一种双向补偿式机械密封的制作方法

本实用新型涉及一种密封件，特别涉及一种双向补偿式机械密封。

背景技术：

机械密封的密封主要包括转轴与密封件之间、密封件的动、静环之间、密封件与安装孔位之间的密封。

动环的工作面和静环的工作面在相对高速旋转的情况下工作的时候，由于动环旋转的动力一般来自动机主轴，因而旋转过程中的振动是不可避免的，且振动的频率通常很高，机械密封中轴向一般都会设置弹性件，如弹簧或波纹管；从而对轴向的振动提供补偿；但径向上，如轴与密封件之间之间无法得到有效的补偿，使得在工作的时候可能产生瞬时间隙，而导致液体中的悬浮颗粒进入密封面内，使密封的可靠性大大下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种双向补偿式机械密封，其解决了现有的机械密封缺少径向密封补偿的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双向补偿式机械密封，包括弹性件和两个对称的密封组件；所述密封组件包括橡胶支架、弹簧座、动环、静环和挡套；所述橡胶支架的内孔表面向轴心凸出形成轴向为弧状的凸环；所述橡胶支架的外壁呈台阶状，所述弹簧座紧密套接在橡胶支架的外部并与橡胶支架的台阶的轴向端面抵接，所述弹性件套设在弹簧座的外部，并沿轴向抵接在弹簧座上；所述橡胶支架的另一端与动环轴向抵接，所述动环与静环抵接，挡套套接在静环的外部并与静环的轴向端面抵接。

采用上述方案，受凸环的导向作用，密封件可以较容易套接在转轴上，并且在套接完成之后由点接触变成面接触，但同于不会在端部出现轴向的塑性形变；对于已经安装完成的机械密封，两个密封组件之间以端部相互抵接，并由弹性件提供相互分离的预压力，以此使得弹簧座与橡胶支架之间、橡胶支架与动环之间、动环与静环之间、静环与挡套之间、以及挡套与机械密封安装所在的安装孔之间都保持足够的预压力，从而形成良好的密封组合；在橡胶支架以及动环随转轴转动的时候，转轴振动，紧密套接在转轴上的凸环一方面由于预形变可以提供补偿，另一方面弧状的凸环可以相对转轴产生切向于轴心的微转动，而由于凸环在轴向方向上本就是弧面，转动过程中凸环始终与转轴抵接，从而始终能够对振动产生补偿轴间补偿。

进一步优选为：所述橡胶支架相对的端部设置有沿径向凸出的挡头，所述挡头覆盖在弹簧座的轴向端面上。

采用上述方案，挡头使得两个密封组件在相互抵接的过程中始终以橡胶为抵接表面，从而使得两密封组件之间可以形成良好的第一重密封。

进一步优选为：所述弹簧座沿过轴心的截面呈Z型。

采用上述方案，Z型可以对橡胶支架形成较好的覆盖，为弹性件提供抵接位置，并且Z在弹性件抵接之后可以形成一定的预偏转。

进一步优选为：所述动环部分紧密内嵌于弹簧座的内壁上。

采用上述方案，弹簧座在固定橡胶支架的同时与动环形成密封；并对动环起到定心的作用。

进一步优选为：所述橡胶支架的轴向端面上设置有弧状的密封槽，所述动环包括动头和动轴，所述动头的端部与密封槽配合抵接，所述动轴的轴向端面与静环抵接。

采用上述方案，弧状可以的间隙路径更长，使得动环与橡胶支架和弹簧座之间的密封效果更好，并且弧状可以避免抵接干涉，在抵接密封的同时保持橡胶支架的微形变能力。

进一步优选为：所述动轴的直径小于动头。

采用上述方案，避免动环与弹簧座之间在产生微形变的时候产生干涉。

进一步优选为：所述挡套以橡胶为材料制作，且挡套沿径向凸出设置有密封环。

采用上述方案，使得挡套与其所在的安装孔内壁能形成良好的预密封

进一步优选为：所述静环的周向外壁上设置有内凹的侧封槽。

采用上述方案，使得挡套与其所在的安装孔内壁形成预密封的时候，挡套会部分发生形变并嵌入侧槽内，从而有效的加强预密封效果

进一步优选为：所述静环的轴向端面上设置有内凹的端封槽。

采用上述方案，在挡套抵接在安装孔的轴向端面的时候，挡套会部分发生形变并嵌入端封槽内，从而有效的加强端面密封。

进一步优选为：所述弹性件为弹簧或波纹管。

采用上述方案，波纹管适用的温度范围高，弹簧 适用温度低，波纹管的材料价格高，弹簧相对较便宜；两者根据具体工况选取。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

各组件之间形成全方位严密的密封；并橡胶支架的微转动调节，使得密封件在转轴转动过程中，始终能够对转轴的振动提供轴间补偿；以在振动环境下仍然能保持极好的密封。

附图说明

图1是实施例1的机械密封的结构示意图；

图2是实施例2的机械密封的结构示意图。

图中，1、橡胶支架；2、弹性件；3、弹簧座；4、动环；5、静环；6、挡套；11、挡套；12、密封槽；13、挡头；41、动头；42、动轴；51、侧封槽；52、端封槽；61、密封环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种双向补偿式机械密封，如图1所示，包括弹性件2和两个对称的密封组件，弹性件2为弹簧或波纹管，用以提供密封组件密封的预压力，波纹管适用的温度范围高，弹簧 适用温度低，波纹管的材料价格高，弹簧相对较便宜；两者根据具体工况选取。

密封组件包括橡胶支架1、弹簧座3、动环4、静环5和挡套6。橡胶支架1的内孔表面向轴心凸出形成轴向为弧状的凸环11，凸环11为提供微转动补偿的主要工作部位。橡胶支架1的外壁呈台阶状，弹簧座3沿过轴心的截面呈Z型，弹簧座3紧密套接在橡胶支架1的外部并与橡胶支架1的台阶的轴向端面抵接。橡胶支架1相对的端部设置有沿径向凸出的挡头13，挡头13覆盖在弹簧座3的轴向端面上；弹性件2套设在弹簧座3的外部，并沿轴向抵接在弹簧座3上；在安装的时候，弹性件2受压并产生预压力，两个组件上的橡胶支架1的端面相互抵接。

橡胶支架1的另一端的轴向端面上设置有弧状的密封槽12，动环4包括动头41和动轴42，动头41的端部与密封槽12配合抵接，且紧密内嵌于弹簧座3的内壁。动轴42的直径小于动头41，动轴42的轴向端面与静环5抵接。

挡套6套接在静环5的外部并与静环5的轴向端面抵接。挡套6以橡胶为材料制作，挡套6沿径向凸出设置有密封环61，在安装的时候密封环61与安装结构上的内壁抵接。

实施例2：如图2所示，与实施例1的不同之处在于，静环5的周向外壁上设置有内凹的侧封槽51，侧封槽51与凸环11处在同一轴向位置；静环5的轴向端面上设置有内凹的端封槽52；密封环61与安装孔内壁形成预密封的时候，挡套6会部分发生形变并嵌入侧槽内，同样在挡套6抵接在安装孔的轴向端面的时候，挡套6会部分发生形变并嵌入端封槽52内，以此加强挡套6与静环5之间的密封效果。