專利名稱：不受深水壓力影響的機械密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸系用機械密封裝置，尤其涉及船舶傳動軸系用機械密封裝置的改 進。
背景技術(shù)：
機械密封是一種用來解決傳動軸與機體之間密封的裝置，它依靠彈性元件對動、 靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊而達到密封的軸向端面密封裝置，故又稱端面密封。構(gòu)成機械密封的基本元件有由動環(huán)和靜環(huán)組成的呈平面的端面密封副、彈性元 件、輔助密封件、傳動件、防轉(zhuǎn)件和緊固件。這些基本元件的作用和要求如下1.由動環(huán)和靜環(huán)組成的端面密封副，其作用是使密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄 漏；2.彈性補償元件，一般指彈簧、波紋管、隔膜等，它主要起預(yù)緊、補償和緩沖作用， 要求始終保持足夠的彈性來克服輔助密封和傳動件的摩擦和動環(huán)等的慣性，保證端面密封 的良好密合和動環(huán)的追隨性；3.輔助密封一般采用0型、V型、U型、楔型或異形圈，它主要起動環(huán)和靜環(huán)的密封 作用，同時也起到浮動和緩沖作用；4.傳動件一般由傳動銷、傳動環(huán)、傳動座、傳動鍵傳動突耳或牙嵌式聯(lián)結(jié)器等構(gòu) 成，主要起到將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán)的作用；5.緊固件一般包括緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套等，它起到動靜環(huán)的緊 固、定位作用；6.防轉(zhuǎn)件可以起到防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動和脫出的作用。目前的機械密封裝置中，彈簧座環(huán)抱軸套或傳動軸并固定在船體上，靜環(huán)套接在 彈簧座上，并由軸向安裝的導(dǎo)柱予以定位，使靜環(huán)只能沿彈簧座軸向滑移，靜環(huán)和彈簧座之 間不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。彈簧座中安裝有預(yù)緊彈簧，預(yù)緊彈簧的兩端分別與彈簧座和靜環(huán)接觸。 動環(huán)座環(huán)抱軸套并固接在軸套上，動環(huán)座的端部安裝有環(huán)繞軸套的動環(huán)，動環(huán)和靜環(huán)相對 設(shè)置，構(gòu)成端面密封副，靜環(huán)在預(yù)緊彈簧的彈力作用下沿軸向緊壓在動環(huán)上，從而起到密封 作用。由于彈簧座、動環(huán)座、動環(huán)、靜環(huán)均為密封的部件，因而它們與海水接觸的外表面都受 到海水的壓力，其中動環(huán)座和動環(huán)由于和軸套固接在一起，所以動環(huán)座和動環(huán)不會因海水 壓力而發(fā)生軸向位移；彈簧座由于固接在船體上，也不會因海水壓力而發(fā)生軸向位移，而靜 環(huán)兩側(cè)的兩個端面與海水接觸的面積不相等，所承受的海水壓力也不相等，由于靜環(huán)套接 在彈簧座中，靜環(huán)與動環(huán)接觸的一側(cè)與海水接觸部分的面積大于靜環(huán)另一側(cè)與海水接觸部 分的面積，因而靜環(huán)受到的海水壓力的合力的方向沿軸向指向彈簧座，即與預(yù)緊彈簧彈力 的方向相反，這使得構(gòu)成端面密封副的靜環(huán)與動環(huán)的接觸壓力受到削弱，尤其在海洋工程 船舶的水下推進器中，有時需要在水下65米深處作業(yè)，巨大的深水壓力將使靜環(huán)沿軸向作 用在動環(huán)端面上的壓力受到嚴(yán)重削弱，甚至導(dǎo)致機械密封泄漏，引發(fā)重大事故，即使從增加 彈簧的勁度系數(shù)和彈簧數(shù)量等方面來增加動環(huán)和靜環(huán)的接觸壓力，但由于深水壓力過大，這些措施往往收效甚微，目前尚無良好的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明是要提供一種不受深水壓力影響的機械密 封裝置，它能自動平衡海水作用在靜環(huán)兩側(cè)的軸向壓力，使動環(huán)和靜環(huán)良好貼合，提高密封 效果。