CN2254976Y - 浮动机械密封装置 - Google Patents

Abstract

一种浮动机械密封装置，其特征是由轴封体(1)、浮动部件(2)、隔离部件(4)、控制部件(3)、密封部件(5)所构成，在浮动部件(2)，隔离部件(4)内设置1个或几个环形空腔，在空腔内填充浮子，在浮动部件(2)或隔离部件(4)上连接控制部件(3)，其特点是降低对流体机械设备的振动要求，对摆动量大，剧烈振动的设备有较强的适应性，能广泛地应用于液体、气体、悬浮体、电磁体等流体介质转动轴密封特别对于高温、高压、强腐蚀性流体介质条件下转动轴的密封更有其优越性。

Description

浮动机械密封装置

本实用新型涉及轴的密封装置，特别是流体机械转动轴的密封装置。

目前，流体机械转动轴的密封，例如，泵轴对液体介质的密封，风机转轴对气体介质的密封，机械搅拌轴对气体或气液介质的密封，大多是采用填料和端面密封的方法。这些都属于刚性的结构，它随着流体压力的提高，产生泄漏的可能性就越大，密封就越困难。另外，转动轴的高速旋转将产生转动轴及密封件的磨损。因此，密封的效果比较差，维修工作量很大，经常要停车维修，影响正常生产。

为了减少流体在密封装置处的压力，使流体在流向密封端时，通过曲折的流道，使流体的压力降低，从而降低对机械密封端的压力，以增加机械密封端的密封性能。但是，其缺点是靠节流作用，泄漏多，特别是在高压下不理想。有的采用隔离机构，隔离有腐蚀性的流体，但是，密封装置为磁力传动密封装置或磁流体密封装置，结构比较复杂，传递功率小。虽然，通过这些方法提高了密封效果，但是，这些密封装置对转动轴的精度要求高，特别是不允许有剧烈振动，故对轴的精度要求高，相应地对其余的机械零件精度要求也高，随之而来的是费用增加，成本提高；维修的难度提高，使用寿命降低，总的使用费用也增加。

本实用新型的目的是提供一种密封装置，它对转动轴在流体介质中有良好的密封性能，并对轴的振动要求降低，使转动轴在摆动量大和剧烈振动时有较强适应性和良好的密封性能，对转动轴及机械零件的加工精度要求低，维修方便，增加使用寿命，降低了制造成本及总的使用费用。

本实用新型的技术方案在于其密封装置由轴封体(1)，浮动部件(2)，控制部件(3)，隔离部件(4)，密封部件(5)所构成，在浮动部件(2)内的轴向或径向设置1个或几个环形空腔(7)，在环形空腔(7)内填充浮子(8)，在隔离部件(4)内的径向或轴向设置1个或几个环形空腔(9)，在环形空腔(9)内填充浮子(10)。浮子(8)、浮子(10)的几何形状为球形(14)、菱形(15)、圆柱形(16)、圆环形(17)、扇形(18)。环形空腔(7)、环形空腔(9)的截面其几何形状为圆形(11)、菱形(12)、矩形(13)。在浮动部件(2)或隔离部件(4)上连接着控制部件(3)，控制部件(3)为机械活塞式控制器或机械隔膜式控制器或电磁式控制器。

当流体介质进入浮动部件(2)流经环形空腔(7)及浮子(8)时，由于浮子受到流体机械本身的振动及控制部件(3)的控制，使浮子处在一定频率、振幅及比压条件下，并使浮子处于浮动状态，根据流体力学的原理，进入的流体其流量Q₁和压力P₁同流出流体的流量Q₂和压力P₂都与浮子振动的频率、振幅及比压相关。因此，控制了浮子的频率、振幅及比压就控制了流出浮动部件(2)流体的压力与流量。这样、流体进入隔离部件(4)的流量及压力都可以通过控制部件成为可控的流量及压力，同样的原理，进入隔离部件(4)的流体也受到隔离部件(4)的浮子(10)频率，振幅及比压的浮动状态影响，控制了浮子的频率、振幅及比压也就控制了流入密封部件(5)的流量及压力，以使泄漏量降到最低程度。

本实用新型其主要特点是用控制部件控制浮子的振动状态来控制流体的压力和流量以达到控制泄漏量。由于浮子本身需要振动，所以对转动轴的精度要求低，特别是对摆动量大及剧烈振动的流体机械都可以通过控制部件来调节浮子的振动频率、振幅及比压，以达到最理想状态，所以有很好的适应性。由于对流体机械设备的振动要求降低，故对机械零件的精度要求也降低，相应地设备维修方便，同时延长了设备的使用寿命、制造成本降低，总的使用费用也下降。

另外，其适用范围广，能广泛地应用于液体、气体、悬浮体、电磁体等流体介质的转动轴密封。特别对于高温、高压、强腐蚀性流体介质条件下转动轴的密封更有其优越性。也适用于流体机械中各类泵、风机以及釜类机械搅拌轴封等处。

图1为浮动密封装置的结构示意图，其中：轴封体(1)、浮动部件(2)、控制部件(3)、隔离部件(4)、密封部件(5)、轴(6)、环形空腔(7)、浮子(8)、环形空腔(9)、浮子(10)。

图2为环形空腔截面几何形状示意图，其中：圆形(11)、菱形(12)、矩形(13)。

图3为浮子几何形状示意图，其中：球形(14)、菱形(15)、圆柱形(16)、圆环形(17)、扇形(18)。

实施例1

在轴(6)上按装上轴封体(1)，在轴封体内先按装上浮动部件(2)，浮动部件(2)由三个轴向环形空腔(7)与其相配合的浮子(8)，其中环形空腔(7)其截面的几何形状为矩形(13)，浮子(8)的几何形状为圆柱形(16)，浮动部件(2)同轴封体(1)及轴(6)之间有O型密封圈密封，在浮动部件(2)之后按装上隔离部件(4)，隔离部件(4)由六个径向的环形空腔(9)及浮子(10)所组成，其中环形空腔(9)其截面的几何形状为矩形(13)，浮子(10)的几何形状为圆柱形(16)。隔离部件(4)同轴封体(1)及轴(6)之间用O型密封圈密封，在隔离部件(4)的一边用管子与控制部件(3)相连通，控制部件(3)为机械活塞式控制器，在隔离部件(4)之后按装上密封部件(5)，密封部件(5)用端面机械密封。

实施例2

与实施例1不同之处是控制部件(3)与浮动部件(2)相连通，控制部件(3)为机械隔膜式控制器。

实施例3

与实施例1不同之处是浮动部件(2)内的环形空腔为径向环形空腔，隔离部件(4)内的环形空腔为轴向环形空腔。

Claims (4)

1、一种浮动机械密封装置，其特征在于它由轴封体(1)、浮动部件(2)、隔离部件(4)、控制部件(3)、密封部件(5)所构成，在浮动部件(2)内的径向或轴向设置1个或几个环形空腔(7)，在环形空腔内填充浮子(8)，在隔离部件(4)内的径向或轴向设置1个或几个环形空腔(9)，在环形空腔内填充浮子(10)，在浮动部件(2)或隔离部件(4)上连接着控制部件(3)。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于环形空腔(7)，环形空腔(9)其截面的几何形状为圆形(11)、菱形(12)、矩形(13)。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于浮子(8)、浮子(10)的几何形状为球形(14)、菱形(15)、圆柱形(16)、圆环形(17)、扇形(18)。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于控制部件(3)为机械活塞式控制器，机械隔膜式控制器或电磁式控制器。

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