CN205078787U - 一种用于机械设备转轴的密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种用于机械设备转轴的密封装置。现有机械密封装置在较恶劣工况下，若为单弹簧结构，在设备转轴高转速工作时其有发生扭曲趋势，使密封端面处液膜分布不均匀，导致密封端面磨损，降低机械密封装置密封效果；若为多弹簧结构，虽然满足高转速下的密封要求，但弹簧丝径小，腐蚀对弹簧压力影响大，脏物、介质结晶也易使弹簧失去补偿作用，大大缩短了机械密封装置的使用寿命。本实用新型所提供的用于机械设备转轴的密封装置，主要在密封装置中设置了弹簧保护套，使多弹簧处于一个相对密闭的腔体内，对多弹簧进行了保护。这样，扩大了多弹簧结构的机械密封装置使用的工况范围，满足了较恶劣工况下设备转轴高转速工作时的密封要求。

Description

一种用于机械设备转轴的密封装置

技术领域

本发明涉及一种用于机械设备转轴的密封装置。

背景技术

各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备由于传动轴贯穿与设备内外，这样轴与设备间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。机械密封装置是一种旋转机械的轴封装置，属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一，其具有密封性好、性能稳定、泄漏量少、摩擦功耗低、使用周期长、对轴磨损小等优点，所以机械密封装置主要用于上述设备上。

弹簧作为现有机械密封装置主要的弹力补偿机构，可大体分为单弹簧(大弹簧)，多弹簧(小弹簧)和波纹管三种。其影响着机械密封装置使用的工况范围及使用寿命。

目前，在机械密封装置的应用范围中，80％左右都是应用在矿山行业，如：选矿厂、选煤厂、火电厂等。由于上述工况较为恶劣，所以用于该工况下的大部分机械密封装置采用单弹簧结构，但单弹簧的机械密封装置只能在低转速下运行。在高转下，机械密封装置的单弹簧有发生扭曲的趋势，使在机械密封中起主要密封作用的密封环端面处液膜分布不匀，引起端面磨损，降低机械密封装置的密封效果。同时，所用单弹簧与设备的转轴轴颈必须相匹配，对于制造和使用来说互换性不好，这些都大大缩短了机械密封装置的使用寿命。

使用多弹簧的机械密封装置虽然可以避免设备转轴在高转速工作时上述问题的发生，但由于多弹簧丝径小，腐蚀、脏物、介质结晶等对弹簧压力影响大，易导致多弹簧失去补偿能力。尤其在上述工况恶劣的条件下，严重影响机械密封装置的稳定性与使用寿命。

发明内容

针对现有机械密封装置在使用时遇到的上述问题，本实用新型设计了一种用于机械设备转轴的密封装置。解决了多弹簧机械密封装置不适用于恶劣工况及使用寿命短的问题。

本实用新型提供了一种用于机械设备转轴的密封装置，包括旋转环和静环组件，所述静环组件位于轴套外围，包括：静止环、固定座、弹簧保护套、弹簧、油封、压盖、限位块。

所述旋转环固定安装在转轴上，可随转轴一起转动，旋转环带端面一侧与静止环带端面一侧紧密贴合，形成密封端面，在机械密封装置中起主要的密封作用。所述静止环另一侧位于固定座与转轴之间；所述固定座可拆卸固定在设备上，从而限制静环组件不随轴转动。固定座与转轴之间设置有弹簧保护套，所述弹簧保护套一端固定在固定座上，其另一端和静止环的内环面(内环面是指：环状部件内侧靠近转轴的面。)相匹配贴合，上述静止环、固定座和弹簧保护套围成一个密闭腔体，且静止环可沿转轴轴线方向移动，所述密闭腔体内设置有沿转轴轴线方向均匀分布在转轴周围的多根弹簧，所述弹簧一端连接在固定座上，另一端与静止环相连，当密封端面分离贴合度降低时，引起静止环移动引起上述弹簧发生弹性形变，从而产生沿转轴轴线方向的弹性补偿力，阻止静止环移动，保持其端面回复到与旋转环端面紧密贴合的位置，提高密封装置的密封稳定性。由于上述密封装置的多弹簧设置在一个相对密闭的腔体内，从而大大降低了在恶劣工况下，腐蚀、脏污和介质结晶对弹簧的影响，使该密封装置适用于较恶劣的工况，增加了多弹簧结构的密封装置适用的工况范围，同时增加了弹簧的使用寿命，从而提高了机械密封装置的使用寿命。