針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是不受深水壓力影響的機械密 封裝置，包括環(huán)抱軸套且固接到該軸套上的動環(huán)座，該動環(huán)座的端部固定安裝有環(huán)繞所述 軸套的動環(huán)，以及環(huán)抱所述軸套且固接到船體上的彈簧座和套接在該彈簧座上且與該彈簧 座沿軸向可滑動的連接在一起的靜環(huán)，所述彈簧座內(nèi)沿周向均布有預(yù)緊彈簧，該預(yù)緊彈簧 的兩端分別與所述靜環(huán)和所述的彈簧座接觸，所述動環(huán)與所述靜環(huán)相對設(shè)置并構(gòu)成端面密 封副，所述靜環(huán)與所述彈簧座套接部分的直徑大于所述軸套的外徑且小于1. 2乘以所述動 環(huán)與所述靜環(huán)的環(huán)形接觸面的外徑。采用上述方案后，由于靜環(huán)套接彈簧座部分的直徑大于軸套的外徑且小于1. 2乘 以動環(huán)與靜環(huán)的環(huán)形接觸面的外徑，因而靜環(huán)與預(yù)緊彈簧接觸的一側(cè)與海水接觸的面積大 大增加，該側(cè)所承受的海水壓力(方向沿軸向由靜環(huán)指向動環(huán))亦大大增加，通過合理選擇 彈簧座和靜環(huán)套接部分的直徑，并考慮動環(huán)外徑因素，能夠使靜環(huán)兩側(cè)所受的海水壓力基 本相等，大致相互平衡，使動環(huán)與靜環(huán)的接觸壓力基本不受海水壓力的影響，保證了機械密 封裝置密封性能的穩(wěn)定。靜環(huán)與彈簧座套接部分的直徑等于動環(huán)與靜環(huán)的環(huán)形接觸面的外徑時效果最好。靜環(huán)與彈簧座套接部分的直徑等于1. 2乘以動環(huán)與靜環(huán)的環(huán)形接觸面的外徑時， 靜環(huán)兩側(cè)的海水壓力相差不大，對機械密封裝置的密封性能沒有大的影響。彈簧座內(nèi)一般沿周向均布有6 12根預(yù)緊彈簧。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明不受深水壓力影響的機械密封裝置作進 一步的詳細說明。圖1是本發(fā)明不受深水壓力影響的機械密封裝置應(yīng)用于海洋工程船舶電動推進 器傳動軸密封的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施例方式圖1中，軸套1固定連接且包裹在傳動軸8的外表面，彈簧座7環(huán)抱軸套1并固定 安裝在船體上，靜環(huán)5套接在彈簧座7上并與彈簧座7沿軸向可滑動的連接在一起，靜環(huán)5 與彈簧座7相鄰一側(cè)沿軸向安裝有圓柱形導(dǎo)柱10，彈簧座7上與導(dǎo)柱10相對應(yīng)的部位加工 有軸向的導(dǎo)柱滑孔9，導(dǎo)柱10伸入導(dǎo)柱滑孔9中，并能在導(dǎo)柱滑孔9中沿軸向滑動，從而使 得靜環(huán)5與彈簧座7沿軸向滑動連接，靜環(huán)5與彈簧座7之間不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，只發(fā)生軸向 滑動，彈簧座7內(nèi)安裝有6根預(yù)緊彈簧6，預(yù)緊彈簧6的兩端分別與靜環(huán)6和彈簧座7接觸。 動環(huán)座3通過定位螺母2和軸套1固定連接在一起，動環(huán)座3的端部嵌裝有高分子材料制 成的動環(huán)4，動環(huán)4與靜環(huán)5相對設(shè)置且構(gòu)成端面密封副，靜環(huán)5在預(yù)緊彈簧6彈力作用下沿軸向緊貼在動環(huán)4的端面上。