CN101532568B - 自平衡型机械密封 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自平衡型机械密封，其动环组件包括动密封圈(13)、弹簧(7)、与轴(10)连接的传动座(9)及动环(5)；传动座(9)上设有弹簧槽(8)；弹簧(7)两端分别顶在弹簧垫(6)与弹簧槽(8)之间；动环(5)圆周外表面均布有三个平面I(15)；传动座(9)左端面上均布有三个凸沿(9.1)；凸沿(9.1)内侧为与平面I(15)配合的平面II(19)；平面II(19)上设有弧形凹槽(17)；弹簧垫(6)外圆周上有一直线缺边(18)；动环(5)右端设有台阶内孔；动密封圈(13)过盈配合在台阶内孔内。本发明使用寿命长，不但传动平稳，动环承受应力小，而且既可以使动环拆卸简单、方便，又能够保证动环在拆卸过程中不会受到磨损。

Description

自平衡型机械密封

技术领域

本发明涉及一种用于泵等机械设备中起动密封作用的自平衡型机械密封。

背景技术

众所周知，为了达到动密封的效果，所有机械密封中的动环在工作状态下均要和轴一起旋转。目前，传统机械密封中的动环一般通过以下三种连接方式来实现与轴的同步旋转：1、与轴过盈配合的传动套上连接有传动销，动环上设有传动销孔；所述传动销的一端位于传动销孔内，采用这种结构后，与轴过盈配合的传动套可以通过传动销来带动动环旋转；2、动环的非工作端面紧配在橡胶波纹管头部，橡胶波纹管尾部与轴过盈配合，由于动环的非工作端面是紧配在橡胶波纹管头部，因此，当橡胶波纹管随着轴旋转时可以带动动环旋转；3、与轴固定连接的传动套上设有凸耳，动环上设有与凸耳配合使用的轴向凹槽，通过凸耳和轴向凹槽的配合使用，传动套就可以带动动环旋转。

上述三种连接方式分别存在以下不足之处：1、由于传动销的圆柱弧面与动环的有效接触面积非常小，因此，在机械密封的工作过程中，传动销会传动不平稳，动环承受的应力会比较大，从而不但影响机械密封的动密封效果，而且也会缩短机械密封的使用寿命；2、动环紧配在橡胶波纹管上的方式虽然能够保证动环在工作过程中传动的平稳性，但是，动环的拆卸过程却比较麻烦，换句话说，当使用者对动环进行更换时，需要翻开橡胶波纹管才能够将动环完全拆出；3、与采用传动销来传递旋转力类似，凸耳和轴向凹槽之间的接触面也比较小，因此，传动套的传动也不是很平稳，动环承受的应力也会比较大，另外，采用传动销以及凸耳与凹槽的配合均容易使动环在拆卸过程中受到磨损，从而影响机械密封的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种使用寿命长，不但传动平稳，动环承受应力小，而且既可以使动环拆卸简单、方便，又能够保证动环在拆卸过程中不会受到磨损的自平衡型机械密封。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有以下结构的自平衡型机械密封：它包括静环组件和动环组件；所述动环组件包括动环、动密封圈、弹簧垫、弹簧以及通过锁紧机构与轴连接的传动座；所述动环右端面与弹簧垫贴合；所述传动座上设有弹簧槽；所述弹簧两端分别顶在弹簧垫与弹簧槽之间；所述动环的圆周外表面均匀分布有三个平面I；所述传动座的左端面上均匀分布有三个凸沿；所述凸沿的内侧为与平面I配合的平面II；所述平面II上设有弧形凹槽；所述弹簧垫的外圆周上有一直线缺边；所述动环的右端设有台阶内孔；所述动密封圈过盈配合在台阶内孔内。

采用以上结构后，本发明具有以下优点：由于本发明在所述动环的圆周外表面均匀分布了三个平面I，而所述传动座的左端面上又均匀分布有三个凸沿，并且所述凸沿的内侧为与平面I配合的平面II，三个平面I与三个平面II的配合使用不但可以实现传动座传递旋转力给动环的功能，而且也增大了传动座与动环的接触面，从而保证了传动座传动的平稳性，减小了动环承受的应力；另外，由于动环与传动座之间的传动关系只是由三个平面I与三个平面II的配合使用来实现，它们不需要采用现有技术中的传动销、凸耳、轴向凹槽等，因此，本发明不但使动环的拆卸变得简单、方便，而且也能够保证动环在拆卸过程中不会受到磨损，正是由于动环承受的应力大大减小，而且在拆卸过程中也不会受到磨损，因此，本发明的使用寿命得到了大大的延长。

作为一种改进，本发明还可包括一个密封垫；所述密封垫的左部位于台阶内孔内且与动密封圈紧贴；所述密封垫的右端与传动座左端面紧贴。密封垫的设置可有效挡住动密封圈退出动环的台阶内孔而影响密封效果。

