[实用新型]径向迷宫式旋转轴密封装置

说明书

本实用新型涉及非接触式旋转轴密封结构，尤其是径向迷宫式旋转轴密封结构。

在现有技术中，径向迷宫式旋转轴密封件由一个动环和两个静环组成，依靠动环齿端与静环槽底面间间隙及静环齿端与动环槽底面间间隙的节流作用实现密封。其不足之处在于，其一，要使通过密封件的泄漏量保持在许可限度内，则必须持续地保证齿端与槽底面间具有很小的密封间隙，这就对机器的设计、结构及制造装配精度提出很高要求；其二，齿端与槽底间的极小间隙较难控制，随使用时间的增长，轴承游隙将增大，或者工作温度与装配温度不同，工件热胀冷缩等，均会使轴与壳体发生相对轴向移动，从而造成动静环间的密封间隙变化，或者失去间隙造成接触而烧结，或者间隙过大而密封失效。

本实用新型的目的是设计一种密封效果好又允许轴有一定径向跳动和轴向窜动量的径向迷宫式旋转轴密封装置。

为实现上述目的，本实用新型的设计特点是，根据对密封间隙及空腔内各点的压力及速度计算结果，在动静环的环形槽底面设有与环形齿相应的环形沟槽。

实现该结构采用的技术手段是，一种径向迷宫式旋转轴密封装置，它包括随轴转动的动环和与壳体静配合的静环两部分，静环和动环的数量可根据泄漏率要求分别取1～4和1～3个，动环和静环单侧或两侧沿径向分布着环形齿，齿数可依具体情况取1～10个，环形齿的轴向截面多为矩形，亦可加工成其它形状，如梯形，齿端部为梯形或三角形等，齿的轴向长度为2～8毫米，径向厚度为0.8～4毫米，环形槽的径向宽度为4～10毫米。本实用新型的特征是，在每个环形槽底面加设填料层，高压侧静环上开有注油孔，使密封腔内保持有少量润滑脂。根据具体工况，填料层材料可取石墨、聚四氟乙烯、石棉橡胶板、尼龙、塑料、树脂、巴氏合金等，填料层厚度可取0.5～6毫米，填料层为圆环形板片。密封件装配好后，通过预加工，在填料层上研磨出与环形齿相应的环形沟槽，沟槽深度为0.1～3毫米，齿端与槽底填料层间形成的间隙小于0.05毫米。润滑脂型号根据流体参数选取。由于加设了填料层，当轴发生轴向窜动时，其窜动量可由填料层补偿。以下是本实用新型的一个具体实施例。

附图是径向迷宫式旋转轴密封装置示意图。

参照附图，本实用新型由静环（1）、静环（8）、静环（9）和动环（3）、动环（10）组成，静环（1）和静环（9）内侧静环（8）两侧、动环（3）和动环（10）两侧均沿径向分布2个环形齿，动环齿与静环齿沿径向相互错开，齿厚1毫米，齿长6毫米，环形槽宽10毫米。填料层（2）是由聚四氟乙烯做的环形板片，厚度2毫米，装在各环形槽底面，填料层与环底面间由密封胶贴合，填料层内外圆柱面分别与环形槽内外圆柱面动配合装配。按静环（1）、动环（3）、静环（8）、动环（10）、静环（9）顺序将动静环组装在一起，使动环齿端与静环槽底面上的填料层相接触，同时静环齿端与动环槽底面上的填料层接触。静环（1）、静环（8）和静环（9）由6个沿周向均匀分布的M5螺钉（6）联接在一起，静环之间由垫片或密封胶（11）密封。静环（1）、静环（8）、静环（9）的外壁均与壳体（7）的孔内壁静配合，动环（3）与动环（10）内壁与轴（4）动配合，动环（10）与轴以键（14）联接，动环（3）与动环（10）由沿周向对称分布的2个φ4销子（5）联接，动环之间由垫片或密封胶（12）密封。润滑脂由注油孔（13）注入。通过预加工，在填料层（2）上研磨出与环形齿相应的环形沟槽，槽深0.5毫米。

本实用新型与现有技术相比，由于加设了填料层对加工装配精度要求低，密封效果好，在密封介质工况及密封件尺寸相同条件下，与无填料层径向迷宫密封件的泄漏量相比，本实用新型的泄漏量可降低2个数量级。本实用新型的另一优点是，当轴与壳体有相对窜动时，本实用新型密封不失效。