密封装置和密封系统的制作方法

文档序号:10874533阅读:448来源:国知局
密封装置和密封系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及密封装置和密封系统。该密封装置用于密封被密封件的圆柱形内腔,并且包括轴构件、盖构件和环构件。轴构件的轴穿过盖构件的轴向孔,轴构件和盖构件能够经由螺纹连接在轴向上彼此靠近和远离,环构件套在轴构件的盘状体的靠近盖构件的第一部分的外周和/或盖构件的靠近轴构件的盘状体的第二部分的外周,盘状体的所述第一部分的外周面、盖构件的所述第二部分的外周面和环构件的内周面中的至少一者相对于轴构件的轴向倾斜,从而在轴构件和盖构件彼此靠近时,使环构件向径向外侧扩张。在本实用新型的上述结构中,不需要对被密封件的端面进行加工,并且密封装置的安装和拆卸方便。
【专利说明】
密封装置和密封系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械密封领域,特别涉及密封装置和包括该密封装置的密封系统。
【背景技术】
[0002]众所周知,机械密封对于机械系统、液压系统、气动系统和润滑系统等十分重要。任何泄漏都可能导致系统故障。
[0003]目前,存在两种主要的机械密封方式。一种是如图1所示的使用密封环的径向密封结构,另一种是如图2所示的使用密封环的轴向密封结构。
[0004]在图1的结构中,盖2包括突出到管I(被密封件)内的主体部和从该主体部沿径向向外突出的凸缘部,盖2的凸缘部通过销3安装到管I的端面,O形环4设置在盖2的主体部与管I的内周面之间。
[0005]在图2的结构中,与图1的结构类似地,盖2包括突出到管I内的主体部和从该主体部沿径向向外突出的凸缘部,盖2的凸缘部通过销3安装到管I的端面。与图1的结构不同地,O形环4设置在盖2的凸缘部与管I的端面之间。
[0006]在上面给出的两种密封结构中,为了进行正确、精确的安装,需要加工被密封件的端面或被密封件与盖之间的界面。加工适当尺寸的被密封件是相对容易的,但是加工大尺寸或复杂形状的被密封件,或者加工像管件这种的小壁厚的被密封件不仅是困难的,而且是成本高昂的。
【实用新型内容】
[0007]在上面讨论的两种机械密封结构中,为了高精度地进行正确的组装,不仅被密封件(管I)的端面需要被高精度地加工,而且盖也需要被精确地加工,有时端面的加工是困难的,即使在可以对端面进行加工的情况下,这也会导致制造成本的增加。
[0008]为了解决上述问题,本实用新型提出了如下方案。
[0009]一种密封装置,用于密封被密封件的圆柱形内腔,其中,
[0010]所述密封装置包括轴构件、盖构件和环构件,
[0011 ]所述轴构件包括盘状体和从所述盘状体的轴向一侧沿轴向伸出的轴,所述轴构件的轴穿过所述盖构件的轴向孔,所述轴构件和所述盖构件能够经由螺纹连接在轴向上彼此靠近和远离,
[0012]所述环构件套在所述轴构件的盘状体的靠近所述盖构件的第一部分的外周和/或所述盖构件的靠近所述轴构件的盘状体的第二部分的外周,
[0013]所述盘状体的所述第一部分的外周面、所述盖构件的所述第二部分的外周面和所述环构件的内周面中的至少一者相对于所述轴构件的轴向倾斜,从而在所述轴构件和所述盖构件彼此靠近时,所述盘状体的所述第一部分的外周面和/或所述盖构件的所述第二部分的外周面使所述环构件向径向外侧扩张。
[0014]优选地,在所述轴构件的在轴向上远离所述盖构件的部分的外周形成有一个或多个环形槽,
[0015]所述密封装置还包括安装于所述一个或多个环形槽的一个或多个O形密封环。
[0016]优选地,所述轴构件的轴的外周面形成有外螺纹,
[0017]所述盖构件的轴向孔形成有与所述轴的外螺纹配合的内螺纹。
[0018]所述密封装置还包括螺母,所述螺母在所述盖构件的在轴向上远离所述轴构件的盘状体的一侧与所述轴的外螺纹接合。
[0019]优选地,所述轴构件的轴的远离所述盘状体的一端形成有多边形结构部。
