CN213145357U - 一种波纹管结构的机械密封 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种波纹管结构的机械密封，属于机械密封技术领域，解决了现有机械密封的动环座容易相对转轴周向转动的缺陷。其包括动环组件和静环组件，动环组件包括同轴设置的弹簧座、橡胶波纹管、紧固圈、动环座、动环和弹簧，橡胶波纹管过盈套装于转轴外，动环座套装于转轴外，且橡胶波纹管和动环座为动环提供弹力，橡胶波纹管远离动环的一端外壁开设有环形嵌槽，紧固圈嵌装于环形嵌槽内，紧固圈背离橡胶波纹管的侧壁设置有限位块，动环座上开设有滑槽，限位块滑移安装于滑槽内；静环组件包括皮碗和静环，静环嵌装于皮碗内，动环在弹簧和橡胶波纹管的弹力作用下与静环接触构成密封副。本申请具有动环座不容易相对转轴周向转动的优点。

Description

一种波纹管结构的机械密封

技术领域

本申请涉及机械密封技术领域，尤其是涉及一种波纹管结构的机械密封。

背景技术

机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合且相对滑动所构成的防止流体泄漏的装置。

弹力加载机构与辅助密封是金属波纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中，还有使用橡胶波纹管作辅助密封的，橡胶波纹管弹力有限，一般需要辅以弹簧来满足加载弹力，橡胶波纹管机械密封因其结构紧凑、安装方便、价格低廉等得到了广泛的应用，尤其是应用在石油开采等潜油电泵系列设备。

现有的波纹管结构的机械密封包括动环组件和静环组件，动环组件包括橡胶波纹管、弹簧座、动环座和动环，橡胶波纹管过盈套装于转轴外，弹簧座固定在转轴外，动环座和弹簧座之间夹持有弹簧，动环座和橡胶波纹管均抵接动环为动环施加力，使得动环与静环之间接触构成密封副，同时动环座位于橡胶波纹管外与转轴不接触。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有动环座容易相对转轴周向转动的缺陷。

实用新型内容

为了解决动环座容易相对转轴周向转动的缺陷，本申请提供一种波纹管结构的机械密封。

本申请提供的一种波纹管结构的机械密封采用如下的技术方案：

一种波纹管结构的机械密封，包括随转轴一起转动的动环组件和与泵体固定的静环组件，所述动环组件包括同轴设置的弹簧座、橡胶波纹管、紧固圈、动环座、动环和弹簧，橡胶波纹管过盈套装于转轴外，所述动环座套装于所述转轴外，且所述橡胶波纹管和所述动环座为所述动环提供弹力，所述橡胶波纹管远离所述动环的一端外壁开设有环形嵌槽，所述紧固圈嵌装于所述环形嵌槽内，所述紧固圈背离所述橡胶波纹管的侧壁设置有限位块，所述动环座上开设有滑槽，所述限位块滑移安装于所述滑槽内；

所述静环组件包括皮碗和静环，所述静环嵌装于所述皮碗内，所述动环在所述弹簧和所述橡胶波纹管的弹力作用下与所述静环接触构成密封副。

通过采用上述技术方案，通过在橡胶波纹管上设置紧固圈，紧固圈安装在橡胶波纹管上的环形嵌槽内，实现橡胶波纹管与紧固圈之间的固定，而橡胶波纹管过盈套装于转轴外，从而实现紧固圈与转轴之间的相对固定，在紧固圈上设置限位块，而在动环座上开设滑槽，限位块滑移安装入滑槽中，通过限位块与滑槽的配合，从而对动环座起到周向限位作用，使得动环座不容易相对紧固圈转动，既动环座不容易相对转轴转动，转轴的旋转可以更好的带动动环座旋转，最终实现动环相对静环更加稳定的旋转，保持机械密封较好的密封效果。

优选的，所述动环组件还包括推垫，所述动环座部分套装于所述橡胶波纹管外，所述动环座为阶梯管，所述橡胶波纹管一端位于所述动环座内径较大的一端内，所述橡胶波纹管另一端位于所述动环座内径较小的一端内,所述推垫安装于所述动环座内径较大的一端内并与所述动环座内的阶梯面抵接限制所述橡胶波纹管一端于所述动环座内，所述动环安装于所述动环座内径较大的一度内且与所述橡胶波纹管一端抵接。

