CN207500480U - 一种带辅助冷却润滑装置的机械密封 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种带辅助冷却润滑装置的机械密封，包括一对摩擦副、动环驱动套、静环保持架、水封座圈、波形弹簧或者螺旋弹簧、保持环、波纹管、动环衬垫等组成，动环驱动套固定在轴承或电机轴上，轴带动动环驱动套旋转，动环驱动套上带有多个叶片，在动环驱动套驱动动环旋转的同时，叶片将机械密封周围的冷却介质旋压向摩擦副接触区域，使摩擦副始终处于润滑和冷却状态，动环驱动套沿动环外径处通过变径处理形成台阶，翻边台阶形成圆弧驱动爪，固定摩擦副中的动环，台阶端面上有多处开槽，将摩擦副接触区域暴露在冷却介质中，内外冷却介质相互流通,使冷却介质同动环充分接触，迅速降低摩擦副由于摩擦带来的温升，解决了机械密封摩擦副因干摩擦引起的辅助密封橡胶件烧蚀进而导致机械密封失效，提高机械密封的使用寿命，同时也解决了机械密封的噪声问题。

Description

一种带辅助冷却润滑装置的机械密封

技术领域

本发明涉及的是水泵用机械密封，尤其是一种带辅助冷却润滑装置的汽车水泵机械密封。

背景技术

目前汽车水泵密封普遍采用机械端面密封，俗称为水封，由一对摩擦副、动环驱动套、静环保持架、座圈、波形弹簧或者螺旋弹簧、以及若干橡胶辅助密封组成。一对摩擦副材料通常有两种：石墨/碳化硅或氧化铝陶瓷和碳化硅/碳化硅。水泵叶轮高速旋转在叶轮叶片四周形成高压区，将冷却液泵出，冷却液的离心作用使得叶轮背后涡区即水封安装部位内的冷却液被部分抽走，形成一定的负压，进而导致机械密封周围冷却液的缺失，使得机械密封摩擦副表面因无冷却液润滑及冷却而产生干摩擦，使这些密封材料因干摩擦导致摩擦副密封面失效；或因干摩擦热过载引起橡胶辅助密封烧蚀导致泄露；同时由于干摩擦导致机械密封（水封）产生噪声，噪音也严重影响乘用人员的舒适性。

本发明的正是基于上述失效模式而开发出来的一种带有辅助冷却润滑功能的机械密封。该发明能很好地改善水封周围的冷却液分布，使水封始终处于良好的润滑状态，进而消除干摩擦引起的各种失效现象。同时也消除了产生噪声的原因，解决了产生噪声的难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种机械密封水封，该机械密封能很好地改善机械密封周围的润滑状态，使机械密封始终处于良好的润滑状态中，同时对摩擦副进行冷却，进而消除干摩擦引起的泄露，同时也消除了产生噪声的原因，解决了产生噪声的难题。

本发明的技术方案是：本发明的一种带辅助冷却润滑装置的机械密封，包括一对摩擦副、动环驱动套、静环保持架、水封座圈、波形弹簧或者螺旋弹簧、保持环、波纹管、动环衬垫等组成。动环驱动套固定在轴承及电机轴上，轴带动动环驱动套旋转，动环驱动套上带有多组叶片，在动环驱动套驱动动环旋转的同时，叶片将机械密封周围的冷却介质旋压向摩擦副接触区域，使摩擦副始终处于润滑和冷却状态，动环驱动套沿动环外径处通过变径处理形成台阶，翻边台阶形成圆弧驱动爪，用于固定摩擦副中的动环，同时，台阶端面上有多处开槽，将摩擦副接触区域暴露在冷却介质中，内外冷却介质相互流通,使冷却介质同动环充分接触，迅速降低摩擦副由于摩擦带来的温升，解决了机械密封摩擦副因干摩擦引起的辅助密封橡胶件烧蚀进而导致机械密封失效的情况，同时也解决了机械密封-水封的噪声问题。

本发明的优点：

1、机械密封动环驱动套上设计有冷却叶片，确保机械密封摩擦副上有足够的润滑和冷却介质，使摩擦副得到充分的冷却和润滑，消除了因干摩擦引起的水封失效及泄露，大大提高了机械密封的使用寿命、减少噪音。

2、动圈驱动套通过变径处理，冲压开槽，既保证了动环有足够的强度，同时又能将动环部分暴露在冷却介质中，利于迅速降低动环由于摩擦带来的温升，延长动环辅助橡胶密封件的寿命，降低部件维护费用。

