[發明專利]機械密封裝置

在審

• 申請號: 201380026282.6
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104487744A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 柳澤隆;高橋秀和
• 申請（專利權）人: 伊格爾工業股份有限公司;日本伊格爾博格曼有限公司
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王艷波;張穎玲

技術領域

本發明涉及一種機械密封裝置。

背景技術

以往，在機械密封裝置中，由于密封面滑動時缺乏自潤滑性，使得滑動面發生磨損，或摩擦系數變動而引起溫度急劇上升，從而存在產生熱應力裂紋等問題。

因此，以往經驗上通過降低滑動面溫度來抑制介于滑動面的密封流體蒸發，從而將潤滑膜保持在滑動面上。然而，在對接近沸點的流體進行密封時，很難抑制潤滑膜的蒸發。

以往，考慮了通過使滑動面寬度變窄來減少摩擦系數，降低滑動放熱。然而，認為使滑動面寬度變窄，會導致滑動面的磨損量增加而損壞滑動面，或密封性能變差等，技術優勢較少，實用化較為困難。即，如果滑動面寬度較窄，則在滑動面之間不會形成液膜，由于固體接觸而磨損量增加，因而認為使滑動面寬度變窄并非優選。

在專利文獻1中，如其中的圖1及圖2所示，公開了密封端面的徑向寬度為0.2～1.0mm的機械密封件。然而，在專利文獻1中，由于通過使密封端面的徑向寬度變小來增加接觸壓力而進行密封，因此存在密封面的磨損劇增，密封件滑動面損壞的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-173800號公報

發明內容

本發明的目的在于，提供一種具有密封性能并大幅度降低滑動放熱，同時還能夠抑制滑動面磨損的機械密封件。

為了達到上述目的，本發明提供一種機械密封件，在填料盒與旋轉軸之間的間隙對機器內部的流體進行密封，其特征在于，包括：

密封蓋，安裝于所述填料盒；

固定用密封環，安裝于所述密封蓋，具有第一密封面；

旋轉用密封環，安裝于所述旋轉軸，具有在所述第一密封面可滑動的第二密封面；以及

軸環，與所述旋轉軸一體旋轉，

所述固定用密封環或所述旋轉用密封環的任何一個的密封面形成為半徑方向的面寬度與另一個的密封面相比變窄，

在所述旋轉用密封環的與所述第二密封面相對的背面與所述軸環之間形成有間隙，所述旋轉用密封環在所述旋轉軸的軸向上保持彈性地與所述軸環一體旋轉。

根據這種結構的機械密封裝置，面寬度狹窄的密封面由于剛度較低，因此容易變形。因此，在旋轉用密封環旋轉時，面寬度狹窄的密封面靈活地追隨相對的密封面。其結果，滑動面產生適當的波紋，從而能夠在滑動面適當地形成流體潤滑膜。

另外，由于在旋轉用密封環的背面與軸環之間形成有間隙，因此旋轉用密封環在旋轉軸的軸向上保持彈性地與軸環一體旋轉。因此，能夠吸收旋轉用密封環旋轉時的振動等，因此能夠較佳地保持滑動面產生的波紋。并且，滑動面寬度狹窄，即，即使滑動面積很小也能夠防止密封環損壞。

進而，由于使密封面的面寬度形成為較窄，因此夾著面寬度狹窄的密封面在有密封流體的機器內側與無密封流體的機器外側，能夠使密封面的溫差變小。其結果，能夠減小密封面由于機器內側與機器外側之間的熱而產生的變形量。

優選地，在所述旋轉用密封環的所述軸環側內周形成有容納彈性部件和間隔物的槽，所述間隔物抵接于所述軸環，并在所述旋轉用密封環的背面與所述軸環之間形成有間隙。

另外，優選地，形成為半徑方向的面寬度與另一個的密封面相比變窄的密封面形成有截面形狀為矩形的機頭部。

根據這種結構的機械密封裝置，由于機頭部是矩形，因此假設即使滑動面磨損，密封面的面寬度也不會發生變化，從而能夠持續保持適當的接觸壓力。

另外，優選地，形成為半徑方向的面寬度與另一個的密封面相比變窄的密封面的面寬度形成為1.1～2.0mm。

另外，優選地，所述固定用密封環的平衡比形成為0.8～1.20。

根據這種結構的機械密封裝置，與內部流體的壓力對應的擠壓力作用于固定用密封環。因此，滑動面由于產生與內部流體的壓力對應的接觸壓力，因此與內部流體的壓力對應地產生適當的波紋。因此，能夠在滑動面形成較佳的流體潤滑膜。

另外，優選地，所述固定用密封環的最內徑比形成為1.09～1.30。

根據這種結構的機械密封裝置，在固定用密封環的內周面側與旋轉軸的外周面之間形成有較大的間隙。其結果，能夠朝向滑動面高效地循環被密封流體，因此能夠高效地排出滑動放熱。

另外，優選地，所述固定用密封環的內周面以朝向所述第一密封面并向外周側傾斜的方式形成為錐狀。

根據這種結構的機械密封裝置，能夠朝向滑動面高效地循環被密封流體，因此能夠高效地排出滑動放熱。