一种机械密封结构的制作方法

本发明涉及机械密封，具体涉及一种机械密封结构。

背景技术：

1、机械密封装置是一种旋转机械的轴封装置，用于将同轴套装的主轴和安装法兰进行密封连接，广泛应用于混合机等设备中。混合机的主轴为卧式(水平布置)，主轴和安装法兰的密封位置被粉料覆盖，密封难度大；现有的大多数用于混合机的机械密封装置在进行安装时，对主轴的轴线和安装法兰的垂直度要求较高，只有主轴的轴线和安装法兰之间具有较高的垂直度才能对两者进行良好的密封。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的机械密封装置在密封装配时要求主轴的轴线和安装法兰之间必须具有较高的垂直度的缺陷，从而提供一种机械密封结构。

2、根据本发明提供的一种机械密封结构，应用连接于主轴和安装法兰之间，所述机械密封结构包括：

3、第一静环，用于安装在安装法兰上；

4、第二静环，抵接安装在所述第一静环上，所述第二静环朝向所述第一静环的一端设置有安装腔；

5、弹性套，用于过盈套接在主轴上，所述弹性套包括一体成型的第一直筒部、变径筒部和第二直筒部，所述第一直筒部和所述第二直筒部分别设置于所述变径筒部沿轴向的两端；所述第一直筒部设置于所述变径筒部朝向所述第一静环的一端；所述变径筒部的直径沿轴向逐渐增大至最大值后逐渐减小；所述第一直筒部和所述第二直筒部相互背离的一端的外周面分别凸设有第一凸块和第二凸块，所述第一凸块和所述第二凸块均平行于轴向布置；

6、第一动环，沿轴向设置在所述第一直筒部的外周外，所述第一动环的内周设置有与所述第一凸块相匹配的第一滑槽；所述第一动环沿轴向的一端抵接于所述第一静环背离安装法兰的侧壁，且沿轴向的另一端的内周面设置为与所述变径筒部相匹配的第一凹球面；

7、第二动环，沿轴向设置在所述第二直筒部的外周外，所述第二动环的内周设置有与所述第二凸块相匹配的第二滑槽；所述第二动环沿轴向的一端抵接于所述安装腔的侧壁，且沿轴向的另一端的内周面设置为与所述变径筒部相匹配的第二凹球面；

8、增压孔，沿所述第二静环的径向贯穿所述第二静环形成，所述增压孔的出气端位于所述第一动环和所述第二动环之间，且用于向所述安装腔充气增压。

9、根据本发明的一种机械密封结构，至少具有如下技术效果：

10、1.通过在第一直筒部和第二直筒部之间一体成型有变径筒部，且变径筒部的直径沿轴向逐渐增大至最大值后逐渐减小，使得变径筒部的最大径处位于变径筒部的中部，在将第一动环沿轴向的一端的第一凹球面与变径筒部的外周面之间以类似“关节轴承”的方式配合，且沿轴向的另一端抵接于第一静环背离安装法兰的侧壁并可相对转动，同时将第二动环沿轴向的一端的第二凹球面与变径筒部的外周面之间以类似“关节轴承”的方式配合，且沿轴向的另一端抵接于安装腔的围壁并可相对转动后，变径筒部的最大径处对第一动环和第二动环沿轴向相互靠近移动的趋势进行限制，从而确保在第一动环和第二动环随弹性套和主轴一起转动的过程中始终分别与第一静环的侧壁和安装腔的围壁抵接密封，进而确保对主轴和安装法兰的密封效果。

11、2.通过将第一动环沿轴向的一端的第一凹球面与变径筒部的外周面之间以类似“关节轴承”的方式配合，且将第二动环沿轴向的一端的第二凹球面与变径筒部的外周面之间以类似“关节轴承”的方式配合；当主轴出现偏移摆动与轴向呈一定夹角时，通过增压孔向安装腔内充气增压，在增压的过程中，因为变径筒部采用弹性材料可发生形变，因此第一动环可在增压产生的作用力下使得第一凹球面挤压变径筒部发生形变产生相对摆动至与第一静环平行，并配合第一滑槽与第一凸块的滑动连接关系使得调整至与第一静环平行的第一动环在增压产生的作用力下朝靠近第一静环的方向移动，确保第一动环与第一静环接触达到密封的状态；同时第二动环可在增压产生的作用力下使得第二凹球面挤压变径筒部发生形变产生相对摆动至与第二静环平行，并配合第二滑槽与第二凸块的滑动连接关系使得调整至与第二静环平行的第二动环在增压产生的作用力下朝远离第一静环的方向移动，确保第二动环与安装腔的围壁接触达到密封的状态；从而确保在主轴的轴线与安装法兰的垂直度较差或主轴在使用过程中产生摆动偏移时，本机械密封结构仍能够对主轴和安装法兰进行良好的密封；既能降低主轴轴线和安装法兰的垂直度要求，降低对主轴的机加成本，又能在密封的基础上允许主轴在一定范围内偏移摆动，提高主轴的抗弯矩能力。