通过采用上述技术方案，设置推垫，通过推垫把动环座与橡胶波纹管进行联系，使得动环座先把弹力传递给橡胶波纹管，再通过橡胶波纹管传递到动环上，由于推垫相对橡胶波纹管更加不容易变形，从而使得力的传递更加稳定，同时动环座与转轴之间也有充足的间隙供橡胶波纹管直径较大的部分安装，橡胶波纹管受到推垫和动环座限制，橡胶波纹管也更加不容易在转轴上滑移，更好的保持橡胶波纹管在转轴上的位置，更好的保持橡胶波纹管对动环的抵接作用。

优选的，所述环形嵌槽的槽壁开设有限位槽，所述紧固圈上设置有安装块，所述安装块嵌装于所述限位槽内。

通过采用上述技术方案，通过在环形嵌槽的槽壁上开设限位槽，在紧固圈上设置安装块，从而对紧固圈起到周向限位作用，使得紧固圈更加不容易相对橡胶波纹管周向转动，从而使得动环座更加不容易相对橡胶波纹管周向转动。

优选的，所述安装块和所述限位块均设置有若干，若干所述安装块与若干所述限位块沿所述紧固圈周向交替设置。

通过采用上述技术方案，安装块与限位块均设置若干，使得橡胶波纹管、紧固圈和动环座三者之间的周向限位效果更好，安装块与限位块交替设置，使得橡胶波纹管对紧固圈的力和紧固圈对动环座的力相互交错，使得紧固圈受到的来着于橡胶波纹管的力以及紧固圈受到的来自动环座的反力的方向不同，使得紧固圈更加不容易变形受损。

优选的，所述弹簧座包括连接部和抵接部，所述连接部过盈套装于所述转轴外，所述抵接部靠近所述转轴的一侧与所述连接部固定。

通过采用上述技术方案，设置的抵接部用于与动环座配合安装弹簧，设置的连接部用于与转轴安装固定。

优选的，所述连接部开设有紧定螺钉孔，所述紧定螺钉孔有若干，若干所述紧定螺钉孔沿所述连接部周向间隔设置，所述紧定螺钉孔内螺纹固定有紧顶螺钉，所述紧顶螺钉抵接转轴。

通过采用上述技术方案，通过在连接部开设紧定螺钉孔，并螺钉固定与转轴抵接的紧顶螺钉，使得转轴的转动可以更好的带动弹簧座转动，使得弹簧座不容易影响动环座的转动，从而保持传动从转轴到动环传递的稳定，进一步提高密封效果。

优选的，所述抵接部外沿设置有翻边，所述翻边朝向所述动环座方向悬伸设置。

通过采用上述技术方案，设置的翻边，用于对弹簧进行限位，使得弹簧不容易在连接部和动环座之间移动，保持弹簧相对位置的稳定，使得弹簧为动环座提供稳定的弹力。

优选的，所述皮碗外侧壁设置有密封凸起，所述密封凸起有若干，若干所述密封凸起沿所述皮碗轴线方向间隔设置。

通过采用上述技术方案，皮碗用于安装静环，使得静环与皮碗之间的摩擦力较大，更好的实现静环与泵体之间的安装，使得静环相对泵体静止，在皮碗外侧壁设置若干密封凸起，密封凸起在皮碗安装在泵体上后，密封凸起受挤压下变形，从而更好实现皮碗与泵体之间的密封，提高机械密封的密封效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在橡胶波纹管上设置紧固圈，紧固圈安装在橡胶波纹管上的环形嵌槽内，实现橡胶波纹管与紧固圈之间的固定，而橡胶波纹管过盈套装于转轴外，从而实现紧固圈与转轴之间的相对固定，在紧固圈上设置限位块，而在动环座上开设滑槽，限位块滑移安装入滑槽中，通过限位块与滑槽的配合，从而对动环座起到周向限位作用，使得动环座不容易相对紧固圈转动，既动环座不容易相对转轴转动，转轴的旋转可以更好的带动动环座旋转，最终实现动环相对静环更加稳定的旋转，保持机械密封较好的密封效果；

2.通过在环形嵌槽的槽壁上开设限位槽，在紧固圈上设置安装块，从而对紧固圈起到周向限位作用，使得紧固圈更加不容易相对橡胶波纹管周向转动，从而使得动环座更加不容易相对橡胶波纹管周向转动；