所述固定座的另一侧设置有与转轴贴合的油封，所述油封一侧位于固定座与转轴之间的空隙起到密封作用，另一侧被压盖套封住。所述压盖可拆卸安装在固定座上，压盖的另一侧设置有限位块，所述限位块与压盖可拆卸固定在一起，同时限位块可固定在设备上从而限制静环组件不随转轴转动。

进一步改进，在上述密封装置的密闭腔体内设置有推环，所述推环位于静止环与弹簧之间；其一侧固定在静止环上，另一侧与弹簧连接。该推环的内环面和外环面(外环面是指：环状部件外侧远离转轴的面，与内环面相对。)分别与密闭腔体壁相贴合，并可沿转轴轴线方向移动。当密封端面分离贴合度降低时，引起静止环移动，并带动推环压缩弹簧，使弹簧发生弹性形变而提供均匀分布在推环上的弹性补偿力，从而使推环推动与其固定在一起的静止环沿转轴轴线方向平稳的移动，是静止环端面回复到与旋转环端面紧密贴合的位置。

进一步改进，上述密封装置的弹簧保护套与固定座一体成型，在固定座一侧形成一个环形凹槽。静止环的另一侧位于该凹槽内，并与该凹槽形成一个密闭腔体。这样，降低了弹簧保护套的加工难度。

进一步改进，上述密封装置中，在旋转环和转轴之间、静止环与固定座之间、固定座与设备之间、弹簧保护套与静止环之间均设置有辅助密封圈，所述辅助密封圈对机械密封装置不仅起到辅助密封的作用；还具有缓冲的作用，避免组件间的磨损以维持机械密封装置的稳定性。

进一步改进，上述密封装置中，旋转环、静止环、弹簧保护套、固定座、油封和转轴间的空隙形成密封室。所述密封室在固定座上处于对称位置设置有进水口和出水口，液体介质可以通过进水口进入该密封室从出水口流出。所述液体介可在密封端面间形成液膜，避免密封端面磨损，该液膜所具有的液压能阻止设备内介质的泄露，增加密封效果；该液体介质还可以带走密封室内的摩擦热、搅拌热等，降低密封端面处的温度，保持密封端面间液膜的稳定；

同时还可以阻止脏污和固体杂质在密封室内淤积，使密封装置在良好、稳定的环境中工作。延长了密封装置的使用寿命。

进一步改进，由于上述密封装置设置在转轴外围，工作时易对转轴造成磨损，所以在密封装置与转轴之间增加了可密封固定在转轴上的轴套，用于保护转轴，所述轴套可以随设备转轴一起转动。所述密封装置各组件均设置于轴套外围，其中旋转环固定在轴套上，可随轴套和转轴一起转动，静环组件则不随设备转轴转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、使多弹簧结构的密封装置适用于较恶劣的工况，增加了其使用的工况范围。

2、延长了密封装置的使用寿命。

附图说明

图1为实施例1中所述用于机械设备转轴的密封装置的剖视图；

图1中：1是限位块，2是压盖，3是密封室，4是静环座，5是静止环，6是旋转环，7是轴套，8是弹簧，9是油封，10是推环，11是弹簧保护套，12是辅助密封圈，13是弹簧座，14是密闭腔体。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本实施例提供了一种用于机械设备转轴的密封装置，包括轴套7、旋转环6、静环组件和辅助密封圈12。所述轴套7上设置有旋转环座；所述静环组件包括静止环5、固定座、推环10、弹簧8、弹簧保护套11、油封9、压盖2和限位块1；所述固定座由静环座4和弹簧座13组成，所述静环座4与弹簧座13紧密贴合且通过螺钉可拆卸固定在一起。

所述旋转环6、静止环5、弹簧保护套11、弹簧座13和油封9之间的空隙形成密封室3。所述密封室3的进水口和出水口设置于弹簧座13上，并处于对称位置。

所述轴套7可密封固定在设备转轴上，并可随设备转轴一起转动。旋转环6的一侧通过沿旋转轴轴线方向设置的销钉固定在旋转环座上，可随着轴套7与设备转轴一起转动。所述旋转环6的另一侧为垂直于转轴轴线的端面。