作为本发明的另一种改进，所述锁紧机构可采用以下结构，所述传动座壁上设有一个轴向开口；所述开口两侧的传动座上设有螺纹孔；所述螺纹孔上连接有紧固螺钉。采用这种结构锁紧装置不但可以使传动座与轴紧紧抱紧，而且也使传动座与轴的连接变得更加简单、方便。

附图说明

图1是本发明自平衡型机械密封安装在泵中的结构示意图。

图2是图1中动环组件的放大结构示意图。

图3是图2的分解结构示意图。

如图所示：1、泵体，2、静环密封圈，3、静环，4、静环压盖，5、动环，6、弹簧垫，7、弹簧，8、弹簧槽，9、传动座，9.1、凸沿，10、轴，11、紧固螺钉，12、密封垫，13、动密封圈，14、台阶内孔，15、平面I，16、开口，17、弧形凹槽，18、缺边，19、平面II，20、螺纹孔。

具体实施例

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2和图3所示，在本具体实施例中，本发明自平衡型机械密封包括静环组件和动环组件；所述静环组件具体包括静环3和静环压盖4；所述静环3左端与泵体1台阶紧贴，所述静环3右端与静环压盖4台阶紧贴；所述静环3左端与泵体1之间以及静环3右端与静环压盖4之间均设置有静环密封圈2；所述动环组件包括动环5、动密封圈13、弹簧垫6、四个弹簧7、密封垫12以及通过锁紧机构与轴10连接的传动座9；所述动环5右端面与弹簧垫6贴合；所述传动座9上设有四个弹簧槽8；所述弹簧7两端分别顶在弹簧垫6与弹簧槽8之间，轴向弹簧7的使用可以使动环5的轴向受力更均匀，从而使密封更稳定、可靠。本具体实施例中所述锁紧机构采用的是以下具体结构：所述传动座9圆周外壁上设有一个轴向开口16；所述开口16两侧的传动座9上设有螺纹孔20；所述螺纹孔20上连接有紧固螺钉11。

在本具体实施例中，所述动环5的圆周外表面均匀分布有三个平面I 15；所述传动座9的左端面上均匀分布有三个凸沿9.1；所述凸沿9.1的内侧为与平面I 15配合的平面II 19；所述平面II 19上设有弧形凹槽17；所述弹簧垫6的外圆周上有一直线缺边18，当使用者安装弹簧垫6时，首先要将缺边18对准平面II 19，然后下压弹簧垫6进入弧形凹槽17内，最后轻轻旋转弹簧垫6，使其缺边18与弧形凹槽17相互错开一定角度，从而使弹簧垫6在弧形凹槽17限制下将四个弹簧7压住。

在本具体实施例中，所述动环5的右端设有台阶内孔14；所述动密封圈13过盈配合在台阶内孔14内；所述密封垫12的左部位于台阶内孔14内且与动密封圈13紧贴；所述密封垫12的右端与传动座9左端面紧贴。由于本发明中不但动密封圈13完全位于台阶内孔14内，而且所述的密封垫12也有一部分位于台阶内孔14内，这使得本发明的轴向尺寸大大缩小，节省了本发明的轴向安装空间。

Claims (3)

1.一种自平衡型机械密封，它包括静环组件和动环组件；所述动环组件包括动环(5)、动密封圈(13)、弹簧垫(6)、弹簧(7)以及通过锁紧机构与轴(10)连接的传动座(9)；所述动环(5)右端面与弹簧垫(6)贴合；所述传动座(9)上设有弹簧槽(8)；所述弹簧(7)两端分别顶在弹簧垫(6)与弹簧槽(8)之间，其特征在于：所述动环(5)的圆周外表面均匀分布有三个平面I(15)；所述传动座(9)的左端面上均匀分布有三个凸沿(9.1)；所述凸沿(9.1)的内侧为与平面I(15)配合的平面II(19)；所述平面II(19)上设有弧形凹槽(17)；所述弹簧垫(6)的外圆周上有一直线缺边(18)；所述动环(5)的右端设有台阶内孔(14)；所述动密封圈(13)过盈配合在台阶内孔(14)内。

2.根据权利要求1所述的自平衡型机械密封，其特征在于：它还包括一个密封垫(12)；所述密封垫(12)的左部位于台阶内孔(14)内且与动密封圈(13)紧贴；所述密封垫(12)的右端与传动座(9)左端面紧贴。

3.根据权利要求1或2所述的自平衡型机械密封，其特征在于：所述锁紧机构是指，所述传动座(9)圆周外壁上设有一个轴向开口(16)；所述开口(16)两侧的传动座(9)上设有螺纹孔(20)；所述螺纹孔(20)上连接有紧固螺钉(11)。

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