CN2630574Y

CN2630574Y - 静止式机械密封装置

Info

Publication number: CN2630574Y
Application number: CN 03264207
Authority: CN
Inventors: 杜德纯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-31
Filing date: 2003-05-31
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2013-05-31

Abstract

本实用新型涉及机械密封领域，是一种静止式机械密封装置。包括端盖、轴套、静环、动环、弹簧、V形圈、止退开口簧、止退推环等组件。特征是静环内圆和端盖外圆所围成的环形空间内放置V形圈、止退推环、止退开口簧、止退片等零件。静环由V形圈支撑。这种结构的静环追随性好，使动、静环组成的摩擦副受力均匀、贴合充分，尤其适用于静环端面与轴心线垂直度相差较大的密封场合。将弹簧等零件与介质隔开，避免了零件腐蚀，自聚物将弹簧卡死等问题的出现，适用于各类腐蚀介质。辅助密封不易失效。可用于化工、冶金、医药、食品等领域的机泵、釜和压缩机等设备的密封。

Description

静止式机械密封装置

技术领域：本实用新型涉及一种静止式机械密封装置，可供化工、冶金、医药、食品等领域的机泵、釜和压缩机等设备的密封之用。

背景技术：1.机械密封可分为旋转式和静止式两类，旋转式机械密封就是将动环、弹簧和轴套固定在一块随轴一起旋转，而将静环固定在端盖上不做旋转的机械密封。目前在泵、釜和压缩机等设备上侧重于使用旋转式机械密封，这主要是因为其结构简单，造价较低。这类机械密封有个缺点：当静环端面与轴心线不垂直时，就会出现静环端面与动环端面不能充分贴合，两个端面有的地方接触有的地方不接触的现象。若在动环和静环上施以弹簧力，两端面在相对静止时可以充分贴合，但要让两端面在相对转动时充分贴合，就要求动环在弹簧力的作用下做轴向摆动，并且轴每旋转一圈动环就要沿轴向摆动一次，若轴的转速为2950转/分，动环每分钟就要摆动2950次，这将使动、静环端面受力不匀，导致动、静环端面磨损加剧、磨偏、辅助密封损坏、轴套磨出沟槽等后果，是旋转式机械密封泄漏和寿命缩短的主要原因。受制造精度、设备老化、维修水平和现场工况的限制，机泵的轴(轴套)与机架(端盖)之间的位置公差往往达不到机械密封的使用要求，特别是釜用机械密封，因轴的摆动幅度很大，问题更突出。

2.上述问题造成的另一后果是轴套和端盖的辅助密封(V形圈或O形圈)和辅助密封安装部位磨损快，维修现场常常见到一种现象，主密封还没损坏，就因为轴套或端盖被磨出一道环型的小沟槽造成机械密封泄漏，就要换一套新的机械密封。

3.所谓静止式机械密封，就是弹性元件(包括弹簧)不随轴一起转动的机械密封。静止式机械密封是可以解决上述第1和第2两个问题的。静止式机械密封的动环端面与轴心线是相互垂直的，当静环端面与轴心线不垂直时，静环在弹簧力的作用下与动环充分贴合，并且因为静环不随轴转动，所以不存在静环往复轴向摆动的情况。我们可以这样理解：若静环端面与轴线不垂直，静止式机械密封的静环只须摆动一次就可以保证动、静环端面的充分贴合。而旋转式的动环随轴转一圈就要轴向摆动一次才能保证动、静环端面的贴合趋势。

4.现有静止式机械密封结构比较复杂，造价比较高，安装不方便，而且平衡系数不好控制，所以实际使用的并不多，一般只使用在高速机械密封上。波纹管机械密封有一部分也是静止式的，但造价太高。

