[实用新型]磁力机械密封

说明书

本实用新型公开了一种磁力机械密封，包括安装法兰(7)、置于安装法兰(7)中上部的静环(5)、紧贴静环(5)上部与静环(5)构成摩擦副的动环(4)、以及定位在轴(1)上的轴套组件(2)，在动环(4)的背侧分布有下磁体柱(42)，与下磁体柱(42)轴向隔空对应着同极相斥的上磁体柱(22)。本实用新型有益效果是动环与静环之间端面贴合借助于永磁体磁力作用，从而解决了随轴转动的机械密封弹簧使用中的震动、断裂松弛以及多弹簧高度不齐等诸多问题，密封效果好，使用寿命长，结构简单，安装使用方便。

技术领域

本实用新型属于机械密封技术领域，用于转轴在容器插入口交汇处的密封。

背景技术

目前，机械密封广泛应用于传输泵和搅拌釜等场所的转轴密封。工作时随轴转动的动环与安装法兰上的静环之间端面贴合摩擦实现径向密封，可浮动的动环与静环之间端面贴合主要借助于动环背侧弹簧的弹力作用，弹簧等部件随轴转动会出现振动、断裂松弛以及多弹簧高度不齐等问题影响密封效果和产品寿命，安装也较为复杂。后来技术人员发明了磁力机械密封。磁力机械密封有吸力作用的，也有斥力作用的。吸力作用的机械密封就是让动环与静环之间借助于永磁体之间的磁吸力或者永磁体与导磁体之间的磁吸力使得彼此贴合摩擦密封，这种设计的不合理之处有两点，第一是贴合时的磁吸力因为磁体距离的固定而确定无法调节；第二是动环和静环若瞬间分开距离则吸力是变小的，这不符合归位力量应该随距离变大而加强的要求。所以，磁力机械密封应该采用斥力作用的结构。“一种磁环式机械密封装置201620266238.3”属于斥力作用的结构，但其至少存在如下缺点：1)同时随轴转动的对应相斥的两个永磁体不该设计成磁体环，而应该取环上均布的几个位置配置几对斥力磁体柱，因为磁体环制作安装困难甚至无法实现，而且磁体环对与磁体柱对相比不仅浪费材料而且不利于磁力设计；2)该现有技术设计之防撞橡胶圈的存在不合理，两个斥力的磁体环不存在相撞的可能性而且防撞橡胶圈与内轴套成一体互相紧靠且箍套于轴上，这使得磁斥力对动环作用失效；3)内轴套箍套在轴上也使轴套本身无法轴向窜动，致使动环不能浮动贴合摩擦面；4)机械密封设计中载荷系数是一项重要参数，而该设计根本没有考虑载荷系数的平衡设计问题，为非平衡设计，耐压性能和密封稳定性都不好。

发明内容

本实用新型磁力机械密封正是为解决上述技术问题而提出。

本实用新型解决上述技术问题，采取的技术手段是发明的磁力机械密封，包括定位在待密封容器口的安装法兰、置于安装法兰中上部的静环、紧贴静环上部与静环构成摩擦副的动环、以及定位在轴上的轴套组件。在动环的背侧分布有下磁体柱，与下磁体柱轴向隔空对应着同极相斥的上磁体柱，上磁体柱定位在轴套上，轴套下伸部分与动环之间配置了可以小范围轴向窜动的主弹性密封圈。工作时，轴套组件借助于定位螺钉固定在轴上，安装法兰与待密封容器口之间加密封垫后用螺栓紧固定位。本技术方案中同极相斥的上磁体柱和下磁体柱之间的斥力作用替代传统机械密封的弹簧力作用，占用空间少，力度均匀可控，结构简单，排除了前述的弹簧使用中的缺陷。而且轴套下伸部分与动环之间配置了可以小范围轴向窜动的主弹性密封圈使得载荷系数一直可以满足平衡设计的要求。

有很多种方法可以保持动环与轴套组件同步随轴转动，也就是上磁体柱和下磁体柱始终在一个轴向上，直接简单的方案是在轴套下伸部分近下端外侧设计有传动销钉，与之对应位置的动环座内侧设计有轴向开槽。轴转动时轴套组件随之转动，借助传动销钉带动动环转动，又允许动环有浮动自由度从而保持动环与静环之间摩擦端面始终贴合密封。

若应用在耐较高压力的场合，可以设计成动环座与主弹性密封圈接触的柱面位置和动环摩擦件与静环之间摩擦端面环带的中间位置在同一半径上，这样可以保证摩擦端面的端面比压恒定在磁力作用大小范围内，既保证密封性能又利于使用寿命。

通常在静环与安装法兰之间配置副弹性密封圈，借助于静环定位机构压紧和固定静环，可以有效保证静环与安装法兰之间界面的密封，又防止静环的转动。

以上设计的技术方案可以采用传统方法进行集装式设计，或者进行双端面机械密封集装式设计。