3.设置的抵接部用于与动环座配合安装弹簧，设置的连接部用于与转轴安装固定，通过在连接部开设紧定螺钉孔，并螺钉固定与转轴抵接的紧顶螺钉，使得转轴的转动可以更好的带动弹簧座转动，使得弹簧座不容易影响动环座的转动，从而保持传动从转轴到动环传递的稳定，进一步提高密封效果。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图1中B处的放大图。

附图标记：1、转轴；2、弹簧座；21、连接部；22、抵接部；23、紧定螺钉孔；24、紧顶螺钉；25、翻边；3、橡胶波纹管；31、环形嵌槽；32、限位槽；33、环形抵接凸起；4、紧固圈；41、限位块；42、安装块；5、动环座；51、滑槽；52、抵接凸起；6、推垫；7、动环；8、弹簧；91、皮碗；911、密封凸起；92、静环。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种波纹管结构的机械密封。参照图1，波纹管结构的机械密封，包括随转轴1一起转动的动环组件和与泵体固定的静环组件，动环组件包括与转轴1同轴设置并套装于转轴1外的弹簧座2、橡胶波纹管3、紧固圈4、动环座5、推垫6、动环7和弹簧8。

参照图1和图2，橡胶波纹管3过盈套装于转轴1外，且橡胶波纹管3中部波纹状弯曲设置，橡胶波纹管3两端朝远离转轴1的方向翻折设置，使得橡胶波纹管3一端形成有环形嵌槽31，紧固圈4嵌装于嵌槽内，紧固圈4靠近橡胶波纹管3中部的一端朝远离橡胶波纹管3的方向翻折设置，紧固圈4靠近橡胶波纹管3端部的端面一体设置有安装块42，安装块42有若干，若干安装块42沿紧固圈4周向间隔设置，环形嵌槽31的槽壁开设有若干限位槽32，若干安装块42与若干限位槽32一一对应，安装块42嵌装于限位槽32内。

动环座5部分套装于橡胶波纹管3外，动环座5为阶梯管，橡胶波纹管3一端位于动环座5内径较大的一端内，橡胶波纹管3另一端设置环形嵌槽31并位于动环座5内径较小的一端内,紧固圈4翻折的一端背离橡胶波纹管3的侧壁设置有限位块41，限位块41设置有若干，若干限位块41沿紧固圈4周向间隔设置，动环座5上开设有若干滑槽51，若干限位块41与若干滑槽51一一对应，限位块41滑移安装于滑槽51内，且若干安装块42与若干限位块41沿紧固圈4周向交替设置，安装块42和限位块41的数量均为奇数个。

参照图1和图3，推垫6安装于动环座5内径较大的一端内并与动环座5内的阶梯面抵接，且推垫6抵接橡胶波纹管3远离环形嵌槽31的一端翻折的部分，动环7安装于动环座5内径较大的一度内且与橡胶波纹管3抵接，橡胶波纹管3与动环7抵接的端面设置有环形抵接凸起33，环形抵接凸起33有若干，在本实施例中环形凸起的数量为两个，两个环形抵接凸起33直径不同。

参照图1，弹簧座2包括连接部21和抵接部22，连接部21的长度大于抵接部22的厚度，连接部21过盈套装于转轴1外，抵接部22靠近转轴1的一侧与连接部21一端一体固定，连接部21开设有紧定螺钉孔23，紧定螺钉孔23有若干，若干紧定螺钉孔23沿连接部21周向间隔设置，紧定螺钉孔23的数量为奇数，紧定螺钉孔23内螺纹固定有紧顶螺钉24，紧顶螺钉24抵接转轴1，抵接部22远离连接部21的外沿设置有翻边25，翻边25朝向动环座5方向悬伸设置，动环座5远离弹簧座2的一端外壁设置有抵接凸起52，弹簧8夹持于抵接凸起52与抵接部22之间。

静环组件包括皮碗91和静环92，且皮碗91以及静环92也与转轴1也同轴并套装于转轴1外，皮碗91朝向动环座5的侧壁开设有凹槽，静环92嵌装于皮碗91的凹槽内，皮碗91外侧壁设置有密封凸起911，密封凸起911有若干，在本实例中密封凸起911有三个，三个密封凸起911沿皮碗91轴线方向间隔设置。

