双端面橡胶波纹管机械密封装置的制作方法

本实用新型涉及一种机械密封技术领域，具体而言，涉及一种双端面橡胶波纹管机械密封装置。

背景技术：

机械密封广泛应用于泵、反应釜、压缩机、液压传动以及其他类似旋转设备的旋转轴的密封。机械密封装置的密封效果对待密封设备的安全运行十分重要。

现在大多数的旋转装置的工况较为恶劣，旋转轴旋转时由于摩擦产生一定热量，一段时间后设备内部的介质温度升高，不同的介质且温度升高的不同，且旋转轴旋转时容易发生震动，需要机械密封装置具有较好的密封性能。

机械密封装置常应用于泵的密封，当泵在起停过程中，会出现泵的进口堵塞现象，由于泵进口堵塞，使腔体内呈现负压状态时，或者离心泵突然抽空，腔体内呈负压状态时，静止环在大气压的作用下，静止环连同转动环沿轴向方向向腔体中部移动，使静止环脱离防转销，并在高速旋转的转动环的带动下继续转动，待抽空停止时，静止环在弹簧力和介质的作用下，向原来位置移动，但由于静止环与防转销卡合的部位以转到其他位置，无法与防转销配合，防转销将静止环顶成倾斜的位置，转动环无法和静止环贴合，造成液体大量的泄漏。

技术实现要素：

本实用新型旨在一定程度上解决上述技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型提供了一种双端面橡胶波纹管机械密封装置，该装置对泵体的两端开口处进行密封，当腔内出现负压状态时可防止静止环脱离防转销。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双端面橡胶波纹管机械密封装置，包括两个静止环、两个转动环、橡胶波纹管和弹性限位机构，所述两个静止环、所述两个转动环、所述橡胶波纹管和所述弹性限位机构套设在待密封泵体中设有的旋转轴上，两个所述静止环分别设置在所述泵体的两端开口处，所述泵体上设有静止环周向限位部件和静止环轴向限位部件，两个所述静止环的外周面与所述泵体开口处的内壁的连接处均设有密封圈，所述泵体内设有腔体，两个所述静止环靠近所述腔体中心的一端分别与两个所述转动环的小径端贴合，所述转动环的大径端与所述橡胶波纹管的一端过盈配合，所述橡胶波纹管与所述旋转轴密封贴合，所述弹性限位机构套设在所述橡胶波纹管上，且两端均抵靠在所述橡胶波纹管的侧端面上。

进一步，所述静止环轴向限位部件包括挡板，所述挡板垂直于所述旋转轴的轴向方向设置，一端固定连接在所述泵体的侧壁上，另一端延伸到所述静止环靠近所述转动环的端面并与其贴合。

进一步，所述静止环周向限位部件为防转销，所述防转销沿所述旋转轴的轴向方向设置，一端穿设在所述静止环内，另一端穿设在所述泵体的侧壁内。

进一步，所述橡胶波纹管包括水平橡胶段和竖直橡胶段，所述竖直橡胶段与所述水平橡胶段一体成型，所述水平橡胶段沿所述旋转轴的轴向方向设置。

进一步，所述弹性限位机构包括弹簧和分别设置在所述弹簧两端的金属外壳，所述弹簧设置在所述腔体的中部。

进一步，所述金属外壳的两端开口，横截面为阶梯形状，包括依次首尾连接的第一水平段、第一竖直段、第二水平段和第二竖直段，所述第一水平段与所述第二水平段均平行于所述旋转轴的轴向方向设置，所述第一水平段相对于所述第二水平段更靠近所述旋转轴，所述第一竖直段与所述第二竖直段平行且均垂直于所述第一水平段。

进一步，所述弹簧套在所述第一水平段的外周面上，所述弹簧的两端抵靠在所述第一竖直段远离所述转动环的端面上。

进一步，所述橡胶波纹管一端和所述转动环大径端限位、紧固在所述第一竖直段、所述第二水平段和所述第二竖直段围成的凹槽内，所述橡胶波纹管的端面抵靠在所述第一竖直段的靠近转动环的端面上，所述转动环大径端靠近静止环的端面抵靠在所述第二竖直段远离所述静止环的端面上。

