專利名稱：旋轉泵軸機械密封裝置的制作方法
技術領域：
實用新型涉及一種旋轉泵軸防泄漏機械密封裝置。
一種公知的旋轉泵軸機械密封裝置，由構成密封副的動密封環(huán)、靜密封環(huán)，以及連接、作用于密封副的波紋管和壓縮彈簧組成的彈性壓緊件組成。其密封是在彈性壓緊件作用下，靠動環(huán)密封面與靜環(huán)密封面的壓緊力，阻止流體介質(zhì)的泄漏。這種密封裝置的最大缺陷是密封面壓緊力為固定值，它不能隨泵內(nèi)壓力變化而調(diào)整其壓緊力，當泵內(nèi)出現(xiàn)超壓時，密封面因壓緊力不夠而易產(chǎn)生泄漏；增大密封面壓緊力，又使得密封面摩擦阻力加大，不僅增加了無用耗損功率，而且密封面極易磨損。其次，隨著使用的延長，彈簧腐蝕及疲勞，易引起密封面壓緊力減小，使得密封性能下降，產(chǎn)生泄漏。因此較難獲得低功耗、低磨損和高密封性能。另外，這種密封裝置外裝時，常需在密封處外加冷卻循環(huán)系統(tǒng)，使得結構復雜；內(nèi)裝時，雖可省略冷卻循環(huán)系統(tǒng)，但彈性壓緊件又極易腐蝕，降低使用壽命。當泵停止運轉時，如不及時關閉出口閥，管路中的回流液柱又較易將密封件沖壞。
實用新型的目的在于克服上述已有技術的不足，提供一種結構簡單，耐腐蝕及耐疲勞性能好，且能根據(jù)泵內(nèi)壓力自動調(diào)整密封面壓緊力，使密封面始終被可靠壓緊，且具有低功耗、低磨損和高的密封性能的新型機械密封裝置。
為實現(xiàn)上述目的，實用新型的解決方案是使作用于密封副上的彈性壓緊件能夠隨泵內(nèi)介質(zhì)液壓而改變對密封面的壓緊力，使密封面在初始壓緊力下能夠隨液壓增高而加大，從而保證密封面的可靠壓緊。具體說實用新型包括由動密封環(huán)與靜密封環(huán)構成的密封副，以及連接作用于密封副的彈性壓緊件，其特征在于所述彈性壓緊件為具有軸向膨大或縮小的彈性筒體，該筒體被一封閉殼體所包圍，所述殼體與泵腔相通，使所述彈性壓緊筒體能夠隨泵腔內(nèi)介質(zhì)液壓增高而形變軸向伸展，補償、增加密封面壓緊力，始終維持密封面的可靠壓緊。
實用新型所述彈性壓緊件，采用彈性形變材料制成，其軸向膨大或縮小的筒體為具有單個曲面如鼓形筒體，一是提供密封副一個初始壓緊力；二是拱、曲表面使得筒體隨(受)泵內(nèi)液壓增高而形變產(chǎn)生軸向伸展，補償增加密封面壓緊力。除鼓形筒體外，還可采用如剖面為拱形、梯形等表面具有單個拱、曲或凹形的筒體。改變筒體的拱曲成度及受力面積，可以獲得不同補償壓緊力。彈性筒體可以與靜密封環(huán)相接，也可以與動密封環(huán)相接，其中一種較好的做法為與靜密封環(huán)相接。為消除靜密封環(huán)因動密封環(huán)轉動傳遞產(chǎn)生的扭動，可在靜密封環(huán)周面與固定部件間設置防扭的凹槽和與之配合的凸肋，如靜密封環(huán)與彈性筒體間及筒體與殼體間，或靜密封環(huán)與封閉殼體間。該凹槽及凸肋呈軸向設置，既消除靜密封環(huán)的徑向扭動，又可保證在筒體形變下產(chǎn)生軸向滑動。封閉殼體可以是泵殼及蓋延伸而成，也可以另外附加，所述殼體至少有一條通道與泵腔相通，使泵腔內(nèi)介質(zhì)液體被引入作用于彈性筒體表面，控制筒體形變伸展，調(diào)節(jié)、補償密封面的壓緊力。為使密封面磨損后得以及時有效的補償，保持原壓緊力，軸向設有如螺母螺釘?shù)冗M給補償調(diào)節(jié)部件。
以下結合附圖
和實施例的描述進一步說明本實用新型。
圖一為實用新型第一實施例的剖視結構示意圖。
圖二為實用新型第二實施例的剖視結構示意圖。
圖三為實用新型第三實施例的剖視結構示意圖。
圖四為實用新型第四實施例的剖視結構示意圖。
實施例一如圖一，在連接葉輪1的軸9上固定有動密封環(huán)3，與之配合密封的靜密封環(huán)11卡插(套)固定在由彈性形變材料制作的軸向膨大的鼓形筒體5一端，鼓形筒及密封副被由泵殼端部延伸的圓筒殼2及帶折套10的環(huán)端板8組成的封閉殼體所包圍，鼓形筒體的另一端被環(huán)端板所固定。環(huán)端板與圓筒殼通過彈性圈6及調(diào)節(jié)螺釘7組成的微進給調(diào)節(jié)件相連，微進給調(diào)節(jié)件主要用于調(diào)節(jié)施加密封面上的予緊壓力及密封副磨損后的補償。靜密封環(huán)通過周面上軸向設置的凹槽與封閉殼筒上對應配合的凸肋4獲得徑向定位，并保持軸向可滑動性，以消除泵軸轉動由動密封環(huán)傳遞的扭力。封閉殼體通過隙道13與泵腔相通，使殼腔與泵腔成為等壓連通體。為提高密封副的冷卻效果，還可在泵腔與封閉殼體間設有第二槽(孔)道12，使封閉殼體中介質(zhì)液體能夠得以循環(huán)流動。