动环7与静环92相互抵接，动环7在橡胶波纹管3的弹力作用以及橡胶波纹管3传递过来的弹簧8的弹力下始终与静环92接触构成密封副。

本申请实施例一种波纹管结构的机械密封的实施原理为：皮碗91固定在泵体上，相应的静环92也固定在泵体上，转轴1旋转，从而带动橡胶波纹管3和弹簧座2一起转动，橡胶波纹管3通过紧固圈4带动动环座5一起转动，动环座5带动动环7转动，从而使得动环7相对静环92转动，由于弹簧8对动环座5的弹力作用，对橡胶波纹管3施加弹力，橡胶波纹管3传递弹簧8的弹力且本身也具有一定的弹力，从而对动环7施加弹力，使得动环7始终与静环92接触构成密封副，从而实现转轴1转动下与泵体之间的密封。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种波纹管结构的机械密封，包括随转轴（1）一起转动的动环组件和与泵体固定的静环组件，其特征在于：所述动环组件包括同轴设置的弹簧座（2）、橡胶波纹管（3）、紧固圈（4）、动环座（5）、动环（7）和弹簧（8），橡胶波纹管（3）过盈套装于转轴（1）外，所述动环座（5）套装于所述转轴（1）外，且所述橡胶波纹管（3）和所述动环座（5）为所述动环（7）提供弹力，所述橡胶波纹管（3）远离所述动环（7）的一端外壁开设有环形嵌槽（31），所述紧固圈（4）嵌装于所述环形嵌槽（31）内，所述紧固圈（4）背离所述橡胶波纹管（3）的侧壁设置有限位块（41），所述动环座（5）上开设有滑槽（51），所述限位块（41）滑移安装于所述滑槽（51）内；

所述静环组件包括皮碗（91）和静环（92），所述静环（92）嵌装于所述皮碗（91）内，所述动环（7）在所述弹簧（8）和所述橡胶波纹管（3）的弹力作用下与所述静环（92）接触构成密封副。

2.根据权利要求1所述的一种波纹管结构的机械密封，其特征在于：所述动环组件还包括推垫（6），所述动环座（5）部分套装于所述橡胶波纹管（3）外，所述动环座（5）为阶梯管，所述橡胶波纹管（3）一端位于所述动环座（5）内径较大的一端内，所述橡胶波纹管（3）另一端位于所述动环座（5）内径较小的一端内,所述推垫（6）安装于所述动环座（5）内径较大的一端内并与所述动环座（5）内的阶梯面抵接限制所述橡胶波纹管（3）一端于所述动环座（5）内，所述动环（7）安装于所述动环座（5）内径较大的一度内且与所述橡胶波纹管（3）一端抵接。

3.根据权利要求1所述的一种波纹管结构的机械密封，其特征在于：所述环形嵌槽（31）的槽壁开设有限位槽（32），所述紧固圈（4）上设置有安装块（42），所述安装块（42）嵌装于所述限位槽（32）内。

4.根据权利要求3所述的一种波纹管结构的机械密封，其特征在于：所述安装块（42）和所述限位块（41）均设置有若干，若干所述安装块（42）与若干所述限位块（41）沿所述紧固圈（4）周向交替设置。

5.根据权利要求1所述的一种波纹管结构的机械密封，其特征在于：所述弹簧座（2）包括连接部（21）和抵接部（22），所述连接部（21）过盈套装于所述转轴（1）外，所述抵接部（22）靠近所述转轴（1）的一侧与所述连接部（21）固定。

6.根据权利要求5所述的一种波纹管结构的机械密封，其特征在于：所述连接部（21）开设有紧定螺钉孔（23），所述紧定螺钉孔（23）有若干，若干所述紧定螺钉孔（23）沿所述连接部（21）周向间隔设置，所述紧定螺钉孔（23）内螺纹固定有紧顶螺钉（24），所述紧顶螺钉（24）抵接转轴（1）。

7.根据权利要求5所述的一种波纹管结构的机械密封，其特征在于：所述抵接部（22）外沿设置有翻边（25），所述翻边（25）朝向所述动环座（5）方向悬伸设置。

8.根据权利要求1所述的一种波纹管结构的机械密封，其特征在于：所述皮碗（91）外侧壁设置有密封凸起（911），所述密封凸起（911）有若干，若干所述密封凸起（911）沿所述皮碗（91）轴线方向间隔设置。

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