專利名稱：高溫機(jī)械密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可在高溫和高粘度介質(zhì)中使用的泵用機(jī)械密封，屬于機(jī)械產(chǎn)品中的一種旋轉(zhuǎn)軸密封。
普通機(jī)械密封作為旋轉(zhuǎn)軸密封在工業(yè)上的使用已有多年，各種各樣的結(jié)構(gòu)及成功的使用經(jīng)驗(yàn)不少，但可在高溫和高粘度條件下使用的卻少見。因此，它仍是機(jī)械行業(yè)中的一大難題。多年來(lái)，人們?yōu)榇诉M(jìn)行了不懈的努力，但鑒于高溫和高粘度旋轉(zhuǎn)軸密封涉及的技術(shù)領(lǐng)域廣，難度大，至今尚未能圓滿解決。以往的機(jī)械密封通常是由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、彈簧、密封圈等零件組成，密封所使用的填料是橡膠或聚四氟乙烯，而這些材料只可用于200℃以下，因?yàn)楦邷叵聲?huì)很快老化和分解，致使密封失效。在傳動(dòng)座設(shè)計(jì)上，如104型密封，雖然大彈簧置于傳動(dòng)座內(nèi)腔中，但其前端撥爪強(qiáng)度、剛度太弱，致使經(jīng)常失效。高粘度密封中，以往的設(shè)計(jì)采用內(nèi)撥叉式，大彈簧置于撥叉之外，高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于介質(zhì)的作用常使彈簧工作不穩(wěn)，而且彈簧在安裝前不受阻擋，常使撥叉脫出。以往設(shè)計(jì)的密封，沒(méi)有考慮到高溫條件下介質(zhì)的焦化、沉積可能對(duì)密封件蠕動(dòng)造成的影響，因此動(dòng)環(huán)、靜環(huán)與軸表面間的間隙太小。因此，在高溫工況條件下，仍使用填料密封為多，只對(duì)一些要求高的場(chǎng)合才使用金屬波紋管機(jī)械密封，但金屬波紋管機(jī)械密封仍存在不少缺點(diǎn)，它制造工藝復(fù)雜，需要專用設(shè)備，價(jià)格高，使用不夠經(jīng)濟(jì)。而且這種密封強(qiáng)度、剛度低，抗蠕變和抗疲勞性能差，在一些場(chǎng)合使用仍不理想。
本實(shí)用新型，目的在于克服現(xiàn)用密封的某些缺點(diǎn)，使之能在類似于瀝青這樣高溫和高粘度介質(zhì)中使用。從下面所述及附圖中顯而可見，本密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、剛性好、抗疲勞、抗蠕變。能可靠地在≤300℃，粘度≤250000cSt介質(zhì)中使用。
本密封主要由傳動(dòng)座、推環(huán)、動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、大彈簧、密封圈等零件組成，其密封圈的材料選用填充對(duì)位聚苯，它熱穩(wěn)定性能好，抗氧化，耐腐蝕，在高溫下塑變能力大。其軸向截面形狀制成近似于三角形或V形。為能在高溫和高粘度介質(zhì)中使用，傳動(dòng)采用外撥叉式，提高了傳動(dòng)能力。動(dòng)環(huán)、靜環(huán)與軸表面間留有足夠大的間隙，這有助于克服高溫條件下介質(zhì)焦化沉積對(duì)動(dòng)環(huán)工作的不利影響。在高粘度和轉(zhuǎn)速高時(shí)，大彈簧的工作有時(shí)不穩(wěn)定，為此，本實(shí)用新型將彈簧置于傳動(dòng)座孔內(nèi)。推環(huán)的外圓周上有二個(gè)缺口，通過(guò)它可將推環(huán)置于傳動(dòng)座孔內(nèi)，由于傳動(dòng)座撥叉內(nèi)有一唇口，限制了推環(huán)和彈簧脫出，使安裝甚為方便。
本密封可作成二種形式，圖一為非平衡型，圖二為平衡型。平衡型可消除部分液壓力對(duì)機(jī)械密封面的作用，適用于壓力比較高的場(chǎng)合，而非平衡型沒(méi)有這種作用，只能適用于壓力較低的場(chǎng)合。
現(xiàn)詳細(xì)分述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和各零件作用。


