一种机械密封的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种机械密封，属于机械技术领域。它解决了如何提高机械密封的使用寿命的问题。本机械密封包括主静环和动环，动环上设有动环密封副，主静环上设有静环密封副，主静环的外壁呈阶梯状且套有副静环，副静环的内端面上具有若干个沿周向分布的弹簧安装孔，弹簧安装孔内设有弹簧，弹簧的一端抵靠在弹簧安装孔的底部，弹簧的另一端抵靠在主静环外壁的台阶面上，副静环的内壁与主静环的外壁之间具有间隙通道，间隙通道的一端与弹簧安装孔相通，间隙通道的另一端与外界相通，主静环上套有弹性件，弹性件与副静环的外端面固连，弹性件位于间隙通道与外界之间，使间隙通道与外界隔离。通过以上结构的配合，提高了机械密封的使用寿命。
【专利说明】
一种机械密封
技术领域
[0001 ]本发明属于机械技术领域，涉及一种机械密封。【背景技术】
[0002]机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置，它依靠弹性元件对动、 静环端面密封副的预紧而达到密封的轴向端面密封装置，故又称端面密封。构成机械密封的基本元件有:由动环和静环组成的呈平面的端面密封副、弹性元件、辅助密封件、传动件、 防转件和紧固件。其中，弹性元件一般指弹簧、波纹管、隔膜等，它主要起预紧、补偿和缓冲作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦和动环等的惯性，保证端面密封的良好密合和动环的追随性。
[0003]如中国专利【申请号:201210058597.6;授权公告号:CN102537365A】公开了一种非接触式机械密封装置，包括轴、轴套、第一 0形圈、非补偿环、补偿环、第二0形圈、弹簧和弹簧座，轴、轴套、第一 0形圈和非补偿环组成一体形成旋转体，补偿环、第二0形圈和弹簧安装在弹簧座上。
[0004]但是，上述非接触式机械密封装置存在以下缺陷:上述弹簧座与补偿环之间的密封是通过第二0形圈来进行密封处理，当第二0形圈密封过紧时，第二0形圈会挤压弹簧座和补偿环，会抵消弹簧作用在补偿环上的部分作用力，使得弹簧的预紧、补偿和缓冲的效果变差，从而导致补偿环和非补偿环之间的端面密封不能良好的密合，非补偿环无法保持很好的追随性；当第二0形圈密封不紧时，液压油容易进入弹簧孔形成油污，并且会越积越多，使弹簧不能正常的收缩，从而导致弹簧无法保持足够的弹性来使补偿环和非补偿环实现动态密封，导致机械密封装置密封性能变差，使用寿命变短。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种机械密封，本发明解决的技术问题是如何提高机械密封的使用寿命。
[0006]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种机械密封，所述机械密封包括环形的主静环和环形的动环，所述动环上设置有动环密封副，所述主静环上设置有静环密封副，所述动环密封副和静环密封副配合接触，其特征在于，所述主静环的外壁呈阶梯状，所述主静环的外壁上套设有环形的副静环，所述副静环的内端面上具有若干个沿周向分布的弹簧安装孔，所述弹簧安装孔内设置有弹簧，所述弹簧的一端抵靠在弹簧安装孔的底部，所述弹簧的另一端抵靠在主静环外壁的台阶面上，所述副静环的内壁与主静环的外壁之间具有间隙通道，所述间隙通道的一端与弹簧安装孔相通，所述间隙通道的另一端与外界相通， 所述主静环上套设有环形的弹性件，所述弹性件与副静环的外端面固连，所述弹性件位于间隙通道与外界之间，使间隙通道与外界隔离。
[0007]区别于现有技术，本机械密封中装有弹簧的副静环内壁与主静环的外壁之间产生的间隙通道无需通过密封圈进行密封处理。本机械密封通过在副静环的外侧设置环形的弹性件，弹性件套设在主静环的外端，弹性件与副静环的外端固连，使弹性件与副静环的端面和主静环的端面压紧贴合，弹性件不会对弹簧的预紧补偿造成影响，保证了机械密封的密封性能；同时，液压油等流体杂质无法通过间隙通道进入弹簧安装孔内，保证了弹簧能够长时间的使用，避免了因弹簧失效而导致机械密封的性能下降，使动环密封副在旋转过程中始终与静环密封副良好密合，提高了机械密封的使用寿命。
