[發明專利]機械密封結構以及循環泵

在審

• 申請號: 201710320496.4
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107061346A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 詹洪民
• 申請（專利權）人: 東莞鴻凱工程設備有限公司
• 主分類號: F04D29/12
• 分類號: F04D29/12;F04D29/58;F04D29/66
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 史明罡

技術領域

本發明涉及機械密封技術領域，尤其是涉及一種機械密封結構以及循環泵。

背景技術

機械密封是指由至少一對垂直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償機構彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。彈力加載機構與輔助密封是金屬性紋管的機械密封，我們稱為金屬波紋管密封。在輕型密封中，還有使用橡膠波紋管作輔助密封的，橡膠波紋管彈力有限，一般需要輔以彈簧來滿足加載彈力。“機械密封”通常被人們簡稱為“機封”。

現有的機械密封是通過動、靜環兩個鏡面充分貼合無縫隙來實現密封從而防止泄漏，因而在主軸轉速超過3000轉/分時就會因摩擦熱量過大及高頻顫振而失效。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機械密封結構以及循環泵，解決了現有技術中機械密封在主軸轉速過高時因摩擦熱量過大及高頻顫振而失效的技術問題。

一方面，本發明提供一種機械密封結構，包括主軸、動環、靜環、靜環座和空氣壓縮裝置；

所述動環同軸安裝于所述主軸上且能夠隨所述主軸旋轉；所述靜環和所述靜環座同軸套設在所述主軸上，所述靜環座相對所述主軸保持靜止；所述靜環與所述靜環座之間設置有彈性復位件，所述彈性復位件用于使所述靜環的上端面與所述動環的下端面相互接觸；所述靜環上設置有氣體通道，用于將壓縮空氣導入到所述靜環的上端面與所述動環的下端面之間。

進一步地，所述氣體通道具有進氣口和出氣口，所述進氣口設置在所述靜環的外周面上，所述出氣口設置在所述靜環用于與所述動環接觸的上端面上。

進一步地，所述氣體通道包括設置在所述靜環內的同軸環形空腔，所述環形空腔的底部與所述進氣口連通，所述環形空腔的頂部與所述出氣口連通。

進一步地，所述進氣口為兩個，且對稱設置在所述靜環的外周面上；所述出氣口為若干個，以所述靜環的中心軸為中心環形均布在所述靜環的上端面。

進一步地，所述靜環座上設置有用于控制所述主軸轉動的控制組件，當所述彈性復位件對所述靜環的彈力與壓縮空氣對所述靜環的壓力平衡時，所述控制組件控制所述主軸轉動。

進一步地，所述控制組件包括用于檢測所述靜環沿軸向的位移的位移傳感器以及用于控制所述主軸啟動與停止的控制器，所述位移傳感器與所述控制器信號連接。

進一步地，所述動環與所述主軸之間通過定位銷連接，且在所述動環的上端面設置有壓板，所述壓板固定于所述主軸上，用于對所述動環進行軸向限位。

進一步地，所述靜環的材質為石墨。

進一步地，所述彈性復位件為彈簧。

另一方面，本發明提供一種循環泵，包括循環泵本體和空氣壓縮裝置，所述循環泵本體上設置有上述技術方案提供的任一種所述的機械密封結構，所述空氣壓縮裝置與所述氣體通道連通，用于向氣體通道內輸送壓縮氣體。

本發明提供的一種機械密封結構以及循環泵能夠達到以下有益效果：

本發明提供的一種機械密封結構以及循環泵，包括主軸、動環、靜環和靜環座，動環安裝在主軸上并能夠隨著主軸旋轉而以主軸為中心軸旋轉以傳遞扭矩。在初始狀態下，動環的下端面與靜環的上端面接觸密封，實現機械密封。在啟動主軸之前，靜環上設置的氣體通道將壓縮空氣導入到靜環的上端面與動環的下端面之間，氣體壓強處處相等，壓縮空氣對動環和靜環均施以相同的壓力，由于動環固定于主軸上，動環不會相對主軸移動，而靜環活動地套設在主軸上，壓縮空氣產生的壓力推動靜環在主軸上向著遠離動環的方向移動，從而使靜環與動環從之前的接合面分開，當彈性復位件對靜環產生的彈力與壓縮空氣對靜環的壓力相均衡，壓縮空氣在靜環的上端面與動環的下端面之間形成穩定的氣膜，然后啟動主軸旋轉，主軸帶動動環旋轉傳遞扭矩，靜環與動環分離不會與動環的旋轉產生摩擦阻力，氣膜的存在大大減小了機械高頻震顫，同時多余的氣體排出，帶走主軸高速旋轉過程中產生的熱量，達到密封且散熱的效果，延長了機械結構的使用壽命，安裝有該機械密封結構的循環泵具有以上所有有益效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中的機械密封結構；

圖2為本發明實施例一提供的一種機械密封結構的初始狀態結構示意圖；