[發(fā)明專利]浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680014674.4
• 申請(qǐng)日: 2016-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN107407422A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐藤優(yōu)司;西崇伺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本皮拉工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F16J15/34
• 分類號(hào): F16J15/34;F04B39/00;F04B53/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 何立波,張?zhí)焓?/td>

一種浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件，浮動(dòng)環(huán)以相對(duì)于靜止環(huán)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)受到阻止的狀態(tài)，夾壓保持于在旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)環(huán)、與在密封箱以能夠沿軸線方向移動(dòng)且被向所述旋轉(zhuǎn)環(huán)方向預(yù)緊的狀態(tài)設(shè)置的所述靜止環(huán)之間。所述旋轉(zhuǎn)環(huán)由SiC的燒結(jié)體或超硬合金制作。在所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的相對(duì)于所述浮動(dòng)環(huán)滑動(dòng)的密封面形成有金剛石膜。在所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的外周面、以及所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的與所述密封面相反側(cè)的面即背面，形成有與所述密封面的金剛石膜相連續(xù)的金剛石膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件。更詳細(xì)而言，涉及在設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)環(huán)與設(shè)置于密封箱的靜止環(huán)之間對(duì)浮動(dòng)環(huán)進(jìn)行夾壓保持的浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件。

背景技術(shù)

例如對(duì)火力發(fā)電廠的鍋爐供水的BFP(鍋爐供水泵)這種作為在高壓·高溫條件下使用的軸封單元，當(dāng)前提出有各種浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件(例如，參照專利文獻(xiàn)1～2)。

如圖5所示，這樣的浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件具有：旋轉(zhuǎn)環(huán)102，其設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸101；靜止環(huán)104，其設(shè)置于密封箱103；以及浮動(dòng)環(huán)105。靜止環(huán)104以能夠沿軸線方向(圖5中為左右方向)移動(dòng)、且在朝向旋轉(zhuǎn)環(huán)102的方向上被預(yù)緊的狀態(tài)設(shè)置于密封箱103。靜止環(huán)104被彈簧108在朝向旋轉(zhuǎn)環(huán)102的方向上預(yù)緊，該彈簧108配設(shè)于在安裝于密封箱103的彈簧保持件106形成的凹部107內(nèi)。此外，在圖5中，標(biāo)號(hào)109表示泵殼體，標(biāo)號(hào)110及111分別表示在密封箱103形成的刷洗液F的供給路以及排出路。另外，標(biāo)號(hào)112表示同樣形成于密封箱103的排放路。

浮動(dòng)環(huán)105在相對(duì)于靜止環(huán)104的相對(duì)旋轉(zhuǎn)受到阻止的狀態(tài)下夾壓保持于該靜止環(huán)104與旋轉(zhuǎn)環(huán)102之間。而且，在圖5所示的浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件中，以如下方式構(gòu)成，即，通過旋轉(zhuǎn)環(huán)102和浮動(dòng)環(huán)105的接觸面即密封面102a、105a的相對(duì)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)接觸作用，將該相對(duì)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)接觸部分的外周側(cè)區(qū)域即被密封流體區(qū)域A、以及其內(nèi)周側(cè)區(qū)域即非密封流體區(qū)域(大氣區(qū)域)B遮蔽密封。

在這樣的浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件中，通過與旋轉(zhuǎn)環(huán)102的相對(duì)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)接觸作用而發(fā)揮密封功能的浮動(dòng)環(huán)105，夾壓保持于旋轉(zhuǎn)環(huán)102與靜止環(huán)104之間、且軸向兩端部大致呈對(duì)稱形狀，因此能夠在軸線方向上均衡地承受被密封流體區(qū)域的流體壓力的影響。即，在浮動(dòng)環(huán)105產(chǎn)生的壓力應(yīng)變?cè)趦啥瞬看笾孪嗤粫?huì)相對(duì)于軸線而大幅地應(yīng)變。因此，即使在PV值(MPa/m/s。密封面的旋轉(zhuǎn)速度V(m/s)和密封面之間的接觸壓力P(MPa)的乘積)較大的高負(fù)荷條件下，浮動(dòng)環(huán)105的密封面105a也不會(huì)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)環(huán)102的密封面102a傾斜，兩個(gè)密封面102a、105a的平行性得到確保，能夠發(fā)揮良好的密封功能。

然而，例如在大于或等于PV＝20MPa/m/s的嚴(yán)格的負(fù)荷條件下使泵運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，在旋轉(zhuǎn)環(huán)102的密封面102a產(chǎn)生較大的摩擦熱。如果在這種狀態(tài)下使泵運(yùn)轉(zhuǎn)，則在旋轉(zhuǎn)環(huán)102的密封面102a與該旋轉(zhuǎn)環(huán)102的其他部分、特別是相對(duì)于所述密封面102a分離的背面(密封面102a的相反側(cè)的面)102b之間會(huì)產(chǎn)生溫差，有可能因該溫差而在所述旋轉(zhuǎn)環(huán)102產(chǎn)生熱應(yīng)變。如果在旋轉(zhuǎn)環(huán)102產(chǎn)生熱應(yīng)變，則無法保證該旋轉(zhuǎn)環(huán)102的密封面102a與浮動(dòng)環(huán)105的密封面105a之間的平行性，其結(jié)果，密封功能有可能下降。

對(duì)此，專利文獻(xiàn)3所記載的機(jī)械密封件并非具有浮動(dòng)環(huán)的機(jī)械密封件，但在固定于旋轉(zhuǎn)軸的外周的套筒的外周面形成有用于產(chǎn)生朝向旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的滑動(dòng)面的空氣流的槽，利用該空氣流對(duì)滑動(dòng)面進(jìn)行冷卻。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-249131號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2009-156294號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2012-251617號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

如果將專利文獻(xiàn)3所記載的冷卻機(jī)構(gòu)應(yīng)用于浮動(dòng)環(huán)型機(jī)械密封件，則對(duì)于滑動(dòng)面能夠期待某種程度的冷卻效果，其結(jié)果，能夠使滑動(dòng)面與背面的溫差略微緩和，但不容易對(duì)套筒的外周面實(shí)施用于產(chǎn)生規(guī)定方向的流體流的槽的加工。