[0020]优选地,所述盖构件为圆环状,所述盖构件的外径与所述轴构件的盘状体的外径相等。
[0021]优选地,所述盘状体的所述第一部分的外周面相对于所述轴构件的轴向倾斜,使得越靠近所述盖构件,所述盘状体的所述第一部分的外径越小,
[0022]所述盖构件的所述第二部分的外周面相对于所述轴构件的轴向倾斜,使得越靠近所述轴构件的盘状体,所述盖构件的所述第二部分的外径越小。
[0023]优选地,所述环构件的轴向截面的轴向两端均呈楔形。
[0024]优选地,所述环构件为C形环,或者
[0025]所述环构件由沿周向分割开的多个环段构成。
[0026]—种密封系统,所述密封系统包括形成有圆柱形内腔的被密封件和根据本实用新型的密封装置,所述密封装置安装在所述圆柱形内腔中。
[0027]在本实用新型的上述结构中,不需要对被密封件的端面进行加工,就可以实现正确的安装。在被密封件具有大的尺寸或小的壁厚(例如,管状被密封件)的情况下,省略端面的加工的意义将显著地重大。
[0028]本实用新型的密封装置安装容易,仅需要将密封装置插入被密封件的圆柱形内腔中,使轴构件和盖构件彼此靠近(例如,通过拧紧螺母)就可以将环构件推压成抵接被密封件的内周面,完成安装。同样地,本实用新型的密封装置的拆卸也十分容易。
【附图说明】
[0029]图1是示出根据现有技术的径向密封结构的示意性剖面图;
[0030]图2是示出根据现有技术的轴向密封结构的示意性剖面图;
[0031]图3是示出根据本实用新型的一个实施方式的密封系统的立体图;
[0032]图4是该密封系统的示意性剖视图;
[0033]图5是该密封系统中的密封装置的轴构件的示意性立体图;
[0034]图6是该密封装置的环构件的示意性立体图;
[0035]图7是该密封装置的盖构件的示意性立体图;
[0036]图8是根据本实用新型的密封装置的轴构件、盖构件和环构件的接触部位的第一变型的示意性截面图;
[0037]图9是根据本实用新型的密封装置的轴构件、盖构件和环构件的接触部位的第二变型的示意性截面图;
[0038]图10是根据本实用新型的密封装置的轴构件、盖构件和环构件的接触部位的第三变型的示意性截面图。
[0039]附图标记说明
[0040]I管;2盖;3销;4 O形环;
[0041]10管;20轴构件;30盖构件;50螺母;
[0042]40环构件;60 O形密封环;
[0043]21盘状体;22轴;23环形槽;24多边形结构部;25圆锥台部(第一部分);26外螺纹;
[0044]41 锥面;
[0045]31轴向孔;32圆锥台部(第二部分);突出部33;
[0046]200轴构件;300盖构件;400环构件;
[0047]401环构件;401A直边;401B斜边;
[0048]201轴构件;201A锥面。
【具体实施方式】
[0049]下面参照附图描述本实用新型的示例性实施方式。应当理解,这些具体的说明仅用于教示本领域技术人员如何实施本实用新型,而不用于穷举本实用新型的所有可行的方式,也不用于限制本实用新型的范围。
[0050]本实用新型提供密封装置、包括该密封装置和被密封件的密封系统。参照图3至7,本实用新型的密封装置用于密封被密封件的圆柱形内腔。在下面的说明中,以管10作为被密封件的示例。然而,应当理解,被密封件不限于管,其外形也不限于圆筒状,只要其具有待密封的圆柱形内腔即可。
[0051 ]该密封装置包括轴构件20、盖构件30、环构件40和螺母50。轴构件20包括盘状体21和从盘状体21的轴向一侧沿轴向伸出的轴22。轴22上形成有外螺纹26。盖构件30优选为圆环状,盖构件30的外径与轴构件20的盘状体21的外径相当,优选地相等,并且等于或略小于管10的圆柱形内腔的内径。
[0052]盖构件30形成有轴向孔31。轴构件20的轴22穿过盖构件30的轴向孔31。螺母50旋拧到轴构件20的轴22的外螺纹26上,从而可以使轴构件20和盖构件30彼此靠近,在松开螺母50的情况下,允许轴构件20和盖构件30彼此远离。
