專利名稱：旋浮離心式軸封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于工業(yè)中各種泵類的旋轉(zhuǎn)軸密封結(jié)構(gòu)，特別是一種適用在各種苛刻條件下工作，可在高溫，強腐蝕，高轉(zhuǎn)速以及真空條件下使用的旋浮離心式軸封。
背景技術(shù)：
軸用密封的使用，已有很長的歷史，隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，軸用密封技術(shù)也在逐步改進和提高，以適應各種使用條件(溫度、壓力、線速度、腐蝕介質(zhì)、磨蝕介質(zhì)等)和機器設(shè)備連續(xù)化、自動化要求。現(xiàn)在常用的旋轉(zhuǎn)軸密封有盤根密封、密封圈密封、迷宮式密封、機械密封、磁力密封；近年來，密封性能良好，使用壽命較長，運轉(zhuǎn)中維護最少的密封得到了迅速發(fā)展；特別是一種由動環(huán)和靜環(huán)組成的端面密封結(jié)構(gòu)的機械密封，這種密封的磨擦配合材料一般為硬質(zhì)合金，存在密封結(jié)構(gòu)復雜，制造和安裝精度高，價格較貴，維修不便等問題。
中國專利ZL99216731.0公布了一種軸封裝置，它的前端蓋和軸封外殼體為整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部鑲有橡膠密封圈，密封圈與轉(zhuǎn)軸之間相對運動產(chǎn)生密封，在前端蓋設(shè)一注油孔，用強制方式注入潤滑脂，這種結(jié)構(gòu)注油不暢，油脂很難注到所需要的潤滑位置，常常引起干磨擦，造成磨損嚴重使軸封失效。由于該軸封是整體結(jié)構(gòu)，對泵的實際工況適應性較差，尤其是在泵軸與殼體孔間存在不同軸度較大時，就會形成密封圈在360°圓周內(nèi)，對密封面的間隙發(fā)生變化，從而造成密封不穩(wěn)定和過早失效；這種不良情況在舊泵的使用中尤為明顯。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種旋浮離心式軸封，它是密封性能好、使用壽命長、對泵軸與殼體孔不同軸度要求低，可在高溫，強腐蝕，高轉(zhuǎn)速條件下使用的旋浮離心式軸封。
為了實現(xiàn)所述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種旋浮離心式軸封，它包括端蓋和軸封殼體，端蓋和軸封殼體為分體式；它還包括旋轉(zhuǎn)軸套、離心動環(huán)組件和浮動環(huán)套；旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面從內(nèi)向外依次裝有旋轉(zhuǎn)軸套、離心動環(huán)組件、浮動環(huán)套和軸封殼體；離心動環(huán)組件由至少兩個定位套、至少兩個動環(huán)和動環(huán)壓緊螺母成，以一個定位套、一個動環(huán)相互鑲嵌的方式依次從內(nèi)向外套裝在旋轉(zhuǎn)軸套外側(cè)面，動環(huán)壓緊螺母安裝在末動環(huán)外端使動環(huán)固定于旋轉(zhuǎn)軸套；動環(huán)與動環(huán)間形成密封腔；浮動環(huán)套壁設(shè)有數(shù)個與密封腔對應的進油孔；浮動環(huán)套與軸封殼體間形成環(huán)形油腔；端蓋與軸封殼體間形成進油密封腔；端蓋上與進油密封腔對應處設(shè)有注油孔與出油孔；軸封殼體前段設(shè)有凹槽，凹槽處設(shè)有與進油密封腔相通的入油孔；動環(huán)是沿軸向兩個不同直徑、大徑端面呈喇叭口且端口為線狀的橡膠圈。
這種旋浮離心式軸封，是依據(jù)離心力產(chǎn)生的原理而設(shè)計的一種流體動力和流體靜力型的軸用密封結(jié)構(gòu)，它的密封系由不做回轉(zhuǎn)運動的浮動環(huán)套和動環(huán)這兩個相對旋轉(zhuǎn)零件之間的徑向間隙起節(jié)流作用而達到密封的。