静止环5的一侧为垂直于转轴轴线的端面，该端面与上述旋转环6的端面紧密贴合构成机械密封装置的密封端面，该密封端面在机械密封装置中起主要的密封作用。

弹簧保护套11与弹簧座13一体成型。所述静环座4、弹簧座13和弹簧保护套使固定座一侧形成一个环形凹槽。上述静止环5的另一侧位于该凹槽内，使该凹槽形成一个密封腔体14，且静止环5可在该密闭腔体14内沿转轴轴线方向移动。密闭腔体14内设置有推环10，所述推环10通过沿转轴轴线方向设置的销钉与静止环5固定在一起，所述推环10的内环面和外环面分别与密闭腔体14的腔体壁贴合，并可随静止环5在密闭腔体内沿转轴轴线方向平稳移动。密闭腔体14内推环10与弹簧座13之间设置有多根沿转轴轴线方向均匀分布在轴套7周围的弹簧8。所述弹簧8一端与推环10连接，另一端与弹簧座13连接在一起。上述弹簧8处于轻微压缩状态，以维持旋转环6与静止环5的端面始终保持紧密贴合的状态。

弹簧座13的另一侧设有贴合在转轴外围的油封9。所述油封9的一侧位于弹簧座13与轴套7之间，对弹簧座13与轴套7之间的缝隙起到密封作用，另一侧被压盖2套封住。所述压盖2通过螺钉可拆卸固定在弹簧座13上。限位块1通过螺钉与压盖2可拆卸的固定在一起。所述限位块1可与设备固定，从而限定静环组件不随转轴转动。

上述密封室3内有液体介质流经，该液体介质从进水口进入，出水口流出；并在旋转环6与静止环5紧密贴合的端面处形成液膜，同时带走密封室内3的摩擦热、机械热等，维持液膜稳定；同时还可以阻止脏物和固体杂质在密封室3内的淤积，使密封装置在良好、稳定的环境中工作。

所述旋转环6与轴套7上的旋转环座之间、弹簧保护套11与静止环5之间、静止环5与固定座的静环座4之间、固定座的静环座4与设备之间均设置有辅助密封圈12，所述辅助密封圈12可起到辅助密封的作用，维持密封装置的稳定性。

上述弹簧座13和静环座4上还设置有一颗螺钉，通过该螺钉可与设备固定在一起，可限制静环组件随着设备转轴转动。

以上通过一个较佳的实施例对本发明作了详尽的阐述，应当明确的是，所列举的实施例不应当理解成为对本发明保护范围的限制。本发明的保护范围应当以权利要求书限定的内容为准，并且说明书及其附图可以用来解释权利要求书。

Claims (6)

1.一种用于机械设备转轴的密封装置，其特征是，包括旋转环(6)和静环组件，所述静环组件位于转轴外围，静环组件包括：静止环(5)、固定座、弹簧保护套(11)、弹簧(8)、油封(9)、压盖(2)和限位块(1)；

所述固定座可拆卸的固定在机械设备上，固定座与转轴之间设置有弹簧保护套(11)；静止环(5)无端面一侧位于固定座与弹簧保护套(11)之间；静止环(5)、固定座和弹簧保护套(11)围成一个密闭腔体(14)，且静止环(5)可沿转轴轴线方向移动；所述静止环(5)有端面一侧与旋转环(6)有端面一侧机密贴合；所述旋转环(6)可固定在转轴上；

固定座另一侧靠近转轴处设置有油封(9)，油封(9)被压盖(2)封住；所述压盖(2)可拆卸安装在固定座上；限位块(1)位于压盖(2)的另一侧，并与压盖(2)可拆卸固定在一起；

所述密闭腔体(14)内设置有若干根沿转轴轴线方向均匀分布在转轴周围的压缩弹簧(8)；弹簧(8)一端连接在固定座上，另一端与静止环(5)相连。

2.根据权利要求1所述的用于机械设备转轴的密封装置，其特征是，所述密封腔体(14)内设置有推环(10)，推环(10)位于静止环(5)与弹簧(8)之间，推环(10)一侧固定在静止环(5)上，另一侧与弹簧(8)连接，所述推环(10)内环面和外环面分别与密闭腔体(14)壁贴合，且可沿转轴轴线方向平稳移动。

3.根据权利要求1或2所述的用于机械设备转轴的密封装置，其特征是，所述弹簧保护套(11)与固定座一体成型。

4.根据权利要求1任一所述的用于机械设备转轴的密封装置，其特征是，在旋转环(6)和转轴之间、静止环(5)与固定座之间、固定座与设备之间、弹簧保护套(11)与静止环(5)之间均设置有辅助密封圈(12)。

5.根据权利要求1任一所述的用于机械设备转轴的密封装置，其特征是，所述旋转环(6)、静止环、弹簧保护套(11)、固定座、油封(9)和转轴间的密闭空隙形成密封室(3)，所述密封室(3)在固定座上设置有处于对称位置的进水口和出水口。

6.根据权利要求1所述的用于机械设备转轴的密封装置，其特征是，包括可密封固定在转轴上的轴套(7)。