[0053]环构件40为C形环,其套在轴构件20的盘状体21的靠近盖构件30的第一部分(圆锥台部25)的外周和盖构件30的靠近轴构件20的盘状体21的第二部分(圆锥台部32)的外周。
[0054]在密封装置的任一轴向截面中,轴构件20的圆锥台部25的外周面、盖构件30的圆锥台部32的外周面相对于轴构件20的轴向倾斜。更具体地,越靠近盖构件,圆锥台部25的外径越小;越靠近轴构件20的盘状体,圆锥台部32的外径越小。
[0055]环构件40的内周面相对于轴构件20的轴向倾斜。特别地,环构件40的轴向截面的轴向两端均呈具有锥面41的楔形。在图示的具体的示例中,环构件40的轴向截面为等腰三角形。但是,环构件的轴向截面的形状不限于此,例如,环构件的轴向截面可以形成为等腰梯形。
[0056]在轴构件20和盖构件30彼此靠近时,轴构件20的圆锥台部25的外周面和盖构件30的圆锥台部32的外周面将环构件40向径向外侧推,即使环构件40沿径向向外扩张。在本示例中,环构件40主要用于将整个密封装置固定在管10中。
[0057]在轴构件20的在轴向上比圆锥台部25远离盖构件30的部分的外周可以形成有一个或多个环形槽23,一个或多个O形密封环60安装于该一个或多个环形槽23。在本示例中,主要通过密封环60来实现密封,密封环60可以由橡胶等的适当材料形成。
[0058]如图5所示,在轴构件20的轴22的末端,即远离盘状体21的一端形成有多边形结构部24。这便于在将螺母50旋拧到轴22上时,在夹持轴22的同时拧紧或松开螺母50,从而有效地防止轴22 (轴构件20)和螺母50—起转动。
[0059]如图7所示,盖构件30的远离轴构件20的盘状体21的端面(图7中的右侧端面)形成有沿轴向向外突出的圆环状的突出部33,通过突出部33的设置,可以使螺母50与管10的端面在轴向上分离开,这样便于对螺母50进行操作。当然,该突出部33仅是优选的,盖构件30可以不具有该突出部。
[0060]下面简单说明本实用新型的密封装置的使用方法。
[0061 ] 先将轴构件20、密封环60、环构件40、盖构件30和螺母50组装成图4所示的状态,但是,轴构件20和盖构件30可以不那么靠近,也就是不使环构件40过多地向径向外侧突出,这样,可以容易地将整个密封装置插入到管1中。
[0062]然后,可以在夹持轴构件20的多边形结构部24的情况下,拧紧螺母50,从而使环构件40逐渐向径向外侧移动,压抵管10的内表面。从而将整个密封装置固定在管10中。
[0063]在需要拆下密封装置时,先松开螺母50,然后从管10中取出整个密封装置或依次取出密封装置的各个部件。
[0064]应当理解,本实用新型不限于上述具体的实施方式,本领域技术人员可以在本实用新型的教导下对上述实施方式作出各种改变或变形,这些改变或变形仍在本实用新型的范围内。
[0065](I)在上述实施方式中,轴构件、盖构件和环构件形成有彼此配合的锥面(倾斜面),然而,本实用新型不限于此。
[0066]图8-10示出根据本实用新型的变型的轴构件、盖构件和环构件的彼此配合的部位的示意性截面图。
[0067]如图8所示,在第一变型中,仅环构件400形成有锥面,即环构件400的轴向截面为大致等腰三角形,轴构件200的盘状体和盖构件300均为大致圆柱状或圆筒状,即不具有锥面或倾斜面。
[0068]如图9所示,在第二变型中,环构件401的轴向一侧形成有锥面,即环构件401的轴向截面为大致直角三角形。轴构件200的盘状体和盖构件300均为大致圆柱状或圆筒状,SP不具有锥面或倾斜面。在该变型中,通过盖构件300推环构件401的一个直边401A而使环构件401的一个斜边401B在轴构件200的盘状体上移动,从而环构件401向径向外侧(图9中的上侧)移动。
[0069]如图10所示,第三变型是用上述实施方式中的轴构件代替上述第二变型中的轴构件而得到的。在该结构中,轴构件201形成有与环构件401的锥面(斜边401B)配合的锥面(倾斜面)201A。
[0070]当然,这些变型只是示例性的,本领域技术人员还可以想到其它变形。