发明内容：本实用新型的目的在于提供一种静止式机械密封装置，由静环、弹簧、止退推环、止退开口簧、V形圈、止退片、撑环与端盖组成静止式机械密封装置的相对静止部分，不参与轴的旋转，其特征在于，静环内圆和端盖外圆所围成的环形空间内放置V形圈、止退推环、止退开口簧、止退片和弹簧。静环由V形圈支撑。弹簧、止退推环、止退开口簧、定位拨叉、止退片位于V形圈右侧，撑环位于V形圈左侧。端盖上铣有拨叉，静环上铣有拨叉槽，用拨叉插入拨叉槽内的方法来限制静环的转动。静环套在V形圈上，在弹簧力的作用下，可以做轴向摆动和轴向位移，使静环具有较好的浮动性和追随性，并且此结构的静环在设备运转中沿轴向的摆动幅度小、次数少，确保静环端面能够与动环端面在静止或相对转动中都能充分贴合。静环或静环套背面设有放置点布小弹簧的孔，孔内安装弹簧。静环内圆和端盖外圆所围成的环形空间内放置V形圈，在弹簧力的作用下V形圈唇边被撑环撑起，将介质隔开，保护弹簧、拨叉、推环、开口弹簧等部件不被介质腐蚀，避免自聚物将弹簧卡死等现象的发生。

有益效果：1.本实用新型在主密封(动、静环端面组成的摩擦副)方面，静环在设备运转中沿轴向的摆动幅度小、次数少，具有良好的浮动性和追随性，可使摩擦副端面充分贴合，受力均匀，磨损较小，所以主密封的工作较为可靠，可以长周期运转。另外在辅助密封方面，轴套不与任何做相对运动的部件接触，没有磨损，同样是因为静环在设备运转中沿轴向的摆动幅度小、次数少，使静环和端盖放置V形圈的部位和辅助密封(V形圈)的磨损都很轻微，排除了因为辅助零件的损坏而使机械密封失效的现象。从主密封和辅助密封两方面保证了本实用新型具有较长的使用寿命。

2.适用于静环端面与轴心线垂直度相差较大的场合。并且由于本实用新型较其它机械密封的轴向尺寸短，富余出较大空间，能够在主密封前面加装螺旋式反压辅助密封，使得介质在到达主密封之前，就对介质进行降压，从而降低机械密封处的介质压力，可以在不提高本实用新型pv值(速度、压力的乘积，反应机械密封的工作能力)的情况下，在更高压力下工作。再者，本实用新型与介质接触的部位结构很简单，便于喷涂防腐材料，开且诸如弹簧、推环等部件都不与介质接触，所以还可用于具有腐蚀性的介质中，较使用常规耐腐蚀机械密封的成本低。总之，本实用新型的使用范围较广。

3.结构简单，造价低廉，设计成集装式，安装方便，减少维修失误和维修时间。

附图说明：附图1为静止式机械密封装置实施例结构的主剖视图，机械密封安装在机泵的密封函内，用螺栓将静环端盖固定在泵体上，为简单明了的说明机械密封的结构，主剖视图并未画出泵体部分，只在图中标明介质侧和大气侧。

附图2为附图1中止退装置部分的局部放大视图，用来详细说明止退装置。

附图3为附图1中静环与端盖连接部分的局部放大视图，用来详细说明静环与端盖的定位方式。

具体实施例：1.动环<4>与轴套<2>镶在一起，既保证了动环端面与轴心线的同轴度，又解决了动环<4>与轴套<2>之间的密封问题。锁母<13>被顶丝<14>固定在轴上，锁母<13>与轴套<2>用螺纹连接，使轴套固定在轴上。轴套<2>与轴<15>之间放一用软材料如聚四氟乙烯制作的楔形环<12>，并用锁母<14>压紧，解决轴套与轴之间的密封。弹簧压缩量定位片<10>卡在轴套上的弹簧压缩量定位槽<19>上，并将定位片<10>用螺丝<11>固定在端盖上。静环<3>被限定在动环<4>与端盖<1>之间，具有轴向补偿能力，并可沿径向任意角度做轴向摆动。本实用新型就是这样组装成集装式的。弹簧压缩量在组装之时被调整好，在检修现场无须再调弹簧压量，只须将集装的机械密封整体安装在泵体上就可以了。