靜環(huán)5和彈簧座7套接部分的直徑等于動環(huán)4與靜環(huán)5的 環(huán)形接觸面的外徑，電動推進器工作在深海中時，由于靜環(huán)5兩側(cè)與海水接觸部分的面積 相等，靜環(huán)5兩側(cè)所承受的海水壓力也相等，消除了海水壓力削弱預(yù)緊彈簧6彈力的不足， 使機械密封裝置的密封性無論在水下任何深處都能達到和符合設(shè)計要求，保證機械密封裝 置的密封性能不受影響。 上述實施方式僅是本發(fā)明較好的實施方式之一，其中靜環(huán)與彈簧座套接部分的直 徑不僅僅局限于等于動環(huán)和靜環(huán)的環(huán)形接觸面的外徑，也可以等于1. 2乘以動環(huán)與靜環(huán)的 環(huán)形接觸面的外徑，還可以略小于動環(huán)與靜環(huán)的環(huán)形接觸面的外徑，只要是在軸套外徑與 1. 2乘以動環(huán)與靜環(huán)的環(huán)形接觸面的外徑之間均落入本發(fā)明的保護中。
權(quán)利要求
一種不受深水壓力影響的機械密封裝置，包括環(huán)抱軸套(1)且固接到該軸套(1)上的動環(huán)座(3)，該動環(huán)座(3)的端部固定安裝有環(huán)繞所述軸套(1)的動環(huán)(4)，以及環(huán)抱所述軸套(1)且固接到船體上的彈簧座(7)和套接在該彈簧座(7)上且與該彈簧座(7)沿軸向可滑動的連接在一起的靜環(huán)(5)，所述彈簧座(7)內(nèi)沿周向均布有預(yù)緊彈簧(6)，該預(yù)緊彈簧(6)的兩端分別與所述靜環(huán)(5)和所述的彈簧座(7)接觸，所述動環(huán)(4)與所述靜環(huán)(5)相對設(shè)置并構(gòu)成端面密封副，其特征是所述靜環(huán)(5)與所述彈簧座(7)套接部分的直徑大于所述軸套(1)的外徑且小于1.2乘以所述動環(huán)(4)與所述靜環(huán)(5)的環(huán)形接觸面的外徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不受深水壓力影響的機械密封裝置，其特征是所述的靜環(huán) (5)與所述彈簧座(7)套接部分的直徑等于所述動環(huán)(4)與所述靜環(huán)(5)的環(huán)形接觸面的 外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不受深水壓力影響的機械密封裝置，其特征是所述彈簧座 (7)內(nèi)沿周向均布有6根所述的預(yù)緊彈簧(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及軸系用機械密封裝置，尤其涉及船舶傳動軸系用機械密封裝置的改進。本發(fā)明不受深水壓力影響的機械密封裝置，包括環(huán)抱軸套且固接到該軸套上的動環(huán)座，該動環(huán)座的端部固定安裝有環(huán)繞所述軸套的動環(huán)，以及環(huán)抱所述軸套且固接到船體上的彈簧座和套接在該彈簧座上且與該彈簧座沿軸向可滑動的連接在一起的靜環(huán)，所述彈簧座內(nèi)沿周向均布有預(yù)緊彈簧，該預(yù)緊彈簧的兩端分別與所述靜環(huán)和所述的彈簧座接觸，所述動環(huán)與所述靜環(huán)相對設(shè)置并構(gòu)成端面密封副，所述靜環(huán)與所述彈簧座套接部分的直徑大于所述軸套的外徑且小于1.2乘以所述動環(huán)與所述靜環(huán)的環(huán)形接觸面的外徑。它能自動平衡海水作用在靜環(huán)兩側(cè)的軸向壓力，使動環(huán)和靜環(huán)良好貼合，提高密封效果。
文檔編號F16J15/16GK101994832SQ200910034330
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者丁郁華 申請人:江蘇華陽重工科技股份有限公司