機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，在旋轉(zhuǎn)軸外經(jīng)軸套緊固結(jié)構(gòu)設(shè)置有軸套，其外周以軸向相對方式設(shè)有可隨其旋轉(zhuǎn)的動密封環(huán)單元和與包括壓蓋在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)定位的靜止密封環(huán)單元，其相對的軸向端面為經(jīng)軸向配合在與固定結(jié)構(gòu)定位的彈簧座中的彈簧保持靠近或貼緊的密封面。在固定結(jié)構(gòu)或彈簧座的內(nèi)孔處限位地設(shè)有與軸套保持有非接觸間隙的軸向占位結(jié)構(gòu)，在其前方的軸套外周處設(shè)有外徑大于該軸向占位結(jié)構(gòu)內(nèi)徑的臺階結(jié)構(gòu)，臺階結(jié)構(gòu)與軸向占位結(jié)構(gòu)的相對軸向端間保留有間距小于所說彈簧最大壓縮距離的空間。在密封腔壓力波動或設(shè)備振動導(dǎo)致軸套軸向打滑時，該裝置可對密封裝置起緩沖碰撞作用，避免裝置中的機(jī)械密封動/靜環(huán)等核心部件損壞。
【專利說明】機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機(jī)械式端面密封中的輔助保護(hù)裝置，特別是在密封腔壓力較大波動或設(shè)備振動而導(dǎo)致密封軸套發(fā)生軸向打滑時，用于避免機(jī)械密封動/靜環(huán)等核心部件損壞的輔助保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在輸送各種化工流體介質(zhì)所用設(shè)備泵的動密封中，已廣泛采用軸端機(jī)械密封，特別是對高壓力參數(shù)介質(zhì)的輸送。軸端機(jī)械密封的基本裝置的基本結(jié)構(gòu)可如圖1所示。軸套(I)經(jīng)軸套緊固裝置(8)與旋轉(zhuǎn)軸(9)緊固在一起。在軸套(I)外周，以軸向相對方式設(shè)有可隨其旋轉(zhuǎn)的動密封環(huán)單元(2)和與包括壓蓋(10)在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)定位的靜止密封環(huán)單元(3 )，其相對的軸向端面為經(jīng)軸向配合在與固定結(jié)構(gòu)定位的彈簧座(11)中的彈簧
(7)保持靠近或貼緊的密封面(12)。工作時，軸套(I)通過防轉(zhuǎn)銷等定位結(jié)構(gòu)帶動動密封環(huán)單元(2)隨旋轉(zhuǎn)軸(9)一起高速轉(zhuǎn)動。在介質(zhì)壓力和彈簧(7)作用力共同作用下，動密封環(huán)單元(2)和靜止密封環(huán)單元(3)之間接觸端面為密封面相互貼緊并相對滑動，使密封面間保持有起潤滑作用的液膜，實現(xiàn)阻止輸送介質(zhì)向大氣側(cè)泄漏。
[0003]在實際運用中，由于介質(zhì)側(cè)和大氣側(cè)存在壓差，密封裝置中的軸套都會受到一個軸向推力。尤其是在高壓或易振動工況下工作時，對軸向緊固裝置的要求非常高。因為其承受的軸向壓力非常大，軸套很容易出現(xiàn)松脫在軸上打滑的情況。此時一旦該軸套緊固裝置(8)發(fā)生失效，介質(zhì)壓力會立即推動軸套、動密封環(huán)單元(2)和靜止密封環(huán)單元(3)—起向低壓側(cè)竄動，并將彈簧壓死，使密封端面的貼合力增大幾十倍，且該動密封環(huán)單元(2)同時還在運轉(zhuǎn)。由于密封裝置動密封環(huán)單元(2)和靜止密封環(huán)單元(3)中的密封環(huán)通常均為成本較高的陶瓷、石墨之類硬質(zhì)脆性材質(zhì)，受到這種劇烈沖擊作用極易碎裂，而且金屬件之間摩擦產(chǎn)生火花，并且密封突然失效，現(xiàn)場會發(fā)生介質(zhì)泄漏、火災(zāi)，零部件飛出或設(shè)備損壞等危險O
實用新型內(nèi)容
[0004]鑒于此，本實用新型提供了一種可有效緩解或避免上述情況發(fā)生的機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置。
[0005]本實用新型機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，是在目前常用的機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，即在旋轉(zhuǎn)軸外經(jīng)軸套緊固結(jié)構(gòu)設(shè)置有軸套，其外周以軸向相對方式設(shè)有可隨其旋轉(zhuǎn)的動密封環(huán)單元和與包括壓蓋在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)定位的靜止密封環(huán)單元，其相對的軸向端面為經(jīng)軸向配合在與固定結(jié)構(gòu)定位的彈簧座中的彈簧保持靠近或貼緊的密封面。