圖1、圖2中，傳動(dòng)座1用緊定螺釘2固緊于傳動(dòng)軸3上，傳動(dòng)座的前端對(duì)稱的帶有二個(gè)撥叉4，撥叉的內(nèi)孔上有一凸起的唇口5，傳動(dòng)座的內(nèi)孔中放置著大彈簧6和推環(huán)7，由于唇口5的阻擋，大彈簧和推環(huán)不能脫出。在推環(huán)的外圓周上有二個(gè)環(huán)形缺口，使之能通過(guò)撥叉4放入傳動(dòng)座內(nèi)孔中。動(dòng)環(huán)8的內(nèi)腔可做成圓錐孔9或圓柱孔10，動(dòng)環(huán)上對(duì)稱的開有二個(gè)缺口11，使之與撥叉配合。圓錐孔9內(nèi)放置著近似于三角形填料12，圓柱孔10內(nèi)放置著V形填料13，由于推環(huán)的作用，使之與軸和孔的表面形成可靠靜密封。填料是用填充對(duì)位聚苯制成的，錐形填料12的軸截面近似三角形，V形填料13的軸截面夾角近似60°。動(dòng)環(huán)內(nèi)孔和軸表面間徑向留有1～1.5mm的間隙14，靜環(huán)15的背面作成錐形的16或圓柱形的17，分別放置著錐形填料18和V形填料19，在V形填料前還放置著一個(gè)撐環(huán)20。靜環(huán)內(nèi)孔和轉(zhuǎn)軸表面間徑向留有2～3mm的間隙21，安裝于靜環(huán)蓋23上的防轉(zhuǎn)銷24，防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
彈簧力和介質(zhì)壓力通過(guò)推環(huán)7、填料12或13、動(dòng)環(huán)8作用于密封面22上。密封圈12或13與軸3的表面，動(dòng)環(huán)8的錐孔面9和圓柱孔面10之間形成相對(duì)的靜密封。密封圈18或19與靜環(huán)15的錐面或圓柱面及靜環(huán)蓋23的內(nèi)孔面也形成靜密封。
軸3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)傳動(dòng)座1并通過(guò)撥叉4帶動(dòng)動(dòng)環(huán)8一起旋轉(zhuǎn)，動(dòng)、靜環(huán)間的密封面22在彈簧力和介質(zhì)壓力的綜合作用下緊密貼合，阻斷介質(zhì)通過(guò)，加之各相對(duì)靜密封面的阻斷作用，保證了機(jī)械密封的可靠工作。通過(guò)密封面22和各相對(duì)靜密封面之間的微量泄漏，從通道14和21中漏出。
權(quán)利要求1.一種由傳動(dòng)座、推環(huán)、動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、大彈簧、填料等組成的高溫機(jī)械密封，其特征在于填料由填充對(duì)位聚苯制成的，其軸截面形狀為V形或楔形；傳動(dòng)座是帶唇口的外撥叉式；動(dòng)環(huán)內(nèi)孔和旋轉(zhuǎn)軸之間徑向有1～1.5mm的間隙，靜環(huán)內(nèi)孔和旋轉(zhuǎn)軸之間徑向有2～3mm間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械密封，其特征在于與楔形填料相適應(yīng)的靜環(huán)帶背錐，環(huán)內(nèi)孔為錐形；與V形填料相適應(yīng)的動(dòng)環(huán)、靜環(huán)為圓柱形的。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械密封，其特征在于推環(huán)的外圓周上有二個(gè)缺口。
專利摘要本實(shí)用新型是一種泵用高溫機(jī)械密封，其可在溫度≤300℃，粘度≤250000cSt介質(zhì)中使用。填料由填充對(duì)位聚苯制成，其軸截面形狀為V形或楔形。傳動(dòng)座上有外撥叉，撥叉內(nèi)有唇口，大彈簧置于傳動(dòng)座的內(nèi)腔中，置于傳動(dòng)座中的推環(huán)上，有二個(gè)圓弧形缺口，由于唇口及推環(huán)的作用，限制彈簧脫出。動(dòng)環(huán)和靜環(huán)內(nèi)孔與旋轉(zhuǎn)軸表面間留有比常規(guī)大得多的間隙。
文檔編號(hào)F16J15/00GK2075281SQ9020447
公開日1991年4月17日 申請(qǐng)日期1990年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月14日
發(fā)明者張開峰, 周利微, 褚勤萍 申請(qǐng)人:北京燕山石油化工公司機(jī)械廠