3、通过变径台阶上开槽，使得驱动叶片包围的水封周围的冷却介质能和外围介质循环，使摩擦副直接同外围冷却介质充分交流，对摩擦副起到降温和润滑作用，提高使用寿命。

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

附图说明

附图1是本发明的主剖视图。

附图2是本发明的右视图。

附图3是本发明的俯视图。

附图4是本发明的另一种叶片结构的主剖视图。

附图5是本发明的另一种叶片结构的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种带辅助冷却润滑装置的机械密封，包括一对摩擦副动环9和静环8、动环驱动套7、静环保持架5、水封座圈1、波形弹簧或螺旋弹簧3、保持环2、波纹管4、动环衬垫10等组成。动环驱动套7大外圆上制作有叶片6，动环驱动套7在驱动轴带动下高速旋转，通过变径设计有翻边凸台72带动动环9同步旋转，动环9和静环8通过波形弹簧3保证摩擦副平面密封，静环8的外表面又通过橡胶波纹管4和静环保持架5连接在一起，波形管4起到密封作用，静环8的内表面通过定位凸台同水封座圈1相连固定，叶片6直接将冷却介质喷射到摩擦副接触区域,起到对摩擦副的冷却和润滑作用，同时解决了因润滑不足而引起的噪声问题。

如图2所示为本发明的右视图，叶片6沿动环驱动套7变径大端外圆开有1个或多个循环水槽63和1个或多个叶片水槽62，动环驱动套7高速旋转，通过叶片将动环驱动套7外部的冷却介质喷射到摩擦副上。

如图3所示为本发明的俯视图，动环驱动套7台阶端面开槽设计，端面冲有多个槽71，槽的材料展开包住动环，同时动环驱动套7上挤压成型一个或多个半圆弧凸台72，同动环配合，驱动动环高速旋转，由于凸台部分包覆动环，叶片6上冷却介质直接喷射动环上，对动环摩擦面直接进行冷却和润滑。

如图4所示为本发明的另一种叶片结构的主剖视图，动环驱动套外圈开有锲型叶轮6，锲型叶轮6直接将冷却介质旋压到动静环摩擦副接触面区域,起到对摩擦副的冷却和润滑作用。

如图5所示为本发明的另一种叶片结构的俯视图，锲型叶轮6前端开口，冷却介质吸入到摩擦面上，同样实现冷却润滑作用。

Claims (7)

1.一种带辅助冷却润滑装置的机械密封，包括一对摩擦副、动环驱动套、静环保持架、座圈、波形弹簧、保持环、波纹管、动环衬垫组成，其特征是动环驱动套固定在轴承及电机轴上，轴带动动环驱动套旋转，动环驱动套上带有一个以上叶片，动环驱动套驱动动环旋转的同时，叶片将机械密封周围的冷却介质旋压向摩擦副接触区域，使摩擦副始终处于润滑和冷却状态，同时，动环驱动套沿动环外径处通过变径处理形成台阶，台阶端面上形成半圆弧驱动爪，用于固定摩擦副中的动环，将动环部分暴露在冷却介质中，内外冷却介质相互流通,使冷却介质同动环充分接触，迅速降低动环由于摩擦带来的温升，保证摩擦副始终处于润滑和冷却状态。

2.根据权利要求1所述的带辅助冷却润滑装置的机械密封，其特征在于动环驱动套的叶片至少是一片，叶片沿动环驱动套变径后的大外圆分布，叶片的位置对应摩擦副接合面中间位置。

3.根据权利要求1所述的带辅助冷却润滑装置的机械密封，其特征在于动环驱动套上叶片的形状为直线型、螺旋型、圆弧型或月牙型，叶片沿轴向两端剪开拉伸成型，或者采用叶片沿轴向两端不剪开直接拉伸成型，沿驱动套外圆生成的各种叶片。

4.根据权利要求1所述的带辅助冷却润滑装置的机械密封，叶片喷射冷却介质的方向作用在摩擦副上。

5.根据权利要求1所述的带辅助冷却润滑装置的机械密封，动环驱动套上翻边台阶设计有两个以上圆弧驱动爪，用于固定摩擦副中的动环。

6.根据权利要求1所述的带辅助冷却润滑装置的机械密封，动环驱动套沿动环外径处通过变径处理形成台阶，台阶端面开槽设计，摩擦副接触区域冷却介质同外部介质流通，台阶的形式是垂直于轴向方向的直台阶，或任意角度的斜台阶。

7.根据权利要求1所述的带辅助冷却润滑装置的机械密封，动环驱动套上开有一个或多个进水口。