2.静环<3>径向被V形圈<6>限制，轴向在弹簧力作用下与动环贴合。静环<3>在V形圈<6>的支撑下可以沿径向任何角度作轴向摆动，使静环<3>具有良好的浮动性和追随性，确保在静环端面与轴心线不垂直的情况下能够有效密封。为了限制静环<3>转动，静环<3>内圆铣拨叉槽<18>，端盖上铣定位拨叉<17>，定位拨叉<17>插入定位槽<18>内，从而限制端盖<1>与静环<3>的相对转动。如附图3所示。

3.静环或静环套<3>背面设有8个至10个安放点布小弹簧的孔，内装弹簧<5>，弹簧<5>左侧安装止退推环<8>和止退开口簧<7>，通过止退推环<8>将弹簧力传递给V形圈<6>，V形圈<6>外圆与静环<3>内圆接触，V形圈<6>的内圆与端盖<1>的密封面外圆接触，V形圈<6>受到来自左侧撑环<9>撑和右侧弹簧<5>的压力，V形圈<6>的唇边被撑起，起到静环辅助密封的作用。并且将大气侧的弹簧<5>、止退推环<8>和止退开口簧<7>与介质侧隔开，使弹簧<5>、拨叉<17>、推环<8>、开口弹簧<7>等部件不被介质腐蚀，避免自聚物将弹簧<5>卡死，单向止退装置失效等现象的发生。

4.止退推环<8>具有单向止退功能，这是为了防止介质压力超过弹簧压力，或介质压力波动，导致V形圈<6>频繁的轴向移动情况的发生而设置的。结构是：由弹簧<5>、止退片<16>、止退推环<8>和止退开口簧<7>组成止退推环单向止退装置。止退推环<8>外圆具有一定的锥度，锥面上套有止退开口簧<7>，止退片<16>受到弹簧力作用既压住止退推环<8>，同时又压住开口簧<7>。在弹簧力的作用下止退推环<8>和止退开口簧<7>可以向大气侧(图纸左侧)移动，压紧V形圈<6>实现辅助密封。而当介质压力通过撑环<9>、V形圈<6>传递到止退推环<8>时，止退开口簧<7>被卡在止退推环<8>和静环<3>之间，根据斜面机构的自锁原理，只要止退推环<8>外圆的锥度合适，止退推环<8>就会被卡住不动，从而阻止止退推环<8>的移动，这样介质压力被转移到动、静环端面上，而不会影响弹簧。正如所述，受到限制的止退推环<8>只能做向左的单向移动。假若不对止退推环<8>的双向移动加以限制，弹簧<5>受介质压力波动的影响会产生频繁的伸缩，V形圈<6>就会随介质压力的波动轴向来回移动，这将导致主密封打开而泄漏、V形圈<6>磨损等情况的发生。如附图2所示。

Claims

1.一种静止式机械密封装置，由静环、弹簧、止退推环、止退开口簧、止退片、V形圈、撑环与端盖组成相对静止部分，其特征在于，静环内圆和端盖外圆所围成的环形空间内放置V形圈、止退推环、止退开口簧、止退片和弹簧，静环由V形圈支撑，弹簧、止退推环、止退开口簧、定位拨叉、止退片位于V形圈右侧，撑环位于V形圈左侧。

2.根据权利要求1所述的静止式机械密封装置，其特征在于所述静环或静环套背面设有放置点布小弹簧的孔，孔内安装弹簧。

3.根据权利要求1所述的静止式机械密封装置，其特征在于所述静环内圆铣拨叉槽，端盖上铣定位拨叉，定位拨叉插入定位槽内。

4根据权利要求1所述的静止式机械密封装置，其特征在于所述止退推环外圆具有3°至15°的锥度，止退推环的锥面上套有止退开口簧，止退片在止退推环的右侧，止退片受弹簧力作用既压住止退推环，同时又压住开口簧。