向密封圈，因此能够防止润滑油从静环与设备端盖之间泄露出。4、动环中与转动轴接触的内环面上设有环形的径向密封槽，径向密封槽中设有径向密封圈，因此能够防止润滑油从转动轴与动环之间泄露出。
附图说明
图1为本实用新型提供的单向组合齿环密封装置的整体结构示意图；
图2为动环的结构示意图；
图中：1-静环，2-腔室，3-锯齿状凸起，4-轴向密封圈，5-外回油孔，6-储油槽，7-顶丝，8-滑槽，9-弹簧，10-径向密封圈，11-推环，12-螺栓孔，13-浮动密封圈，14-齿环，15-定位块，16-动环，17-伸出部位，18-台阶部位。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做详细具体的说明，但是本实用新型的保护范围并不局限于以下实施例。
本实施例中所提供的单向组合齿环密封装置的整体结构如图1所示，至少包括静环1以及套在转动轴上且随轴旋转的动环16，动环16中与转动轴接触的内环面上设有环形的径向密封槽，径向密封槽中设有径向密封圈10，能够防止润滑油从转动轴与动环16之间泄露出。
静环1通过螺栓固定安装在设备端盖上，所述的静环1底部设有外回油孔5。静环1中与设备端盖相接触的面上设有环形的轴向密封槽，轴向密封槽中设有轴向密封圈4，能够防止润滑油从静环1与设备端盖3之间泄露出。
所述的动环16由均呈圆筒状的伸出部位17和台阶部位18组成，如图2所示，伸出部位17的外径小于台阶部位18，伸出部位17的顶端由静环1的中心孔处伸出，且伸出部位17的外圆面与静环1的中心孔处设有间隙。所述的伸出部位17的顶部设有至少一个径向的螺栓孔12，螺栓孔12中安装有顶丝7，顶丝7的顶端顶在转动轴上将动环16固定在转动轴上，转动轴转动时带动动环16旋转。在本装置的安装过程中，通过螺栓孔12安装有定位块15，定位块15的一端位于间隙中，以保证动环16与齿环14以及静环1之间保持合理的轴向间隙，定位块15在该密封装置安装完毕时拆除备用。
所述的动环的台阶部位18位于静环1内，台阶部位18位于伸出部位一侧的端面上设有环形凹槽，环形凹槽中设有推环11，环形凹槽的底部中至少沿轴向均匀分布有三个弹簧孔，在本实施例中设有五个弹簧孔。所述的弹簧孔中设有弹簧9，弹簧9的一端从弹簧孔中伸出并顶在推环11上。
所述的静环1与动环16之间共同形成一环形的腔室2，腔室2中设有齿环14以及浮动密封圈13，所述的齿环14套在动环台阶部位的左半段上，并与动环台阶部位相接触，齿环14的外圆面上设置有锯齿状凸起3，台阶部位的右半段上以及与该部位对应的静环的内圆面上同样设置有锯齿状凸起3，台阶部位上的锯齿状凸起与静环上的锯齿状凸起相互交错，且两者之间共同形成储油槽6，齿环14的一端设有朝向转动轴方向延伸并与动环伸出部位外圆面保持有间隙的凸缘，凸缘覆盖在动环的台阶部位18的端面上并与推环11相接触，浮动密封圈13套在伸出部位上，且位于凸缘外端面与静环内端面之间，当转动轴处于静止状态时，浮动密封圈在弹簧的轴向弹力的作用下分别与凸缘的外端面和静环的内端面相接触并被挤压变形而实现密封。
所述的动环16的台阶部位18的左半段的外圆周上均匀分布有两条以上的滑槽8，在本实施例中设有三条滑槽8。滑槽8呈螺旋状，且与转动轴的中心线成5～75°夹角，滑槽的旋转方向与转动轴的转动方向相反。
齿环14中设有与滑槽8的个数相对应的圆柱销，圆柱销垂直镶嵌于齿环中并伸入滑槽8中，圆柱销与滑槽互相配合且圆柱销能够在滑槽中沿槽滑动，当动环16随轴旋转时，圆柱销在滑槽驱动下带动齿环随转动轴转动并沿着滑槽滑向设备端盖方向，直至齿环的凸缘顶在动环台阶部位的端面上无法继续滑动为止。
