专利名称：一种双材质耐腐蚀机械密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械密封结构，特别涉及一种密封介质为腐蚀性液体的化工 行业用耐腐蚀机械密封装置。
背景技术：
化工机械密封所密封的介质多为各种酸、碱、盐溶液和有机溶剂，这些介质不可避 免地会引起腐蚀及磨损。而密封件发生腐蚀，不仅使密封性能降低，而且最终将导致设备停 机。为解决密封件的腐蚀问题，密封件需采用耐腐蚀材料制造，如铬镍钢、铬镍钼钢、镍铜合 金、镍铬合金等。与普通金属材料相比，这些耐腐蚀金属的价格都非常高。如镍铬合金，其 价格是普通钢材的数倍以上。一方面，由于耐腐蚀材料价格不菲，造成化工用机械密封成本 上升；另一方面，在资源日渐紧缩的今天，大量的使用贵重金属也是一种极大的浪费。事实上，与腐蚀性液体直接接触的仅为金属表面，因此并没有必要将整个部件都 用耐腐蚀材料制造。目前一般金属部件的防腐常采用表面镀层的方法，在金属表面涂或镀 上一层更稳定、更耐腐蚀的物质，使金属表面不能与介质接触，金属的腐蚀就可以避免。但 由于化工用机械密封处于高速旋转状态，转速可高达数万转每分钟，被密封液体内杂质含 量较多，温度变化范围也大，腐蚀性介质在密封腔内的流动非常复杂，常伴有湍流、汽蚀及 颗粒冲蚀等不利情况。虽然镀层金属本身具有一定的强度及硬度，但由于镀层一般较薄，表 面力学性能较差，在较大温度差和湍流、汽蚀及颗料冲蚀的联合作用下非常容易破坏。为有 效减少贵重金属的用量且不降低密封部件的表面力学性能，有必要采用其它的方式来实现 金属的防腐问题。
发明内容针对化工机械密封的现状，本实用新型提供了一种双材质耐腐蚀机械密封装置。为了实现上述目的，本实用新型所采取的措施是一种双材质耐腐蚀机械密封装置，包括轴以及安装在轴周围的静环和动环，轴的 周围包围有轴套，轴套上连接有静环和驱动环，静环的一端与动环相连，另一端通过推环连 接有弹性元件，轴套由耐腐材料部分与基体之间通过销过盈连接组成，耐腐材料部分与轴 之间通过0形圈相连，连接在静环外部的端盖由耐腐材料部分与基体通过0形圈嵌装组成， 动环通过0形圈支撑于轴套上，静环通过0形圈安装于端盖上，端盖的上、下两端分别设置 有冷却孔和排液孔；所述动环与静环均为整体环结构；所述密封腔体的大气侧设置有橡胶唇形密封；连接弹性元件的弹簧座通过紧定螺钉固定在端盖的内腔上；所述驱动环上通过螺钉固定连接有限位块；所述弹性元件为碟形弹簧或波形弹簧；所述0形圈的材质为耐腐蚀弹性材料。[0013]本实用新型的有益效果轴套与端盖耐腐蚀部分所耗费的贵重耐腐蚀金属仅占整 个轴套和端盖金属的5%至20%，而轴套与端盖的金属用量约占整个密封的90%，因此，贵 重耐腐蚀金属的用量大幅降低；密封中耐腐蚀部分与不耐腐蚀部分之间均采用0形圈进行 密封，可以有效防止腐蚀性介质与普通材料接触；轴套耐腐蚀部分与基体采用过盈配合，之 间还有销连接，保证了轴套的整体力学性能，能够有效传递扭矩；动环与静环均采用整体环 结构，与镶嵌环结构相比，更适应腐蚀性工况下工作；动环通过0形圈支撑于轴套上，静环 通过0形圈安装于端盖上，0形圈采用橡胶材料，有效保证动、静环的浮动性，对于轴跳动较 大的设备也能适用；密封采用碟形弹簧或波形弹簧作为机械密封的弹性元件，与普通的圆 柱螺旋弹簧相比，所占轴向空间非常小，能应用于轴向空间有限的化工旋转设备上；弹簧不 与腐蚀液体相接触，因此弹簧可采用普通金属材料；密封采用背冷方式对密封进行冷却，可 有效降低密封端面产生的摩擦热，延长密封寿命，保证设备安全。密封大气侧设置橡胶唇形 密封，可有效防止冷却液沿轴向外泄漏，同时阻止外界杂质进入密封腔。
图1本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种双材质耐腐蚀机械密封装置，包括包括轴1以及安装在轴周围的静环6)和动 环16，包围在轴1外面的轴套由耐腐蚀金属材料部分3与普通金属材料部分5组成，耐腐 蚀金属材料部分3与普通金属材料部分5采用过盈配合，之间还有销4连接，保证轴套的力 学性能，能有效传递扭矩。耐腐蚀金属材料部分3与普通金属材料部分5及轴1之间通过 橡胶0形圈2实现相互之间的密封，保证腐蚀性介质不接触普通金属材料部(基体5)。端 盖11由耐腐蚀金属材料部分3与普通金属材料部分5组成，耐腐蚀金属材料部分3通过橡 胶0形圈2嵌装于普通金属材料部分5上。耐腐蚀金属材料部分3与普通金属材料部分5 之间通过橡胶0形圈2实现相互之间的密封，保证腐蚀性介质不接触普通金属材料部分5。 为适应腐蚀性工况，动环16与静环6均为整体环结构。为有效保证动、静环的浮动性，动环 16通过橡胶0形圈2支撑于轴套3上，静环6通过橡胶0形圈2安装于端盖11上。紧定螺 钉14径向安装在驱动环13上，并穿过轴套5顶靠在轴1上，实现轴套的周向及轴向定位， 使轴套随轴一同旋转。