12、3.因为第一凸块和第二凸块均采用弹性材料，可以消除主轴启动旋转和停止旋转时对第一动环和第二动环的惯性冲击，避免对第一动环和第二动环造成撞击硬伤。

13、优选地，所述第一凹球面与所述变径筒部的外周面之间设置有第一密封圈；所述第二凹球面与所述变径筒部的外周面之间设置有第二密封圈。

14、优选地，所述第一凹球面上凹设有一圈第一安装环槽，所述第一密封圈嵌装于所述第一安装环槽内；所述第二凹球面上凹设有一圈第二安装环槽，所述第二密封圈嵌装与所述第二安装环槽内。

15、优选地，所述第一动环和所述第二动环设置为相同的动环，所述变径筒部沿轴向关于所述变径筒部的中心对称布置。

16、优选地，所述第一凸块设置为两个，两个所述第一凸块沿所述第一直筒部的径向对称布置。

17、优选地，所述第二凸块设置为两个，两个所述第二凸块沿所述第二直筒部的径向对称布置。

18、优选地，还包括有第一防呆间隙，所述第一防呆间隙设置于所述第一静环的内周面与主轴的外周面之间。

19、优选地，还包括有第二防呆间隙，所述第二防呆间隙设置于所述第二静环的内孔壁与主轴的外周面之间。

20、优选地，所述增压孔设置有两个，两个所述增压孔沿周向等间隔布置。

21、优选地，所述第一动环和所述第二动环的材质均选用为聚四氟乙烯。

22、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种机械密封结构，应用连接于主轴(1)和安装法兰(2)之间，其特征在于，所述机械密封结构包括：

2.根据权利要求1所述的一种机械密封结构，其特征在于，所述第一凹球面(341)与所述变径筒部(332)的外周面之间设置有第一密封圈(342)；所述第二凹球面(351)与所述变径筒部(332)的外周面之间设置有第二密封圈(352)。

3.根据权利要求2所述的一种机械密封结构，其特征在于，所述第一凹球面(341)上凹设有一圈第一安装环槽(343)，所述第一密封圈(342)嵌装于所述第一安装环槽(343)内；所述第二凹球面(351)上凹设有一圈第二安装环槽(353)，所述第二密封圈(352)嵌装与所述第二安装环槽(353)内。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种机械密封结构，其特征在于，所述第一动环(34)和所述第二动环(35)设置为相同的动环，所述变径筒部(332)沿轴向关于所述变径筒部(332)的中心对称布置。

5.根据权利要求1所述的一种机械密封结构，其特征在于，所述第一凸块(334)设置为两个，两个所述第一凸块(334)沿所述第一直筒部(331)的径向对称布置。

6.根据权利要求1或5所述的一种机械密封结构，其特征在于，所述第二凸块(335)设置为两个，两个所述第二凸块(335)沿所述第二直筒部(333)的径向对称布置。

7.根据权利要求1所述的一种机械密封结构，其特征在于，还包括有第一防呆间隙(36)，所述第一防呆间隙(36)设置于所述第一静环(31)的内周面与主轴(1)的外周面之间。

8.根据权利要求1或7所述的一种机械密封结构，其特征在于，还包括有第二防呆间隙(37)，所述第二防呆间隙(37)设置于所述第二静环(32)的内孔壁与主轴(1)的外周面之间。

9.根据权利要求1所述的一种机械密封结构，其特征在于，所述增压孔(322)设置有两个，两个所述增压孔(322)沿周向等间隔布置。

10.根据权利要求1所述的一种机械密封结构，其特征在于，所述第一动环(34)和所述第二动环(35)的材质均选用为聚四氟乙烯。

技术总结
本发明公开了一种机械密封结构，包括连接在安装法兰上的第一静环和连接在主轴上的弹性套，第一静环的一侧连接有第二静环，第二静环朝向第一静环的一端设有安装腔；弹性套包括一体成型的第一直筒部、变径筒部和第二直筒部，变径筒部的直径沿轴向逐渐增大至最大值后逐渐减小；第一直筒部和第二直筒部的外周外分别沿轴向滑动设有第一动环和第二动环；第一动环沿轴向的一端抵接于第一静环，第二动环沿轴向的一端抵接于安装腔的侧壁，第一动环和第二动环相互朝向的一端内周面分别设为与变径筒部相匹配的第一凹球面和第二凹球面；第二静环上贯穿形成有增压孔。本发明能够对主轴的轴线与安装法兰的垂直度较差的主轴和安装法兰进行良好的密封。

技术研发人员：谭成军,杨毅轩,王猛
受保护的技术使用者：湖南宏工智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15