[發明專利]海水壓力自平衡機械密封裝置

有效

• 申請號: 200910030750.2
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101858436A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 丁郁華
• 申請（專利權）人: 江蘇華陽重工科技股份有限公司
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發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

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、靜環端面密封副的預緊而達到密封的軸向端面密封裝置，故又稱端面密封。

構成機械密封的基本元件有：由動環和靜環組成的呈平面的端面密封副、彈性元件、輔助密封件、傳動件、防轉件和緊固件。這些基本元件的作用和要求如下：

1.由動環和靜環組成的端面密封副，其作用是使密封面緊密貼合，防止介質泄漏；

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等的慣性，保證端面密封的良好密合和動環的追隨性；

3.輔助密封一般采用O型、V型、U型、楔型或異形圈，它主要起動環和靜環的密封作用，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、傳動座、傳動鍵傳動突耳或牙嵌式聯結器等構成，主要起到將軸的轉矩傳給動環的作用；

5.緊固件一般包括緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套等，它起到動靜環的緊固、定位作用；

6.防轉件可以起到防止靜環轉動和脫出的作用。

目前的機械密封裝置中，彈簧座與傳動軸襯套(或傳動軸)固定連接在一起，動環座可滑動的套裝在彈簧座中，動環套裝在動環座中，動環和與其相對設置且相互貼合的靜環構成端面密封副，靜環固接到船體上，彈簧座中設有安裝彈簧的內腔，內腔中安裝有沿軸向放置的彈簧，動環座在彈簧的軸向推力下，使套裝在動環座中的動環緊貼在靜環的端面，從而起到密封作用，由于彈簧座、動環座、動環、靜環均為密封的部件，因而它們與海水接觸的外表面都受到海水的壓力，其中彈簧座由于和傳動軸襯套固接在一起，所以彈簧座沿軸向不發生位移，因而對套接在其中的動環座沒有力的作用，而動環的兩端分別與動環座和靜環密封接觸，只有動環的外周壁與海水接觸，但所受海水的合壓力為零，對于動環座來說，動環座與海水接觸的外表面包括動環座的外周壁(動環座套裝在彈簧座中的部分不計)和套接動環的端面上動環外周壁以外的環形部分，其中動環座外周壁所受海水的合壓力為零，只有動環外周壁以外的環形部分所受海水的合壓力的方向與彈簧座中彈簧作用在動環座上的推力的方向相反，使得套裝在動環座中的動環沿軸向作用在靜環端面上的壓力受到削弱，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，巨大的深水壓力將使動環沿軸向作用在靜環端面上的壓力受到嚴重削弱，甚至導致機械密封泄漏，引發重大事故，即使從增加彈簧的勁度系數和彈簧數量等方面來增加動環和靜環的接觸壓力，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。

發明內容

為了解決現有技術的上述不足，本發明是要提供一種海水壓力自平衡機械密封裝置，它能自動平衡海水作用在動環座上的軸向壓力，使動環和靜環良好貼合，提高密封效果。

針對上述技術問題，本發明解決技術問題的方案是：海水壓力自平衡機械密封裝置，包括固接到傳動軸襯套上的彈簧座，該彈簧座中設有環形的內腔，該內腔中安裝有軸向放置的彈簧，動環座的一端安裝有動環，該動環座的另一端可滑動的套入到所述的內腔中，所述彈簧的兩端分別抵壓在所述的彈簧座和所述的動環座上，所述的動環和安裝在船體上的靜環相對設置且貼合而構成端面密封副，所述彈簧座的外表面上至少開有一個孔，且該孔與所述的內腔連通。

采用上述方案后，由于彈簧座的外表面開有孔，并與彈簧座中安裝彈簧的內腔連通，使得彈簧座的內腔與海水連通并充滿海水，海水對內腔中的各個方向都產生壓力，又由于內腔的內徑小于動環的外徑，海水作用在內腔各個面上的合力的方向與彈簧座內腔中彈簧推力的方向相同，并大于且相反于海水作用在動環座外表面上的合力，不僅海水壓力削弱彈簧推力的現象得以消除，還增加了動環座作用在動環上的推力，使動環和靜環更加密實的貼合，提高密封效果。另一方面在不需要過分增大動、靜環構成的端面密封副接觸壓力的情況下，可以適當減小彈簧的勁度系數和尺寸以及彈簧座的尺寸，從而降低制造成本。

附圖說明：

下面結合附圖和具體實施方式對本發明海水壓力自平衡機械密封裝置作進一步的詳細說明。

圖1是本發明海水壓力自平衡機械密封裝置應用于海洋工程船舶電動推進器傳動軸密封的結構原理示意圖。

具體實施方式