密封副通過彈性鼓形筒體施加的予緊壓力獲得初始密封，當泵內(nèi)介質(zhì)液壓存在和／或增高時，如對密封副的推斥力大于初始壓緊力，鼓形彈性筒拱起的表面因受該液壓作用而產(chǎn)生形變軸向伸展，補償增加密封副的壓緊力，該介質(zhì)液壓減小時，鼓形彈性筒體形變產(chǎn)生的補償壓緊力也隨之減小。因而使密封副獲得一個能隨泵內(nèi)介質(zhì)液壓可調(diào)的壓緊力，使密封副始終處于一個較小合理的壓緊力范圍，既保證不產(chǎn)生泄漏，又能使密封副以較小的磨損長期可靠地運行。
實施例二如圖二，如前述彈性鼓形筒體5一端有一折起的環(huán)板15環(huán)板與筒體間有一彎折(指壓縮后)的腹環(huán)14，筒體通過環(huán)板15被封閉殼體環(huán)端板8固定。初始予緊壓力大小則通過軸兩側的微進給調(diào)節(jié)螺母16調(diào)整。使用過程中如密封副磨損，則可通過腹環(huán)伸展形變獲得自動補償。
實施例三如圖三，如前述鼓形筒體為軸向縮小表面呈內(nèi)凹的筒體，筒體凹底部由套于軸上封閉殼體端蓋板上的折套10限位，不使受壓凹陷，以確保筒體受壓后的形變伸展。予緊壓力大小及磨損補償則由軸兩端側微進給調(diào)節(jié)螺母16提供。
實施例四如圖四，如前述密封副靜密封環(huán)11固定在封閉殼體端蓋板8上，動密封環(huán)3卡套在鼓形彈性筒體5一端，并通過軸向設置的凸肋和凹槽(圖中未給出)獲得徑向定位，鼓形彈性筒體另一端被固定在葉輪1上，構成內(nèi)裝式密封裝置，封閉殼體分別由泵殼延伸及端蓋構成。予緊壓力大小及磨損補償則由軸兩端側微進給調(diào)節(jié)螺母16提供。
實施例五如前述，可以彈性形變材料制作的拱形或梯形等類似軸向膨大或縮小具有單個曲面筒體代替上述鼓形彈性筒體。
實用新型由于采用軸向膨大或縮小具有單個彎曲表面的彈性筒體，代替原機械密封裝置中波紋管和彈簧組成的彈性壓緊件，以及將此密封壓緊件及密封副置于封閉殼體，并直接引入泵內(nèi)介質(zhì)液壓于彈性壓緊件表面。使得密封面壓緊力能夠隨介質(zhì)液壓增高而自動調(diào)整加大，達到密封端面比壓的自調(diào)，既保證了可靠的密封性，避免因停止運轉而易出現(xiàn)回流液柱沖壞密封件，又使得密封端面比壓始終處于一個合理狀態(tài)，可減小密封副的磨損，延長其使用壽命，同時取消了冷卻循環(huán)系統(tǒng)，減化了結構。因此，實用新型具有結構簡單，操作方便，耐蝕、耐疲勞及密封性能好，使用壽命長等特點，不僅可用于各種旋轉泵的軸密封，而且還可用于其他軸向兩側具有不等壓力的轉軸密封。
權利要求1.一種轉軸用機械密封裝置，包括動密封環(huán)與靜密封環(huán)構成的密封副，以及連接、作用于密封副的彈性壓緊件，其特征在于所述彈性壓緊件為具有軸向膨大或縮小的彈性筒體，該筒體被一封閉殼體所包圍，所述殼體與泵腔相通。
2.根據(jù)權利要求1所述機械密封裝置，其特征在于所述彈性筒體為鼓形筒體。
3.根據(jù)權利要求2所述機械密封裝置，其特征在于所述鼓形筒體一端有一折起的圓環(huán)，圓環(huán)與筒體通過腹環(huán)相連。
4.根據(jù)權利要求1所述機械密封裝置，其特征在于靜密封環(huán)與彈性筒體一端相連。
5.根據(jù)權利要求4所述機械密封裝置，其特征在于靜密封環(huán)通過周面上軸向設置的凹槽與封閉殼體上凸肋的配合獲得徑向定位。
6.根據(jù)權利要求1、2、3、4或5所述機械密封裝置，其特征在于泵腔與封閉殼體間設有循環(huán)回流通道。
7.根據(jù)權利要求6所述機械密封裝置，其特征在于封閉殼體軸側或軸兩側設有微進給補償調(diào)節(jié)部件。
專利摘要實用新型是關于轉軸機械密封的改進。其特征在于密封副彈性壓緊件采用具有軸向膨大或縮小的彈性筒體，以及將該筒體置于與泵腔相通的封閉殼體中，使所述彈性壓緊筒體能隨泵腔內(nèi)介質(zhì)液壓增高而形變軸向伸展，補償增加密封面壓緊力，達到密封端面比壓的自調(diào)，從而保證密封面的可靠壓緊密封。實用新型具有結構簡單，操作方便，耐蝕、耐疲勞及密封性能好，使用壽命長等特點，不僅可用于各種旋轉泵的軸密封，而且還可用于其他軸向兩側具有不等壓力的轉軸密封。
文檔編號F04D29/12GK2091373SQ91213550
公開日1991年12月25日 申請日期1991年4月13日 優(yōu)先權日1991年4月13日
發(fā)明者蔣龍福, 閔錫軍, 張洪良 申請人:宜興市張澤化工設備廠