[發明專利]不受深水壓力影響的機械密封裝置

無效

• 申請號: 200910034330.1
• 申請日: 2009-08-24
• 公開（公告）號: CN101994832A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 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，彈簧座環抱軸套或傳動軸并固定在船體上，靜環套接在彈簧座上，并由軸向安裝的導柱予以定位，使靜環只能沿彈簧座軸向滑移，靜環和彈簧座之間不發生相對轉動。彈簧座中安裝有預緊彈簧，預緊彈簧的兩端分別與彈簧座和靜環接觸。動環座環抱軸套并固接在軸套上，動環座的端部安裝有環繞軸套的動環，動環和靜環相對設置，構成端面密封副，靜環在預緊彈簧的彈力作用下沿軸向緊壓在動環上，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，其中動環座和動環由于和軸套固接在一起，所以動環座和動環不會因海水壓力而發生軸向位移；彈簧座由于固接在船體上，也不會因海水壓力而發生軸向位移，而靜環兩側的兩個端面與海水接觸的面積不相等，所承受的海水壓力也不相等，由于靜環套接在彈簧座中，靜環與動環接觸的一側與海水接觸部分的面積大于靜環另一側與海水接觸部分的面積，因而靜環受到的海水壓力的合力的方向沿軸向指向彈簧座，即與預緊彈簧彈力的方向相反，這使得構成端面密封副的靜環與動環的接觸壓力受到削弱，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靜環沿軸向作用在動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不受深水壓力影響的機械密封裝置，它能自動平衡海水作用在靜環兩側的軸向壓力，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：不受深水壓力影響的機械密封裝置，包括環抱軸套且固接到該軸套上的動環座，該動環座的端部固定安裝有環繞所述軸套的動環，以及環抱所述軸套且固接到船體上的彈簧座和套接在該彈簧座上且與該彈簧座沿軸向可滑動的連接在一起的靜環，所述彈簧座內沿周向均布有預緊彈簧，該預緊彈簧的兩端分別與所述靜環和所述的彈簧座接觸，所述動環與所述靜環相對設置并構成端面密封副，所述靜環與所述彈簧座套接部分的直徑大于所述軸套的外徑且小于1.2乘以所述動環與所述靜環的環形接觸面的外徑。

采用上述方案后，由于靜環套接彈簧座部分的直徑大于軸套的外徑且小于1.2乘以動環與靜環的環形接觸面的外徑，因而靜環與預緊彈簧接觸的一側與海水接觸的面積大大增加，該側所承受的海水壓力(方向沿軸向由靜環指向動環)亦大大增加，通過合理選擇彈簧座和靜環套接部分的直徑，并考慮動環外徑因素，能夠使靜環兩側所受的海水壓力基本相等，大致相互平衡，使動環與靜環的接觸壓力基本不受海水壓力的影響，保證了機械密封裝置密封性能的穩定。

靜環與彈簧座套接部分的直徑等于動環與靜環的環形接觸面的外徑時效果最好。

靜環與彈簧座套接部分的直徑等于1.2乘以動環與靜環的環形接觸面的外徑時，靜環兩側的海水壓力相差不大，對機械密封裝置的密封性能沒有大的影響。

彈簧座內一般沿周向均布有6～12根預緊彈簧。

附圖說明：

下面結合附圖和具體實施方式對本發明不受深水壓力影響的機械密封裝置作進一步的詳細說明。