进一步，所述水平橡胶段的外周面上套设有挤压钢圈。

进一步，所述水平橡胶段的端部设有防止所述挤压钢圈脱离所述水平橡胶段的限位凸肩。

本实用新型的技术效果在于：根据本实用新型的一种双端面橡胶波纹管机械密封装置，该装置在腔体的两端均设有静止环，静止环与腔体之间通过密封圈与泵体的端口的内壁密封；该装置设有橡胶波纹管，橡胶波纹管与旋转轴密封配合，可实现腔体内部与旋转轴之间缝隙的密封；且橡胶波纹管随着旋转轴的旋转而旋转，橡胶波纹管则带动转动环旋转，在弹性限位机构的弹力作用下转动环的端面和静止环的端面贴合，实现转动环与静止环之间的密封，综上所述，泵体的端口处完全实现密封，腔体内的介质不泄露。

静止环周向限位部件可使静止环不随旋转轴的旋转而旋转，静止环轴向限位部件可使静止环在腔体内压力小于外界大气压状态下不会与泵体的端口处分离，保证设备运行的安全性、可靠性和平稳性。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的一种双端面橡胶波纹管机械密封装置的总体结构示意图；

1-静止环；2-转动环；3-橡胶波纹管；4-弹簧；5-金属外壳；6-第一密封挡圈；7-第二密封挡圈；8-腔体；9-进液口；10-挡板；11-静止环轴向限位部件；12-防转销；13-螺钉；14-挤压钢圈；15-泵体；20-旋转轴；21-转动环大径端；22-转动环小径端；31-水平橡胶段；32-竖直橡胶段；33-限位凸肩；51-第一水平段；52-第一竖直段；53-第二水平段；54-第二竖直段；55-凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型提供一种双端面橡胶波纹管机械密封装置，包括两个静止环1、两个转动环2、橡胶波纹管3和弹性限位机构，两个静止环1、两个转动环2、橡胶波纹管3和弹性限位机构套设在待密封泵体15中设有的旋转轴20上，两个静止环1分别设置在泵体15的两端开口处，泵体15上设有静止环周向限位部件和静止环轴向限位部件11，两个静止环1的外周面与泵体15开口处的内壁的连接处均设有密封圈，所述泵体15内设有腔体8，两个静止环1靠近腔体8中心的一端分别与两个转动环2的小径端贴合，转动环大径端21与橡胶波纹管3的一端过盈配合，橡胶波纹管3与旋转轴20密封贴合，弹性限位机构套设在橡胶波纹管3上，且两端均抵靠在橡胶波纹管3的侧端面上。

根据本实用新型的一种双端面橡胶波纹管机械密封装置，该装置在泵体15的两端开口处均设有静止环1，静止环1与腔体8之间通过密封圈与泵体15两端口的内壁密封；该装置设有橡胶波纹管3，橡胶波纹管3与旋转轴20密封配合，可实现腔体8内部与旋转轴20之间缝隙的密封；且橡胶波纹管3随着旋转轴20的旋转而旋转，橡胶波纹管3则带动转动环2旋转，在弹性限位机构的弹力作用下转动环2的端面和静止环1的端面贴合，实现静止环1与转动环2之间的密封，综上所述，泵体15的端口处完全实现密封，腔体8内的介质不泄露。

静止环1周向限位部件可使静止环不随旋转轴20的旋转而旋转，静止环轴向限位部件11可使静止环1在腔体8内压力小于外界大气压状态下不会与泵体15的端口处分离，保证设备运行的安全性、可靠性和平稳性。

如图1所示，静止环轴向限位部件11包括挡板10，挡板10垂直于旋转轴20的轴向方向设置，一端通过螺钉13固定连接在泵体15的侧壁上，另一端延伸到静止环1靠近转动环2的端面并与其贴合，挡板10可防止静止环1沿旋转轴20的轴向方向上移动，从而实现静止环1位置的固定，不会脱离泵体15的开口处。