這種旋浮離心式軸封，其工作原理與安裝過程如下將動環(huán)通過定位套及動環(huán)壓緊螺母固定在旋轉(zhuǎn)軸套上，再將旋轉(zhuǎn)軸套固定在泵軸上，隨著泵軸轉(zhuǎn)動，使動環(huán)壓緊在浮動環(huán)套內(nèi)壁上，浮動環(huán)套安裝在前端蓋和軸封殼體所組成的軸封體內(nèi)，浮動環(huán)套可在軸封殼體端面和前端蓋端面間做徑向360°圓周移動，以調(diào)整其同軸度，啟動泵，動環(huán)在泵軸與旋轉(zhuǎn)軸套的帶動下旋軸，由于流體動力的支撐力和動環(huán)離心力的作用，浮套對動環(huán)進行自動調(diào)整中心，當中心調(diào)整完成之后，緊固動環(huán)壓緊螺母，把浮套壓緊。
當動環(huán)和旋浮調(diào)整完畢鎖定后，將帶有一定壓力的油液，從注油孔注入進油密封腔，油液經(jīng)軸封殼體前段凹槽處設(shè)有的入油孔，進入由浮動環(huán)套與軸封殼體間形成環(huán)形油腔內(nèi)，再經(jīng)浮動環(huán)套壁上設(shè)有的與密封腔對應的進油孔；進入動環(huán)密封腔內(nèi)，由于注入的油液帶有一定的壓力，因此將離心動環(huán)壓向浮動套環(huán)內(nèi)側(cè)面，在離心式動環(huán)外側(cè)面與浮動環(huán)套內(nèi)側(cè)面之間產(chǎn)生密封面，此壓力與被封介質(zhì)在端面間的推力相對抗、形成流體靜力密封。泵軸運轉(zhuǎn)時，因為浮動環(huán)套與軸封殼體間的環(huán)形油腔；在離心動環(huán)作用下，浮動環(huán)套可自動調(diào)整其同軸度，從而保證正常的理論密封間隙，所以它密封性能好；對泵軸與殼體孔不同軸度要求低；適合于舊泵使用；而動環(huán)是沿軸向兩個不同直徑的、大頭端面呈喇叭口狀的橡膠圈，在使用過程中，動環(huán)的大環(huán)段與浮動環(huán)套內(nèi)側(cè)面形成動配合，而喇叭口端與浮動環(huán)套內(nèi)側(cè)面形成一定量的過盈配合，從而保證停泵時不泄漏，及泵起動時所需的真空壓力密封，當軸轉(zhuǎn)速越高，浮套自動調(diào)整偏心度的能力越強，從而也就能夠?qū)⑿孤┝靠刂频阶钚∠薅取Ｔ陔x心力的作用動環(huán)的大環(huán)段和喇叭口端被二次壓緊在浮動環(huán)套的磨擦面上，其長期運轉(zhuǎn)及磨損是由喇叭口端開始進行，也就是由大環(huán)段向小環(huán)段過渡。由于參與密封部位的加長，因此該密封是一種密封穩(wěn)定，能滿足長期運行的合理結(jié)構(gòu)，尤其是在正常運轉(zhuǎn)條件下，離心動環(huán)和浮動環(huán)套在壓力油液中運行，浮動環(huán)套和離心動環(huán)不直接接觸，摩擦熱和零件變形問題不會嚴重，因而使用壽命長；對泵軸與殼體孔不同軸度要求低，根據(jù)不同的介質(zhì)、壓力、溫度、線速度，離心動環(huán)可選用不同的材料制成，因此這種流體靜力軸封適用于溫度在-5-150°壓力0-15kg，線速度15m/s的密封機構(gòu)中，可在高溫，強腐蝕，高轉(zhuǎn)速條件下使用。


圖1本實用新型旋浮離心式軸封的結(jié)構(gòu)圖，圖2是圖1中部件404動環(huán)的結(jié)構(gòu)圖，圖3是圖1中部件2軸封殼體的結(jié)構(gòu)圖，圖4圖1中部件5浮動環(huán)套的結(jié)構(gòu)圖。
圖中1-端蓋，101-注油孔，102-出油孔，2-軸封殼體，201-凹槽，202-入油孔，3-旋轉(zhuǎn)軸套，4-離心動環(huán)組件，401-內(nèi)定位套，402-中定位套，403-末定位套，404-內(nèi)動環(huán)，405-末動環(huán)，406-末動環(huán)，407-動環(huán)壓緊螺母，4a-流體循環(huán)槽，5-浮動環(huán)套，501-進油孔，6-旋轉(zhuǎn)軸，7-密封腔，701-一級密封腔，702-二級密封腔，8-環(huán)形油腔，9-進油密封腔。