[0008]在上述的机械密封中，所述副静环的外端面上具有斜面，所述斜面与弹性件之间形成有调整间隙。弹性件能够在调整间隙内弹性弯曲，从而使静环密封副和动环密封副之间的进行轴向预紧调整时不受影响，同时使弹性件在轴向剪切力作用下不易发生断裂，提高了弹性件的使用寿命。
[0009]在上述的机械密封中，所述主静环外壁上具有凸肩一和凸肩二，所述副静环套设在凸肩一上，所述副静环的内端面具有环形的让位孔，所述让位孔的底部具有若干个沿周向均布的弹簧安装孔，所述凸肩二位于让位孔的孔口，所述弹簧的一端抵靠在弹簧安装孔的底部，所述弹簧的另一端抵靠在所述凸肩二上，所述凸肩二的外端面上具有沉孔，所述沉孔内固定有静环密封副。弹簧的弹力作用在凸肩二上，使静环密封副与动环密封副之间实现动态密封。
[0010]在上述的机械密封中，所述主静环靠近凸肩一的外端具有外螺纹段，所述弹性件位于外螺纹段与凸肩一之间，所述外螺纹段上螺纹连接有锁紧螺母，所述弹性件的一侧抵靠在锁紧螺母上，所述弹性件的另一侧抵靠在凸肩一上。弹性件通过锁紧螺母压紧抵靠在主静环外壁凸肩一的台阶面上，使间隙通道与外界始终保持隔离密封，油液等流体不容易通过弹性件与主静环的连接处进入间隙通道。
[0011]作为另一种方案，在上述的机械密封中，所述主静环靠近凸肩一的外端套设有卡簧，所述弹性件通过卡簧与凸肩一的端面压紧贴合。采用卡簧安装固定，简单可靠。
[0012]在上述的机械密封中，所述弹性件包括盘状的本体，所述本体上具有与主静环外端相配合的内孔，所述本体上具有若干个沿周向分布的螺孔，所述螺孔与内孔之间具有环形的凸台，所述凸台的内侧具有环形的凹槽，所述螺孔内穿设有螺钉，所述弹性件通过螺钉与副静环的外端面压紧贴合。弹性件通过螺钉固连，连接可靠，拆装方便，使弹性件始终与副静环的外端面保持压紧贴合，保证了间隙通道处的密封；同时，环形凸台和环形凹槽结构提高了弹性件的机械强度，使弹性件的使用时间更长。
[0013]作为优选，在上述的机械密封中，所述螺钉与弹性件之间设有垫圈，所述垫圈上设置有与弹性件相匹配的沉孔，所述螺钉穿过垫圈使弹性件压紧抵靠在副静环的外端面上。 通过垫圈使弹性件外侧的受力面积更加均匀，有利于弹性件与副静环的外端面压紧贴合， 保证间隙通道的密封。
[0014]在上述的机械密封中，所述动环包括主动环和副动环，所述主动环的外壁上具有径向贯通的销孔，所述主动环和副动环之间设有连接垫圈，所述连接垫圈与主动环之间通过销固连，所述连接垫圈与副动环之间通过螺钉固连，所述主动环和副动环抵靠贴合，所述副动环的端面上具有沉孔，所述沉孔内固定有动环密封副。主动环通过销钉与旋转轴固连， 主动环与副东动环之间通过销传动。
[0015]作为优选，在上述的机械密封中，所述副动环内壁上具有环形的密封圈槽，所述密封圈槽内设置有若干个密封圈。密封圈能够进一步防止流体泄漏，提高机械密封的密封性能。
[0016]在上述的机械密封中，所述副静环上具有用于连接机壳的外法兰。副静环通过外法兰固定在需要密封的旋转轴的机壳上。
[0017]与现有技术相比，本机械密封具有以下优点:通过设置弹性件使液压油等流体杂质无法通过间隙通道进入弹簧安装孔内，保证了弹簧能够长时间的使用，提高了机械密封的使用寿命；同时对比密封圈，弹性件使用寿命更长，且不会影响弹簧的预紧和补偿，保证了机械密封的密封性能。【附图说明】
[0018]图1是本机械密封的结构剖视图。
[0019]图2是本机械密封中A处的局部放大图。
[0020]图3是本机械密封中B处的局部放大图。[〇〇21]图4是本机械密封中弹性件的结构剖视图。
[0022]图中，1、主静环；la、台阶面；lb、凸肩一；lc、凸肩二；ld、外螺纹段;2、动环;21、主动环;211、销孔;22、副动环;3、动环密封副;4、静环密封副；5、副静环;51、弹簧安装孔;52、 斜面;53、调整间隙；54、让位孔;55、外法兰;6、弹簧;7、间隙通道;8、弹性件;81、本体;82、内孔;83、螺孔;84、凸台；85、凹槽;9、锁紧螺母;10、螺钉;11、垫圈；12、连接垫圈；13、销；14、密封圈。【具体实施方式】[〇〇23]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于这些实施例。
