专利名称：一种自润滑机械密封硬环的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械密封领域，尤其是涉及一种具有自润滑作用的机械密封硬环。
背景技术：
机械密封是离心泵等流体机械常用的轴封装置，为了延长机械密封的使用寿命， 常需要附加冲洗。附加冲洗的一种方案是利用输送液体直接冲洗，如果输送的液体含有固体颗粒，则一般采用外加水的高压冲洗，使冲洗水的压力高于密封腔压力0. 1 0. 2MPa，然后将冲洗水送入密封腔，冲洗水冲洗密封端面后进入密封腔。这种方案冲洗效果好，但大量的冲洗水进入密封腔后，将造成输送介质的被稀释和冲洗水的损耗。附加冲洗的另一种方案是低压冲洗，采用双端面结构或类似结构，将低压冲洗水置于主密封环的内侧，对密封环的内侧进行润滑和冷却。这种冲洗方案的冷却润滑效果比高压冲洗稍差，但冲洗水进入密封腔的可能性小，不过将增加一个密封低压水的密封装置，可以采用轻型机械密封或骨架油封，这会增加系统的复杂性和密封的成本，同时也得消耗冲洗水。近年来，许多密封用户纷纷提出，希望采用不需要水冲洗的机械密封，即无水机械密封，因此也出现了一些无水机械密封装置。但由于无冲洗水，仅靠输送介质本身对密封端面进行冷却、润滑，当低压和低速的工况时尚可，对高PV值的工况，密封件寿命很短的问题一直未得到解决。当短时断流时，可能出现干摩擦的情况，对密封的损害就更加严重。因此对于如风机等干运转机械密封，机械密封的端面发热、磨损是一个需要解决的问题。
发明内容本实用新型的目的是针对现有无水机械密封润滑差、发热严重、寿命短的问题，提供一种具有自润滑功能的机械密封硬环，无论是硬环-软环配对，还是硬环-硬环配对，密封端面都能得到良好润滑，使得机械密封的寿命得到极大延长。为解决上述本实用新型提出的技术问题而采用的技术是在密封环中均勻分布有孔径10 μ m 100 μ m的微孔，部分微孔与密封端面连通，微孔中储存有润滑物质。所述的微孔在密封环中的体积比率为1% 50%，孔的平均间距为500 μ m 2000 μ Hio所述的微孔的深度大于密封环预计的磨损厚度0. 8 mm 1. 2mm。本实用新型的有益效果是与现有技术相比，简化了结构，密封硬环具有自润滑功能，使得无水机械密封的寿命得到了极大延长。
图1为机械密封硬环在烧结过程中形成的微孔结构示意图。图2为机械密封硬环在烧结前预设的微孔或烧结后通过加工的微孔结构示意图。图中微孔1、密封环基体2、润滑物质3。
具体实施方式
见图1，借鉴粉末冶金含油轴承的技术，在烧结过程中，特意人为地在密封环基体 2形成微孔1，微孔1的平均直径在10 μ m 100 μ m,微孔的体积比率1% 50%。孔的形状可以多样，包括圆形、椭圆形、纤维性等，部分孔与密封端面连通，在这些微孔1中浸渍的润滑物质3为液体润滑剂。在密封工作过程中，密封环基体2受摩擦热作用，润滑液被挤出， 对密封端面进行润滑，当密封端面停止工作室，润滑液又回到微孔中。这些微孔1的形成， 可以这样实现，在混料过程中，添加塑料微粒，在烧结过程中，塑料微粒烧损形成微孔。见图2，借鉴固体润滑轴承技术，在密封环基体2的密封端面上人为地设置一系列微孔1。这些微孔1可以在硬质密封环烧结前的素坯中预设，或烧结后通过加工方式获得。烧结后微孔1的加工方法可以是激光、腐蚀、电火花等。微孔1的当量直径50μπι 1000 μ m，孔的深度大于密封环预计的磨损厚度，一般大于1mm。孔的形状多种多样，包括圆形、椭圆形、方形、不规则图形、或多种图形的组合，所加工的孔可以垂直于端面、也可以与端面形成一定的角度、即斜孔。在这些微孔中，填塞的润滑物质3为固体润滑剂。固体润滑剂包括但不局限于石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯和石蜡等。在密封环工作过程中，所填塞的固体润滑剂起到了良好的润滑作用。
权利要求1.一种具有自润滑作用的机械密封硬质环，其特征是在密封环中均勻分布有孔径 10 μ m 100 μ m的微孔，部分微孔与密封端面连通，微孔中储存有润滑物质。
2.按权利要求1所述的具有自润滑作用的机械密封硬质环，其特征是微孔在密封环中的体积比率为1% 50%,孔的平均间距为500 μ m 2000 μ m。
3.按权利要求2所述的具有自润滑作用的机械密封硬质环，其特征是微孔的深度大于密封环预计的磨损厚度0. 8 mm 1. 2mm。
专利摘要本实用新型属于机械密封领域，尤其是涉及一种具有自润滑作用的机械密封硬环。本密封硬环的环基体中均匀分布有孔径10μm～100μm的微孔，部分微孔与密封端面连通，微孔中储存有润滑物质。本实用新型克服了现有无水机械密封润滑差、发热严重、寿命短的问题，其结构简单，制造容易，具有自润滑功能，可改明显改善端面的润滑状况，特别适合于无冲洗(无水)机械密封、干运转机械密封。
文档编号F16N1/00GK201953996SQ20112005714
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者丁志浩, 宋鹏云, 王静, 赵骏, 陈兴 申请人:昆明嘉和科技股份有限公司, 昆明理工大学