具體實施方式
實施例1，
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明，如圖1所示一種旋浮離心式軸封，它包括端蓋1和軸封殼體2，端蓋1和軸封殼體2為分體式；它還包括旋轉(zhuǎn)軸套3、離心動環(huán)組件4和浮動環(huán)套5；旋轉(zhuǎn)軸6側(cè)面從內(nèi)向外依次裝有旋轉(zhuǎn)軸套3、離心動環(huán)組件4、浮動環(huán)套5和軸封殼體2；離心動環(huán)組件4由內(nèi)、末定位套401、403與內(nèi)、末動環(huán)404、406和動環(huán)壓緊螺母407組成，按內(nèi)定位套401、內(nèi)動環(huán)404、末定位套403、末動環(huán)406相互鑲嵌的方式依次從內(nèi)向外套裝在旋轉(zhuǎn)軸套3外側(cè)面，動環(huán)壓緊螺母407安裝在末動環(huán)406外端使內(nèi)、末動環(huán)404、406固定于旋轉(zhuǎn)軸套3；內(nèi)動環(huán)404與末動環(huán)406間形成密封腔7；參見圖4浮動環(huán)套5壁設(shè)有8-16個與密封腔7對應的進油孔501；浮動環(huán)套5與軸封殼體2間形成環(huán)形油腔8；端蓋1與軸封殼體2間形成進油密封腔9；端蓋1上與進油密封腔9對應處設(shè)有注油孔101與出油孔102；參見圖3軸封殼體2前段設(shè)有凹槽201，凹槽201處設(shè)有與進油密封腔9相通的入油孔202；參見圖2內(nèi)、末動環(huán)404、406是相同結(jié)構(gòu)的是橡膠圈，它們是沿軸向兩個不同直徑、大徑端面呈喇叭口且端口為線狀的橡膠圈。
作為本實用新型的完善，進一步增加密封效果，在內(nèi)定位套(401)、內(nèi)動環(huán)(404)與末定位套(403)、末動環(huán)(406)間安裝有中定位套(402)和中動環(huán)(405)，這樣，將密封腔7分成兩個，即在內(nèi)動環(huán)404與中動環(huán)405間形成一級密封腔701，中動環(huán)405與末動環(huán)406間形成二級密封腔702。
作為本實用新型的進一步完善，參見圖2可在動環(huán)大徑段外側(cè)面設(shè)流體循環(huán)槽4a，流體循環(huán)槽4a引入的密封油產(chǎn)生的壓力能有效減少摩擦面的接觸壓力，增加潤滑性能，從而進一步提高本實用新型的使用壓力和冷卻效果，應用于高速泵軸。
實施例2，本實用新型也可以在注油孔101與油孔102之間引入外部獨立液源裝置，可用于高速真空下的一種特殊結(jié)構(gòu)，液膜壓力可由單獨的液源所產(chǎn)生，也就是說從端蓋注油孔101引入油液，從與油孔102排出，如此循環(huán)，以此種壓力與被封介質(zhì)在密封面間的推力相抗，同時，改善了密封和潤滑條件也帶走了摩擦熱。
以上所述實施方式并不意味對本實用新型的限制，如定位套與動環(huán)的數(shù)量可以根據(jù)被封介質(zhì)的情況、泵軸與泵體孔的不同軸度狀況相應增加。