[0024] 实施例一:[〇〇25] 本机械密封包括主静环1、台阶面la、凸肩一lb、凸肩二lc、外螺纹段ld、动环2、主动环21、销孔211、副动环22、动环密封副3、静环密封副4、副静环5、弹簧安装孔51、斜面52、 调整间隙53、让位孔54、外法兰55、弹簧6、间隙通道7、弹性件8、本体81、内孔82、螺孔83、凸台84、凹槽85、锁紧螺母9、螺钉10、垫圈11、连接垫圈12、销13、密封圈14。
[0026]具体来说，如图1所示，本机械密封包括环形的主静环1和环形的动环2,动环2包括主动环21和副动环22,主动环21的外壁上具有径向贯通的销孔211，主动环21和副动环22之间设有连接垫圈12，连接垫圈12与主动环21之间通过销13固连，连接垫圈12与副动环22之间通过螺钉10固连，主动环21和副动环22抵靠贴合，副动环22的端面上具有沉孔，沉孔内固定有动环密封副3。
[0027]主静环1的外壁呈阶梯状，主静环1的外壁上套设有环形的副静环5,主静环1外壁上具有凸肩一 lb和凸肩二lc，副静环5套设在凸肩一 lb上，副静环5的内端面具有环形的让位孔54,让位孔54的底部具有若干个沿周向均布的弹簧安装孔51，凸肩二lc位于让位孔54 的孔口，弹簧6的一端抵靠在弹簧安装孔51的底部，弹簧6的另一端抵靠在凸肩二lc的台阶面la上，凸肩二lc的外端面上具有沉孔，沉孔内固定有静环密封副4,动环密封副3和静环密封副4接触配合。副动环22内壁上具有环形的密封圈槽，密封圈槽内设置有若干个密封圈 14。副静环5上具有用于连接机壳的外法兰55。
[0028]如图2和图3所示，副静环5的内壁与主静环1的外壁之间具有间隙通道7,间隙通道 7的一端与弹簧安装孔51相通，间隙通道7的另一端与外界相通，主静环1上套设有环形的弹性件8,弹性件8与副静环5的外端面固连，弹性件8阻隔在间隙通道7与外界之间。副静环5的外端面上具有斜面52,斜面52与弹性件8之间形成有调整间隙53。主静环1靠近凸肩一 lb的外端具有外螺纹段ld，弹性件8位于外螺纹段Id与凸肩一lb之间，外螺纹段Id上螺纹连接有锁紧螺母9,弹性件8的一侧抵靠在锁紧螺母9上，弹性件8的另一侧抵靠在凸肩一 lb上。 [〇〇29]如图4所示，上述弹性件8包括盘状的本体81，本体81上具有与主静环1外端相配合的内孔82,本体81上具有若干个沿周向分布的螺孔83,螺孔83与内孔82之间具有环形的凸台84，凸台84的内侧具有环形的凹槽85，螺孔83内穿设有螺钉10，螺钉10与弹性件8之间设有垫圈11，垫圈11上设置有与弹性件8相匹配的沉孔，螺钉10穿过垫圈11使弹性件8压紧抵靠在副静环5的外端面上。弹性件8可以采用橡胶、不绣钢或者塑料制成，优选为使用寿命更长的不锈钢材料。
[0030] 实施例二:[0031 ]本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，主静环1靠近凸肩一lb的外端套设有卡簧，弹性件8通过卡簧与凸肩一lb的端面压紧贴合。采用卡簧安装固定，简单可靠。[〇〇32]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0033]尽管本文较多地使用了主静环1、台阶面la、凸肩一 lb、凸肩二lc、外螺纹段ld、动环2、主动环21、销孔211、副动环22、动环密封副3、静环密封副4、副静环5、弹簧安装孔51、斜面52、调整间隙53、让位孔54、外法兰55、弹簧6、间隙通道7、弹性件8、本体81、内孔82、螺孔 8 3、凸台84、凹槽8 5、锁紧螺母9、螺钉10、垫圈11、连接垫圈12、销13、密封圈14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
【主权项】
