一种耐高温的机械密封制造技术

本实用新型专利技术是一种耐高温的机械密封，是一种具有特殊结构和材料的机械密封装置，它用特殊的带钩传动爪进行弹簧的预压缩，以方便装配，并能有效地传递密封工鬃所需要的扭矩，用特殊材料制造的楔型辅助密封垫７使密封能够承受高温。本实用新型专利技术是一种平衡型机械密封，但也可用于非平衡型密封，例如旋转机械的轴封。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种机械密封装置，特别适合作平衡型机械密封，也可用于旋转机械转轴的密封。现在一般的机械密封，多采用迷宫式、甩油挡圈、毛毡、橡胶密封圈等接触或非接触式密封型式，前两种型式，由于与传动轴之间存在间隙，在高温下，随着密封腔介质压力升高、粘度降低，难免不漏油；而后两种密封圈虽然可与转轴配合紧密，但高温工作一段时期后会因摩擦发热或产生变形，也影响密封效果。本技术的目的是要提供一种具有改进结构的、耐高温的机械密封。本技术采用一种带钩的传动爪件，它可以传递工作扭矩，并可对密封件产生预压缩；本技术还采用一种用特殊材料制成的楔形辅助密封垫，在高温下，它能随密封介质压力的升高而增加密封力；本技术还采用加强钢套，减少密封件－石墨环的变形，以保证高压下能正常运转。由于采用上述技术方案，本技术提供的机械密封不仅在高温、高压下能保证转轴正常运转，而且装配方便。以下结合附图进一步介绍本技术的结构特点。附附图说明图1是本技术的实施例；附图2A、B是带钩传动件的装配方法；附图3是配合角度；附图4、5、6、7、8A、8B是不同的内外钢衬套装配型式。按照本技术提供的一种新型的耐高温的机械密封结构，如图1所示件1－限位环，件2－紧定螺钉，3－楔形辅助密封垫，4－轴套，5－压缩弹簧，6－推环，7－楔形密封垫，8－传动螺钉，9－动环组密封环，10－静环组密封环，11－静环密封圈，12－防转销，13－加强钢套，14－石墨环。件6的传动爪可以是2个、3个、4个、5个、6个根据需要确定数目，形状是片状带勾，在圆周上均布，装配过程见图2。在施加一定的轴向力时，传动爪被撑开并沿轴向滑动，同时，传动爪将产生一小变形，当装配到位后，传动爪靠自身的弹性复原，并且小钩挂在件4凹槽的槽边上，这些小钩钩住槽边后能够承受一定的轴向力而不会滑脱出槽，能够承受的轴向力远大于弹簧产生的轴向力，因而弹簧被压缩，小钩的功能仅仅是预压缩弹簧，方便密封装配，在密封正常工作时，小钩与凹槽的两边都有一定的间隙，以避免产生影响密封浮动性和轴向补偿能力的因素。件4在A处的环状凸台上有与传动爪数目和分度一致的凹槽，件4旋转时，可带动件6一起旋转，并能产生足够的转动扭矩，保证密封的正常运转。具有一定角度和形状的楔形辅助密封垫7，其外形见图3，在完成密封在泵等旋转机械上的装配后，由于弹簧力的作用，在楔形辅助密封垫的唇部可产生初始密封力，并成为机械密封的付密封。当密封腔介质压力升高时，由于楔形辅助密封垫角度和形状的关系，楔形垫将产生自紧作用，即密封腔的压力愈高，楔形辅助密封垫的密封能力愈强，从而，能够保证密封在高压下正常工作。本技术的机械密封装置，有一个摩擦面(环)的材料是用碳石墨制品制造的(见图1件14)。由于碳石墨制品的机械强度较低，因而在高压下密封端面将产生较大的变形，影响密封正常工作，如图4所示，对密封环采用内外加强的措施，即外镶内衬钢套13，这样做可以减少密封端面变形，保证密封在高压下正常工作。同时，外镶钢套(即石墨环14外圆和钢套内孔采用过盈配合，将石墨环热镶到钢套内)可以避免石墨环在钢套内打滑。件1和件4之间采用螺钉件8连接，螺钉数为3到10不等，圆周均布，件1是通过紧定螺钉件2固定在旋转轴上，当件8将件1和件4紧紧拧在一起时，将对件3产生轴向压力，使件3产生变形，件3是用耐热材料制造的，当它产生变形后，将抱紧在轴上并起到机械密封辅助密封圈的作用，隔断了轴向泄漏通道之一，而且，在轴上产生静摩擦力，这一摩擦力可以传递一定的扭矩，也就是说，机械密封旋转时所需的转动扭矩，不是由件2单独承受，而是由2件和楔形辅助密封垫产生的力一起分担，这就避免了在某些场合下仅由件2传递扭矩时产生的“打滑”现象，尤其适用于高压高温、大直径、介质粘度较高的场合，当件3用金属材料制造时，在选择了合理的配合后，由于锥面配合的自对中作用，保证了密封传动套件4的正确位置。