權(quán)利要求1.一種旋浮離心式軸封，它包括端蓋和軸封殼體，其特征在于所述端蓋(1)和所述軸封殼體(2)為分體式；它還包括旋轉(zhuǎn)軸套(3)、離心動環(huán)組件(4)和浮動環(huán)套(5)；旋轉(zhuǎn)軸(6)側(cè)面從內(nèi)向外依次裝有所述旋轉(zhuǎn)軸套(3)、所述離心動環(huán)組件(4)、所述浮動環(huán)套(5)和所述軸封殼體(2)；所述離心動環(huán)組件(4)由至少兩個內(nèi)、末定位套(401、403)與至少兩個內(nèi)、末動環(huán)(404、406)和動環(huán)壓緊螺母(407)組成，按內(nèi)定位套(401)、內(nèi)動環(huán)(404)、末定位套(403)、末動環(huán)(406)相互鑲嵌的方式依次從內(nèi)向外套裝在旋轉(zhuǎn)軸套(3)外側(cè)面，動環(huán)壓緊螺母(407)安裝在末動環(huán)(406)外端使內(nèi)、末動環(huán)(404、406)固定于所述旋轉(zhuǎn)軸套(3)；所述兩個內(nèi)、末動環(huán)(404、406)間形成密封腔(7)，所述浮動環(huán)套(5)壁設(shè)有數(shù)個與所述密封腔對應的進油孔(501)；所述浮動環(huán)套(5)與所述軸封殼體(2)間形成環(huán)形油腔(8)；所述端蓋(1)與所述軸封殼體(2)間形成進油密封腔(9)；所述端蓋(1)上與所述進油密封腔(9)對應處設(shè)有注油孔(101)與出油孔(102)；所述軸封殼體(2)前段設(shè)有凹槽(201)，所述凹槽(201)處設(shè)有與所述進油密封腔(9)相通的入油孔(202)；所述內(nèi)、末動環(huán)(404、406)是沿軸向兩個不同直徑、大徑端面呈喇叭口且端口為線狀的橡膠圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋浮離心式軸封，其特征在于所述內(nèi)定位套(401)、所述內(nèi)動環(huán)(404)與所述末定位套(403)、所述末動環(huán)(406)間安裝有中定位套(402)和中動環(huán)(405)；內(nèi)動環(huán)(404)與中動環(huán)(405)間形成一級密封腔密封腔(701)，中動環(huán)(405)與末動環(huán)(406)間形成二級密封腔(702)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋浮離心式軸封，其特征在于所述內(nèi)、末動環(huán)(404、406)大徑段外側(cè)面設(shè)有流體循環(huán)槽(4a)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種旋浮離心式軸封，其特征在于所述注油孔(101)與所述出油孔(102)之間設(shè)有外部獨立液源裝置。
專利摘要一種旋浮離心式軸封，它的端蓋和軸封殼體為分體式；旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面從內(nèi)向外依次裝有旋轉(zhuǎn)軸套、離心動環(huán)組件、浮動環(huán)套和軸封殼體；離心動環(huán)組件由至少兩個定位套、至少兩個動環(huán)和動環(huán)壓緊螺母組成，以一個定位套、一個動環(huán)相互鑲嵌的方式依次從內(nèi)向外套裝在旋轉(zhuǎn)軸套外側(cè)面，動環(huán)壓緊螺母安裝在末動環(huán)外端使動環(huán)固于旋轉(zhuǎn)軸套；動環(huán)與動環(huán)間形成密封腔；浮動環(huán)套壁設(shè)與密封腔對應的進油孔；浮動環(huán)套與軸封殼體間形成環(huán)形油腔；端蓋與軸封殼體間形成進油密封腔；端蓋上與進油密封腔對應處設(shè)有注、出油孔；軸封殼體前段設(shè)凹槽，凹槽處設(shè)有與進油密封腔相通的入油孔。它密封好、壽命長、對泵軸與殼體孔不同軸度要求低，可用在高溫，強腐蝕，高轉(zhuǎn)速條件。
文檔編號F04D29/08GK2648128SQ20032010235
公開日2004年10月13日 申請日期2003年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月20日
發(fā)明者劉德忠, 劉德明, 劉鵬, 劉鋼 申請人:劉德忠, 劉德明