[0071](2)在上述实施方式中,通过螺母来使轴构件和盖构件沿轴向彼此接近或远离,然而,本实用新型不限于此,可以在轴构件的轴的外周面形成外螺纹,在盖构件的轴向孔形成与轴的外螺纹配合的内螺纹。此时,盖构件的上述突出部33优选地形成为易于夹持的形状,例如,四边形或六边形。
[0072](3)在上述实施方式中,轴构件的盘状体和轴一体地形成,然而,盘状体和轴可以单独地成形然后组装到一起,此时,二者的材料可以相同或不同。
[0073](4)在上述实施方式中,环构件为C形环,然而,本实用新型不限于此。例如,环构件可以由沿周向分割开的多个环段构成。在一个示例中,可以在环构件的外周面形成凸起或条纹等,以易于与管的内周面形成牢固的摩擦接合。
[0074](5)本实用新型的密封装置的各构件可以由各种材料形成。例如,轴构件、盖构件和螺母可以由各种金属形成,环构件可以由金属、橡胶或塑料形成。
【主权项】
1.一种密封装置,用于密封被密封件的圆柱形内腔,其特征在于, 所述密封装置包括轴构件、盖构件和环构件, 所述轴构件包括盘状体和从所述盘状体的轴向一侧沿轴向伸出的轴,所述轴构件的轴穿过所述盖构件的轴向孔,所述轴构件和所述盖构件能够经由螺纹连接在轴向上彼此靠近和远离, 所述环构件套在所述轴构件的盘状体的靠近所述盖构件的第一部分的外周和/或所述盖构件的靠近所述轴构件的盘状体的第二部分的外周, 所述盘状体的所述第一部分的外周面、所述盖构件的所述第二部分的外周面和所述环构件的内周面中的至少一者相对于所述轴构件的轴向倾斜,从而在所述轴构件和所述盖构件彼此靠近时,所述盘状体的所述第一部分的外周面和/或所述盖构件的所述第二部分的外周面使所述环构件向径向外侧扩张。2.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于, 在所述轴构件的在轴向上远离所述盖构件的部分的外周形成有一个或多个环形槽, 所述密封装置还包括安装于所述一个或多个环形槽的一个或多个O形密封环。3.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于, 所述轴构件的轴的外周面形成有外螺纹, 所述盖构件的轴向孔形成有与所述轴的外螺纹配合的内螺纹。4.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于, 所述轴构件的轴的外周面形成有外螺纹, 所述密封装置还包括螺母,所述螺母在所述盖构件的在轴向上远离所述轴构件的盘状体的一侧与所述轴的外螺纹接合。5.根据权利要求3或4所述的密封装置,其特征在于, 所述轴构件的轴的远离所述盘状体的一端形成有多边形结构部。6.根据权利要求1至3中任一项所述的密封装置,其特征在于, 所述盖构件为圆环状,所述盖构件的外径与所述轴构件的盘状体的外径相等。7.根据权利要求1至3中任一项所述的密封装置,其特征在于, 所述盘状体的所述第一部分的外周面相对于所述轴构件的轴向倾斜,使得越靠近所述盖构件,所述盘状体的所述第一部分的外径越小, 所述盖构件的所述第二部分的外周面相对于所述轴构件的轴向倾斜,使得越靠近所述轴构件的盘状体,所述盖构件的所述第二部分的外径越小。8.根据权利要求7所述的密封装置,其特征在于, 所述环构件的轴向截面的轴向两端均呈楔形。9.根据权利要求1至3中任一项所述的密封装置,其特征在于, 所述环构件为C形环,或者 所述环构件由沿周向分割开的多个环段构成。10.一种密封系统,所述密封系统包括形成有圆柱形内腔的被密封件,其特征在于, 所述密封系统还包括权利要求1至9中任一项所述的密封装置, 所述密封装置安装在所述圆柱形内腔中。
【文档编号】F16J15/06GK205559774SQ201620117614
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】马求山
【申请人】舍弗勒技术股份两合公司
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