静止环周向限位部件为防转销12，防转销12沿旋转轴20的轴向方向设置，一端穿设在静止环1内，另一端穿设在泵体15的侧壁内，防转销12可以防止静止环1沿其周向方向转动。

如图1所示，橡胶波纹管3包括水平橡胶段31和竖直橡胶段32，水平橡胶段31与竖直橡胶段32一体成型，水平橡胶段31沿旋转轴20的轴向方向设置。

如图1所示，弹性限位机构包括弹簧4和分别设置在弹簧4两端的金属外壳5，弹簧4设置在腔体8的中部，金属外壳5为金属材质，弹簧4抵靠在金属外壳5的端部，金属外壳5套在橡胶波纹管3的竖直橡胶段32和转动环大径端21上，在弹簧4的弹力作用下，金属外壳5受压力的作用将竖直橡胶段32和转动环2压紧在静止环1的端面上，实现橡胶波纹管3、转动环2与静止环1之间的密封。

如图1所示，金属外壳5的两端开口，横截面为阶梯形状，包括依次首尾连接的第一水平段51、第一竖直段52、第二水平段53和第二竖直段54，第一水平段51与第二水平段53均平行于旋转轴20的轴向方向设置，第一水平段51相对于第二水平段53更靠近旋转轴20，第一竖直段52与第二竖直段54平行且均垂直于第一水平段51，金属外壳5采用横截面采用阶梯形状可实现其对弹簧4的支撑作用和对橡胶波纹管3及转动环2的挤压、限位作用。

如图1所示，弹簧4套在第一水平段51的外周面上，可实现弹簧4不会沿垂直于第一水平段51的方向窜动，弹簧4的两端抵靠在第一竖直段52远离转动环2的端面上，在弹簧4的弹力作用下，金属外壳5的第一竖直段52限位在弹簧4的两端。

如图1所示，橡胶波纹管3的一端(即橡胶波纹管3的竖直橡胶段32)和转动环大径端21限位、紧固在第一竖直段52、第二水平段53和第二竖直54段围成的凹槽55内，可实现橡胶波纹管3与转动环2之间的密封，橡胶波纹管3设有的竖直橡胶段32远离转动环2的端面抵靠在第一竖直段52的靠近转动环2的端面上，转动环大径端21靠近静止环1的端面抵靠在第二竖直段54远离静止环1的端面上，从而实现转动环2与静止环1之间的密封。

水平橡胶段31外周面套设有用于使水平橡胶段31与旋转轴20密封贴合的挤压钢圈14，水平橡胶段31具有一定的弹性，挤压钢圈14为硬质材料，在挤压钢圈14的作用下，水平橡胶段31产生一定的变形，从而使水平橡胶段31与旋转轴20密封贴合，从而实现腔体8的内部与旋转轴20之间的密封。

水平橡胶段31的端部设有防止挤压钢圈14脱离水平橡胶段31的限位凸肩33。

第一水平段51的下端面与挤压钢圈14的上端面贴合，防止腔体8内的介质流入凹槽55内，使得结构更加紧凑。

根据本实用新型的一种双端面橡胶波纹管机械密封装置，其工作原理如下：

将双端面橡胶波纹管机械密封装置安装在腔体8内的旋转轴20上，泵体15的两端开口，上端设有一个进液口9，介质通过进液口9流入腔体8内部，双端面橡胶波纹管机械密封装置的两端安装在泵体15的两端开口处；

当旋转轴20旋转时，旋转轴20带动橡胶波纹管3、转动环2、挤压钢圈14和弹性限位机构转动，静止环1相对于旋转轴20不动，转动环2相对于静止环1作旋转运动，转动环2与静止环1之间通过弹性限位机构的作用下紧密贴合，实现转动环2与静止环1之间的密封；

静止环1的外周面与泵体15的开口内壁的连接处通过密封圈实现密封；

橡胶波纹管3与旋转轴20之间在挤压钢圈14的作用下实现密封；

橡胶波纹管3与转动环2之间在弹性限位机构的紧固作用下实现密封；

综上所述，在旋转轴20旋转时，本实用新型的双端面橡胶波纹管机械密封装置可实现在泵体15的端口与旋转轴20之间的缝隙处的密封作用。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。