[发明专利]自紧式机械密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及设备旋转轴的机械密封技术，具体是指自紧式机械密封装置。

背景技术

现有传统机械密封的结构尺寸较大，结构复杂，使用、维护要求条件较高，可靠性较低，价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供结构简单、尺寸小、工作可靠性高、成本低的自紧式机械密封装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本自紧式机械密封装置，包括动环、静环、密封仓，所述密封仓固定在壳体内侧，其分别与转轴、壳体套接；动环的内周面与转轴固定套接，动环外端设有台肩，台肩的外周面与密封仓的内周面套接，动环外端面设有压紧螺母，动环内端面与转轴的台阶端面紧贴，动环内端内周面嵌装有○形圈与转轴密封贴接；静环活动套接在密封仓的内周面与动环的外周面之间，且密封仓外侧端面设有定位销与静环嵌接，静环外周面嵌装有○形圈与密封仓内周面密封贴接；动环、静环的环槽内分别嵌装有相贴接的动环、静环摩擦副。

为了更好得实现本发明，所述静环外端面与密封仓外侧端面之间设有刚度较小的柔性整体环形弹簧，所述弹簧对静环起预紧作用。

所述动环、静环摩擦副端面上分别开有多个润滑槽，所述各个润滑槽沿摩擦副端面的中径圆两侧均匀分布，且各个润滑槽后端始于摩擦副端面的外圆或内圆，前端倾斜指向摩擦副端面的中径圆但不超过中径圆，各个润滑槽后端槽深前端槽浅，槽底面与摩擦副端面的夹角为锐角；所述任一个摩擦副端面的各个润滑槽的前端指向与配对摩擦副相对运动方向相一致。

本发明的密封原理是：

(1)在机器启动后，工作介质压力P推动静环压向动环，使静、动环的摩擦副接触，摩擦副和静环○形圈将机器的高压与常压部位隔离，在转轴旋转的情况下，摩擦副端面的润滑槽将摩擦副内、外圆两边的介质导向摩擦副中径圆位置，形成高压膜，达到密封的目的；

(2)密封仓内没有任何对静环硬性约束的构件，静环在密封仓内周面与动环外周面之间浮动，随着工作介质压力P的高低波动或转轴的跳动、倾斜，静环自动调节，静环摩擦副始终贴紧动环摩擦副；

(3)机器停机，工作介质压力P消失，在静环○形圈和静环弹簧的共同作用下，本自紧式机械密封装置依然保持密封。实际上，此时静环○形圈已经被压紧，没有人力不能恢复原状，从而已经将静环压在动环上，在密封要求不高的情况下，即使取消静环弹簧，本自紧式机械密封装置依然可以正常工作。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)改变传统机械密封的结构，弱化甚至取消弹簧的作用，利用工作介质及其工作压力的作用达到密封的效果，简化了结构，提高了工作可靠性，降低了成本。

(2)可用于大压力、大流量、大粘度范围的多种液体介质的工况，是一种简单、适用范围广，实用、应用效果好的密封元件，在机械、化工行业的普通设备中均可使用。

附图说明

图1是本发明自紧式机械密封装置的结构示意图；

图2是图1所示摩擦副的结构示意图；

图3是图2所示润滑槽A向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

如图1所示，本自紧式机械密封装置，包括动环4、静环3、密封仓2，密封仓2固定在壳体1内侧，其分别与转轴10、壳体1套接；动环4的内周面与转轴10固定套接，动环4外端设有台肩4-1，台肩4-1的外周面与密封仓2的内周面套接，动环4外端面设有压紧螺母5，动环4内端面与转轴10的台阶端面紧贴，动环4内端内周面嵌装有○形圈11与转轴10密封贴接；静环3活动套接在密封仓2的内周面与动环4的外周面之间，且密封仓2外侧端面设有定位销2-1与静环3嵌接，静环3外周面嵌装有○形圈8与密封仓2内周面密封贴接；动环4、静环3的环槽4-2、3-1内分别嵌装有相紧贴的动环、静环摩擦副6、7。静环3外端面与密封仓2外侧端面之间设有弹簧9，其为刚度较小的柔性整体环形弹簧，弹簧9对静环3起预紧作用。