[實用新型]行星差動徑向雙端面機械密封裝置

有效

• 申請號: 201821417045.9
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN209839095U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 彭旭東;倪成良;孟祥鎧;江錦波;馬藝
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F16H48/06
• 分類號: F16H48/06;F16H48/38;F16H57/029
• 代理公司: 33201 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 王兵;黃美娟

行星差動徑向雙端面機械密封裝置包括行星輪系、旋轉密封環、介質側差動輪、靜止密封環，以及止推軸承和滾動軸承；旋轉密封環與轉軸連接，旋轉彈簧設置在旋轉密封環與彈簧座之間；旋轉彈簧沿軸向抵接旋轉密封環，旋轉密封環與介質側差動輪端面抵接并以不同轉速同向轉動；靜止密封環安裝在靜環座內，靜止密封環的背部安放彈簧，靜止密封環與介質側差動輪端面抵接；旋轉密封環和靜止密封環均為撓性環，沿軸向可微幅滑動；行星輪系的中心太陽輪隨轉軸轉動，內齒圈與軸端靜止殼體連接，行星輪支撐在滾針軸承上，行星輪和滾針軸承共同安裝在空氣側差動輪的保持架上，并與中心太陽輪以及內齒圈嚙合，空氣側差動輪與介質側差動輪固定，并與止推軸承連接。

技術領域：

本實用新型涉及一種旋轉機械的軸端密封，具體涉及一種軸轉速較高，利用行星減速器按比例將額定轉速分配到兩級的旋轉式機械密封裝置，適用于壓縮機、泵等高速旋轉軸的軸端密封。

背景技術：

機械密封因其具有泄漏量小、功耗低、可靠性好等優點，廣泛應用于旋轉器械的軸端密封，例如壓縮機、泵、攪拌器等旋轉機械。但是隨著各種旋轉機械使用要求、工況水平的提高，越來越多的旋轉軸需要在高速、超高速的條件下運行，現有的機械密封材料很少有能在極高的線速度下長時間穩定工作，這也限制了機械密封的進一步推廣使用。具體表現在：接觸式機械密封在高速下密封材料磨損嚴重，同時高速下產熱增加密封端面軟化剛度下降，密封的壽命和可靠性迅速下降；對于非接觸式機械密封，過高的轉速會導致開啟力過大，增大動靜環之間的膜厚，從而導致泄漏量增加。由于旋轉機械密封都是封閉的結構，很難實現外界對動環與靜環之間相對運動的調節降速，針對這種情況，很有必要研制一種依靠旋轉軸自身為動力的可控降速機構，設計一種能夠將軸的旋轉運動分配到兩級機械密封上的裝置，使密封副動靜環的線速度能降低到材料使用極限以下。

利用差動環改善機械密封工作條件的結構已有報道，如中國專利CN101806362A提出了一種將動環和靜環設置在具有相對轉速差動環的兩側的機械密封裝置，是一種有效的改變相對轉速的方法，但是依舊存在以下問題：首先，中間環不受徑向約束，而驅動力并不沿周向均勻分布，這就使得在工作時中間環容易發生徑向跳動。其次，中間環與驅動元件的連接必然會影響彈簧力的傳遞，進而影響中間環與動環的接觸比壓；中國專利CN201047443設計了一種差速浮動式密封裝置，可以依靠傳輸密封與轉軸之間的浮動來實現速度的自適應調節。這種差動環結構能夠有效降低線速度，但是對與差動環轉速的調整和控制是一個難點；而如中國專利CN201612646U外加驅動元件，一方面影響了軸端軸承的安裝，使旋轉軸處于懸臂狀態，而單個行星輪的運動會引起主軸周期性晃動；另一方面動環靜分布在差動環兩側，剛性連接的差動環會影響彈簧力的傳遞，動環與差動環端面比壓不易控制，影響密封效果。

發明內容：

為此，為了克服現有旋轉機械密封高轉速下密封效果不理想，解決差動輪安裝驅動的難題，本實用新型提供一種以行星架作為差動輪，將旋轉密封環環、靜止密封環均撓性安裝，且布置在差動環同一側的緊湊型機械密封裝置。

本實用新型的技術方案是：行星差動徑向雙端面機械密封裝置，包括行星輪系、旋轉密封環1、介質側差動輪12、靜止密封環8，以及止推軸承17和滾動軸承18；