其中，在所說該包括壓蓋在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)或彈簧座的內(nèi)孔處，限位地設(shè)有與軸套保持有非接觸間隙的軸向占位結(jié)構(gòu)，在其前方(即向密封面的方向)的軸套外周處設(shè)有外徑大于該軸向占位結(jié)構(gòu)內(nèi)徑的臺階結(jié)構(gòu)，臺階結(jié)構(gòu)與軸向占位結(jié)構(gòu)的相對軸向端間保留有間距小于所說彈簧最大壓縮距離的空間。[0006]上述結(jié)構(gòu)中，所說該軸向占位結(jié)構(gòu)在該包括壓蓋在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)或彈簧座的內(nèi)孔處的限位設(shè)置方式，可以有多種選擇方式。例如，一種方式是可以使將軸向占位結(jié)構(gòu)設(shè)置在由徑向內(nèi)凸結(jié)構(gòu)與設(shè)在固定結(jié)構(gòu)或彈簧座內(nèi)孔處的臺階結(jié)構(gòu)所形成的環(huán)槽中。其中，該徑向內(nèi)凸結(jié)構(gòu)可優(yōu)選最為簡單的卡圈等形式結(jié)構(gòu)。
[0007]此外，使該軸向占位結(jié)構(gòu)以過盈配合方式設(shè)置在固定結(jié)構(gòu)或彈簧座內(nèi)孔處的臺階結(jié)構(gòu)中，也是一種可以采用的選擇方式。
[0008]所說的該軸向占位結(jié)構(gòu)可以選擇任何具有軸向占位功能的結(jié)構(gòu)體具體形式，為使周向作用力的均衡，除可以采用為沿圓周等間距排布的至少3個非連續(xù)結(jié)構(gòu)體外(如分別獨立定位設(shè)置的結(jié)體，或以適當(dāng)方式相互連接的間隔狀的結(jié)構(gòu)體等)，更為優(yōu)選的簡單方式是可采用為保護(hù)環(huán)等形式的連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)體，特別是進(jìn)一步采用為具有矩形截面的環(huán)狀結(jié)構(gòu)體，更有利于方便安裝。
[0009]在上述結(jié)構(gòu)中，所說該軸向占位結(jié)構(gòu)以選用如聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯或黃銅等材料為優(yōu)選，其材質(zhì)相對較軟，具有較好的緩沖性能，且摩擦不會起火花，價格也相對低廉，加工方便，而且發(fā)生損壞后，僅僅更換該部件即可。
[0010]本實用新型上述結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封過載保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，不會額外增加過多成本，也不影響機(jī)械密封的正常運轉(zhuǎn)，且適用范圍廣，可根據(jù)具體結(jié)構(gòu)布置在各類集裝式機(jī)械密封中，尤其是在高壓密封及重要的機(jī)械密封等裝置中。在密封腔壓力波動或設(shè)備振動導(dǎo)致軸套軸向打滑時，該軸向占位結(jié)構(gòu)(如環(huán)狀結(jié)構(gòu)體形式的保護(hù)環(huán)等)作為損耗件，能起到類似汽車安全氣囊的作用，對密封裝置起緩沖碰撞的作用，有效減少或避免機(jī)械密封中的動/靜環(huán)等核心部件損壞的可能性。
[0011]以下結(jié)合附圖所示實施例的【具體實施方式】，對本實用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本實用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實用新型的范圍內(nèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是目前機(jī)械密封裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型機(jī)械密封過載保護(hù)裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]圖1是目前機(jī)械密封裝置的基本結(jié)構(gòu)。軸套I經(jīng)軸套緊固裝置8與旋轉(zhuǎn)軸9緊固在一起。在軸套I外周，以軸向相對方式設(shè)有可隨其旋轉(zhuǎn)的動密封環(huán)單元2和與包括壓蓋IO在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)定位的靜止密封環(huán)單元3，其相對的軸向端面為密封面12，并經(jīng)軸向配合在與固定結(jié)構(gòu)定位的彈簧座11中的彈簧7及靜止密封環(huán)單元3背側(cè)的推環(huán)4，使密封面12保持靠近或貼緊。