本实施例提供的单向组合齿环密封装置的工作原理如下：由于动环的伸出部位的顶部设有至少一个径向螺栓孔，螺栓孔中安装有顶丝，顶丝的顶端顶在转动轴上将动环固定在转动轴上，因此转动轴转动时带动动环旋转。动环的台阶部位的外圆周上均匀分布有两条以上的滑槽，滑槽从动环的台阶部位的一端延伸至另一端，滑槽呈螺旋状，且与转动轴的中心线成5～75°夹角，滑槽的旋转方向与转动轴的转动方向相反，齿环中设有与滑槽的个数相对应的圆柱销，圆柱销垂直镶嵌于齿环中并伸入滑槽中，圆柱销与滑槽互相配合且圆柱销能够在滑槽中沿滑槽滑动。因此，当动环随转动轴旋转时，圆柱销在滑槽驱动下带动齿环随转动轴转动并沿着滑槽滑向设备端盖方向，直至齿环的凸缘顶在动环台阶部位的端面上无法继续滑动为止。此时浮动密封圈不受到凸缘与静环的挤压，在腔室内浮动，不会导致磨损。而此时腔室内的润滑油，在离心力的作用下，汇聚在动环与静环之间的储油槽中并由位于静环底部的外回油孔回流至设备油室中，不会产生泄漏。当设备停机时，转动轴转速逐渐降低至停止转动，在此过程中，弹簧在弹力作用下逐渐将推环朝向凸缘方向顶出，凸缘受到推环的作用力，在此作用力下齿环沿着滑槽滑动，逐渐压在浮动密封圈上并挤压浮动密封圈，浮动密封圈被夹在凸缘的外端面和静环的内端面之间且与两端面相接触并被挤压变形而实现密封。
Claims (4)
1.一种单向组合齿环密封装置，至少包括静环以及套在转动轴上且随轴旋转的动环，静环通过螺栓固定安装在设备端盖上，其特征在于：所述的动环由均呈圆筒状的伸出部位和台阶部位组成，伸出部位的外径小于台阶部位，伸出部位的顶端由静环的中心孔处伸出，且伸出部位的外圆面与静环的中心孔处设有间隙，其台阶部位位于静环内，台阶部位位于伸出部位一侧的端面上设有环形凹槽，环形凹槽中设有推环，环形凹槽的底部中至少沿轴向均匀分布有三个弹簧孔，所述的弹簧孔中设有弹簧，弹簧的一端从弹簧孔中伸出并顶在推环上；所述的静环与动环之间共同形成一环形的腔室，腔室中设有齿环以及浮动密封圈，所述的齿环套在动环台阶部位的左半段上，并与动环台阶部位相接触，齿环的外圆面上设置有锯齿状凸起，台阶部位的右半段上以及与该部位对应的静环的内圆面上同样设置有锯齿状凸起，台阶部位上的锯齿状凸起与静环上的锯齿状凸起相互交错，且两者之间共同形成储油槽，齿环的一端设有朝向转动轴方向延伸并与动环伸出部位外圆面保持有间隙的凸缘，凸缘覆盖在动环的台阶部位的端面上并与推环相接触，浮动密封圈套在动环伸出部位上，且位于凸缘外端面与静环内端面之间，当转动轴处于静止状态时，浮动密封圈在弹簧的轴向弹力的作用下分别与凸缘的外端面和静环的内端面相接触并被挤压变形而实现密封；所述的动环的台阶部位的左半段的外圆周上均匀分布有两条以上的滑槽，滑槽呈螺旋状，且与转动轴的中心线成5～75°夹角，滑槽的旋转方向与转动轴的转动方向相反，齿环中设有与滑槽的个数相对应的圆柱销，圆柱销垂直镶嵌于齿环中并伸入滑槽中，圆柱销与滑槽互相配合且圆柱销能够在滑槽中沿槽滑动，当动环随转动轴旋转时，圆柱销在滑槽驱动下带动齿环随转动轴转动并沿着滑槽滑向设备端盖方向，直至齿环的凸缘顶在动环台阶部位的端面上无法继续滑动为止。
2.根据权利要求1所述的单向组合齿环密封装置，其特征在于：所述的静环中与设备端盖相接触的底面上设有环形的轴向密封槽，轴向密封槽中设有轴向密封圈。
3.根据权利要求1所述的单向组合齿环密封装置，其特征在于：所述的伸出部位的顶部设有至少一个径向的螺栓孔，螺栓孔中安装有顶丝，顶丝的顶端顶在转动轴上将动环固定在转动轴上，转动轴转动时带动动环旋转。
4.根据权利要求1所述的单向组合齿环密封装置，其特征在于：所述的动环中与转动轴接触的内环面上设有环形的径向密封槽，径向密封槽中设有径向密封圈。
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|---|---|---|---|---|
| CN105337095A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-17 | 遵义精星航天电器有限责任公司 | 一种高可靠性侧面密封连接器盖 |
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