件4是一个自带轴套的传动套，这使得平衡型密封的安装尺寸与非平衡型密封完全一致(在轴径相同时)。因此，平衡型密封可以在非平衡型密封腔内安装，而不需要对旋转轴(或轴套)，端盖进行加工改造，极为方便了用户对密封的使用。件9、件10、件11和件12还可以采用不同的结构型式，以适合于不同的工况要求。如图5、图6、图7所示。石墨环外镶内衬钢套结构是在高压下采用的，对于压力不高的场合，用整体石墨环也是可以的。如图8A、8B所示(将图7中的外镶内衬石墨环改为整体石墨环)。由于件4轴套相对固定于旋转轴上，因此限制了件9沿轴向弹簧压缩方向的位移，当泵在运行期间，有抽空现象产生时，该密封可以防止由于抽空而引起的件9、件10的较大位移，从而保证密封正常工作，也就是说，该密封具有防抽空功能。以下通过实施例进一步详细说明。实施例附图1展示了本技术的具体实施方式，其结构如下件1限位环由普通钢制成并发黑，由螺钉2固定在轴上，并又由螺钉8与件4轴套固定为一体，轴套4用45号钢车制而成，并经热处理，使件3产生变形，件3是用柔性石墨制成，由于件3的变形隔断了轴向泄漏通道之一，而且在轴上产生静摩擦力，分担了传递扭矩。件6传动爪是片状带钩的，用65Mn制成，并经热处理达HRc50～60，在件4轴套上均布，因有弹力，能承受弹簧5的轴向力，在A处环状台上有与传动爪数目和分度一致的凹槽，因此可带动件6一起旋转，产生足够的扭矩。楔型辅助密封垫7，是用特殊柔性石墨或碳纤维等耐热材料制造而成的，在密封腔介质压力升高时，由于楔型的自紧作用，密封就越紧，保证了高压下的密封。对于外镶内衬钢套13，是由45号钢制成，紧套在碳石墨制品材料外，组成静环组10，减少了密封端面的变形，保证了密封在高压下正常工作，石墨环外圆与钢套采用了过盈配合。其余件的加工与普通密封类似。权利要求1.一种耐高温的机械密封，由轴套、密封圈等零件组成，其特征在于；在轴套一端的锥孔内装有一楔形辅助密封垫，在上述轴套另一端的外圆上套有另一楔形辅助密封垫，此密封垫通过安装在轴套上的压缩弹簧和推环压紧在与推环相邻的动密封环的锥孔内，此动密封环同与其相对的静密封环之间装有一个碳一石墨密封环，在上述的推环一端制有一个以上沿圆周等分的用以预压缩弹簧的带钩的传动爪，这些传动爪一一对应嵌入轴套的凹槽中。2.按权利要求1所述的耐高温的机械密封，其特征在于所说的在轴套一端的锥孔内所装的楔形辅助密封垫可利用与它相邻的限位环上的传动螺钉将其压紧在轴套锥孔及转轴外圆之间。3.按权利要求1所述的耐高温的机械密封，其特征在于所说的碳－石墨密封环可以套装增加其结构强度的钢衬套。4.按权利要求1所述的耐高温的机械密封，其特征在于所说的轴套上的凹槽的数量和位置是与推环上带钩的传动爪的数量和位置对应的，其尺寸是能使传动爪自由伸入的。专利摘要本技术是一种耐高温的机械密封，是一种具有特殊结构和材料的机械密封装置，它用特殊的带钩传动爪进行弹簧的预压缩，以方便装配，并能有效地传递密封工作所需要的扭矩，用特殊材料制造的楔型辅助密封垫7使密封能够承受高温。本技术是一种平衡型机械密封，但也可用于非平衡型密封，例如旋转机械的轴封。文档编号F16J15/00GK2076625SQ9022115公开日1991年5月8日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温的机械密封，曲轴套、密封圈等零件组成，其特征在于；在轴套一端的锥孔内装有一楔形辅助密封垫，在上述轴套另一端的外圆上套有另一楔形辅助密封垫，此密封垫通过安装在轴套上的压缩弹簧和推环压紧在与推环相邻的动密封环的锥孔内，此动密封环同与其相对的静密封环之间装有一个碳一石墨密封环，在上述的推环一端制有一个以上沿圆周等分的用以预压缩弹簧的带钩的传动爪，这些传动爪一一对应嵌入轴套的凹槽中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志国，李小瓯，
申请(专利权)人：机械电子工业部合肥通用机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]