[0015]圖2是本實用新型機(jī)械密封過載保護(hù)裝置的一種基本和典型的結(jié)構(gòu)。在旋轉(zhuǎn)軸9外同樣經(jīng)軸套緊固結(jié)構(gòu)8設(shè)置有軸套1，軸套I的外周以軸向相對方式設(shè)有可隨其旋轉(zhuǎn)的動密封環(huán)單元2，以及與包括壓蓋10在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)定位的靜止密封環(huán)單元3，其相對的軸向端面為密封面12，并由軸向配合在與固定結(jié)構(gòu)定位的彈簧座11中的彈簧7及靜止密封環(huán)單元3背側(cè)的推環(huán)4，使密封面12保持靠近或貼緊。在固定結(jié)構(gòu)或彈簧座11 (圖中示出的是彈簧座)的內(nèi)孔處，限位地設(shè)有與軸套I保持有非接觸間隙的具有矩形截面的連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的保護(hù)環(huán)形式的軸向占位結(jié)構(gòu)6 (或采用為沿圓周等間距排布的至少3個非連續(xù)結(jié)構(gòu)體形式)。圖中示出的該軸向占位結(jié)構(gòu)6是以設(shè)置在由卡圈結(jié)構(gòu)形式的徑向內(nèi)凸13與設(shè)在彈簧座11內(nèi)孔處的臺階結(jié)構(gòu)所形成的環(huán)槽中的形式，此外也可以采用使軸向占位結(jié)構(gòu)6以過盈配合方式設(shè)置在彈簧座11 (或包括壓蓋10在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu))的內(nèi)孔處臺階結(jié)構(gòu)中的方式。
[0016]在該軸向占位結(jié)構(gòu)6前方(即密封面12方向)的軸套I外周處，設(shè)有外徑大于該軸向占位結(jié)構(gòu)6內(nèi)徑的臺階結(jié)構(gòu)5，該臺階結(jié)構(gòu)5與軸向占位結(jié)構(gòu)6的相對軸向端之間，保留有間距小于所說彈簧7最大壓縮距離的空間。
【權(quán)利要求】
1.機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，在旋轉(zhuǎn)軸(9)外經(jīng)軸套緊固結(jié)構(gòu)(8)設(shè)置有軸套(1)，其外周以軸向相對方式設(shè)有可隨其旋轉(zhuǎn)的動密封環(huán)單元(2)和與包括壓蓋(10)在內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)定位的靜止密封環(huán)單元(3 )，其相對的軸向端面為經(jīng)軸向配合在與固定結(jié)構(gòu)定位的彈簧座(11)中的彈簧(7)保持靠近或貼緊的密封面(12)，其特征是在固定結(jié)構(gòu)或彈簧座(11)的內(nèi)孔處限位地設(shè)有與軸套(I)保持有非接觸間隙的軸向占位結(jié)構(gòu)(6)，在其前方的軸套(I)外周處設(shè)有外徑大于該軸向占位結(jié)構(gòu)(6)內(nèi)徑的臺階結(jié)構(gòu)(5)，臺階結(jié)構(gòu)(5)與軸向占位結(jié)構(gòu)(6)的相對軸向端間保留有間距小于所說彈簧(7)最大壓縮距離的空間。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，其特征是所說的軸向占位結(jié)構(gòu)(6)以軸向限位方式設(shè)置在由徑向內(nèi)凸(13)與設(shè)在固定結(jié)構(gòu)或彈簧座(11)內(nèi)孔處的臺階結(jié)構(gòu)所形成的環(huán)槽中。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，其特征是所說的徑向內(nèi)凸(13)為連續(xù)的卡圈結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，其特征是所說的軸向占位結(jié)構(gòu)(6)以過盈配合方式設(shè)置在固定結(jié)構(gòu)或彈簧座(11)內(nèi)孔處的臺階結(jié)構(gòu)中。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，其特征是所說的軸向占位結(jié)構(gòu)(6)為沿圓周等間距排布的至少3個非連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
6.如權(quán)利要求1至4之一所述的機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，其特征是所說的軸向占位結(jié)構(gòu)(6)為連續(xù)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)體。
7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)械密封的過載保護(hù)裝置，其特征是所說的軸向占位結(jié)構(gòu)(6)為具有矩形截面的環(huán)狀結(jié)構(gòu)體。
【文檔編號】F16J15/16GK203585327SQ201320659194
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】朱曉波, 張有華, 任俊明, 鄧文才, 劉寧 申請人:四川日機(jī)密封件股份有限公司