1.一种机械密封，所述机械密封包括环形的主静环(1)和环形的动环(2)，所述动环(2) 上设置有动环密封副(3)，所述主静环(1)上设置有静环密封副(4)，所述动环密封副(3)和 静环密封副(4)配合接触，其特征在于，所述主静环(1)的外壁呈阶梯状，所述主静环(1)的 外壁上套设有环形的副静环(5)，所述副静环(5)的内端面上具有若干个沿周向分布的弹簧 安装孔(51)，所述弹簧安装孔(51)内设置有弹簧(6)，所述弹簧(6)的一端抵靠在弹簧安装 孔(51)的底部，所述弹簧(6)的另一端抵靠在主静环(1)外壁的台阶面(la)上，所述副静环 (5)的内壁与主静环(1)的外壁之间具有间隙通道(7)，所述间隙通道(7)的一端与弹簧安装 孔(51)相通，所述间隙通道(7)的另一端与外界相通，所述主静环(1)上套设有环形的弹性 件(8)，所述弹性件(8)与副静环(5)的外端面固连，所述弹性件(8)位于间隙通道(7)与外界 之间，使间隙通道(7)与外界隔离。2.根据权利要求1所述的机械密封，其特征在于，所述副静环(5)的外端面上具有斜面 (52)，所述斜面(52)与弹性件(8)之间形成有调整间隙(53)。3.根据权利要求1所述的机械密封，其特征在于，所述主静环(1)外壁上具有凸肩一 (lb)和凸肩二(lc)，所述副静环(5)套设在凸肩一(lb)上，所述副静环(5)的内端面具有环 形的让位孔(54)，所述让位孔(54)的底部具有若干个沿周向均布的弹簧安装孔(51)，所述 凸肩二(lc)位于让位孔(54)的孔口，所述弹簧(6)的一端抵靠在弹簧安装孔(51)的底部，所 述弹簧(6)的另一端抵靠在所述凸肩二(lc)上，所述凸肩二(lc)的外端面上具有沉孔，所述 沉孔内固定有静环密封副(4)。4.根据权利要求3所述的机械密封，其特征在于，所述主静环(1)靠近凸肩一(lb)的外 端具有外螺纹段(Id)，所述弹性件⑶位于外螺纹段(Id)与凸肩一(lb)之间，所述外螺纹段 (Id)上螺纹连接有锁紧螺母(9)，所述弹性件(8)的一侧抵靠在锁紧螺母(9)上，所述弹性件 (8)的另一侧抵靠在凸肩一(lb)上。5.根据权利要求3所述的机械密封，其特征在于，所述主静环(1)靠近凸肩一(lb)的外 端套设有卡簧，所述弹性件(8)通过卡簧与凸肩一 (lb)的端面压紧贴合。6.根据权利要求1至5中任一项所述的机械密封，其特征在于，所述弹性件(8)包括盘状 的本体(81)，所述本体(81)上具有与主静环(1)外端相配合的内孔(82)，所述本体(81)上具 有若干个沿周向分布的螺孔(83)，所述螺孔(83)与内孔(82)之间具有环形的凸台(84)，所 述凸台(84)的内侧具有环形的凹槽(85)，所述螺孔(83)内穿设有螺钉(10)，所述弹性件(8) 通过螺钉(10)与副静环(5)的外端面压紧贴合。7.根据权利要求6所述的机械密封，其特征在于，所述螺钉(10)与弹性件(8)之间设有 垫圈(11)，所述垫圈(11)上设置有与弹性件(8)相匹配的沉孔，所述螺钉(10)穿过垫圈(11) 使弹性件(8)压紧抵靠在副静环(5)的外端面上。8.根据权利要求1至5中任一项所述的机械密封，其特征在于，所述动环(2)包括主动环(21)和副动环(22)，所述主动环(21)的外壁上具有径向贯通的销孔(211)，所述主动环(21) 和副动环(22)之间设有连接垫圈(12)，所述连接垫圈(12)与主动环(21)之间通过销(13)固 连，所述连接垫圈(12)与副动环(22)之间通过螺钉(10)固连，所述主动环(21)和副动环(22)抵靠贴合，所述副动环(22)的端面上具有沉孔，所述沉孔内固定有动环密封副(3)。9.根据权利要求8所述的机械密封，其特征在于，所述副动环(22)内壁上具有环形的密 封圈槽，所述密封圈槽内设置有若干个密封圈(14)。10.根据权利要求1至5中任一项所述的机械密封，其特征在于，所述副静环(5)上具有 用于连接机壳的外法兰(55)。
【文档编号】F16J15/24GK105952903SQ201610530386
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】梁伯顺, 陈海垚, 李万友
【申请人】台州市星光真空设备制造有限公司