轴套通过径向布置的销4向动环16传递扭矩，使动环16与轴1 一 起旋转。动环16与静环6的端面相互贴合，组成摩擦副。为防止静环6跟随动环16—起 旋转，在静环6的尾部设置凹槽与推环8上的的凸缘相配合实现静环防转，而推环通8过凸 耳凹坑与端盖11相配合实现防转。为减小密封所占用的轴向空间，采用碟形弹簧9作为机 械密封的弹性元件。弹簧座10通过紧定螺钉7固定在端盖内腔上。为有效降低密封端面 产生的摩擦热，延长密封寿命，在密封采用背冷方式对密封进行冷却。具体方法是在端盖11 上设置冷却孔17和排液孔18。外部冷却液通过冷却孔11进入静环6背面腔体，与静环6 背部直接接触实现急冷，然后由排液孔18排出。为防止冷却液沿轴向外泄漏，同时阻止外 界杂质进入密封腔，在密封腔体的大气侧设置橡胶唇形密封12。通过限位块15及螺钉7将 密封的静止部分与旋转部分预先组合成一个整体，可方便地将密封整体式安装于化工用旋 转设备上，安装完毕后取下限位块15即可投入使用。[0016]本实用新型的有益效果轴套与端盖耐腐蚀部分所耗费的贵重耐腐蚀金属仅占整 个轴套和端盖金属的5%至20%，而轴套与端盖的金属用量约占整个密封的90%，因此，贵 重耐腐蚀金属的用量大幅降低；密封中耐腐蚀部分与不耐腐蚀部分之间均采用0形圈进行 密封，可以有效防止腐蚀性介质与普通材料接触；轴套耐腐蚀部分与基体采用过盈配合，之 间还有销连接，保证了轴套的整体力学性能，能够有效传递扭矩；动环与静环均采用整体环 结构，与镶嵌环结构相比，更适应腐蚀性工况下工作；动环通过0形圈支撑于轴套上，静环 通过0形圈安装于端盖上，0形圈采用橡胶材料，有效保证动、静环的浮动性，对于轴跳动较 大的设备也能适用；密封采用碟形弹簧或波形弹簧作为机械密封的弹性元件，与普通的圆 柱螺旋弹簧相比，所占轴向空间非常小，能应用于轴向空间有限的化工旋转设备上；弹簧不 与腐蚀液体相接触，因此弹簧可采用普通金属材料；密封采用背冷方式对密封进行冷却，可 有效降低密封端面产生的摩擦热，延长密封寿命，保证设备安全。密封大气侧设置橡胶唇形 密封，可有效防止冷却液沿轴向外泄漏，同时阻止外界杂质进入密封腔。本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种双材质耐腐蚀机械密封装置，包括轴(1)以及安装在轴周围的静环(6)和动环 (16)，轴(1)的周围包围有轴套，轴套上连接有静环(6)和驱动环(13)，静环(6)的一端与 动环(16)相连，另一端通过推环(8)连接有弹性元件(9)，其特征在于轴套由耐腐材料部 分(3)与基体(5)之间通过销⑷过盈连接组成，耐腐材料部分(3)与轴⑴之间通过0 形圈(2)相连，连接在静环(6)外部的端盖(11)由耐腐材料部分(3)与基体(5)通过0形 圈⑵嵌装组成，动环(16)通过0形圈⑵支撑于轴套上，静环(6)通过0形圈⑵安装 于端盖(11)上，端盖(11)的上、下两端分别设置有冷却孔(17)和排液孔(18)。
2.根据权利要求1所述的一种双材质耐腐蚀机械密封装置，其特征在于所述动环 (16)与静环(6)均为整体环结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种双材质耐腐蚀机械密封装置，其特征在于所述密 封腔体的大气侧设置有橡胶唇形密封(12)。
4.根据权利要求3所述的一种双材质耐腐蚀机械密封装置，其特征在于连接弹性元 件(9)的弹簧座(10)通过紧定螺钉(14)固定在端盖(11)的内腔上。
5.根据权利要求4所述的一种双材质耐腐蚀机械密封装置，其特征在于所述驱动环 (13)上通过螺钉(7)固定连接有限位块(15)。
6.根据权利要求5所述的一种双材质耐腐蚀机械密封装置，其特征在于所述弹性元 件(9)为碟形弹簧或波形弹簧。
7.根据权利要求6所述的一种双材质耐腐蚀机械密封装置，其特征在于所述0形圈 (2)的材质为耐腐蚀弹性材料。
专利摘要本实用新型公开了一种双材质耐腐蚀机械密封装置，包括轴(1)以及安装在轴周围的静环(6)和动环(16)，轴套由耐腐材料部分(3)与基体(5)之间通过销(4)过盈连接组成，耐腐材料部分(3)与轴(1)之间通过O形圈(2)相连，连接在静环(6)外部的端盖(11)由耐腐材料部分(3)与基体(5)通过O形圈(2)嵌装组成，动环(16)通过O形圈(2)支撑于轴套上，静环(6)通过O形圈(2)安装于端盖(11)上，端盖(11)的上、下两端分别设置有冷却孔(17)和排液孔(18)。本实用新型的有益效果成本低，性能高，适应性强，占用空间小，使用寿命长。
文档编号F16J15/34GK201851665SQ20102060510
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者李树生, 梁开洪 申请人:温州市天成密封件制造有限公司