CN104019238B - 一种梳齿弹性自适应密封结构 - Google Patents

Abstract

一种梳齿弹性自适应密封结构，包括转动轴、壳体以及设置在转动轴和壳体之间的：轴套和套置在所述轴套上的环状密封圆盘，在密封圆盘朝向轴套的内壁上设有密封腔体，并在密封腔体中填充环状的可磨密封环，其中，在可磨密封环和密封圆盘之间安装若干通过斜向推力使得所述可磨密封环与轴套保持接触的密封塞及弹簧元件，且在可磨密封环和密封腔体后壁之间设有盘根，可将密封圆盘压紧并固定在机壳上的压紧装置并在所述密封圆盘和壳体贴合面处设有至少一个橡胶密封垫圈。本发明密封性能好，其效果为迷宫式密封与可磨式密封的叠加。另外，该密封结构紧凑，无需更改原轴结构、加工方便、便于安装、通用性好，且应用范围广。

Description

一种梳齿弹性自适应密封结构

技术领域

本发明涉及一种梳齿弹性自适应密封，是一种转动件与与静止壳体间使用的密封，尤其是一种离心风机使用的密封结构。

背景技术

随着环境能源问题的日益突出，政府下大力对各种污染企业污染环节进行整治，离心风机作为除尘、脱硫、脱硝等设备的主动力设备，其作用不容小觑。然而通常离心风机的密封多采用简易密封或者石棉盘根，其效果可想而知。因此离心风机外泄漏问题较为严重，外泄漏不仅导致风机的整机效率降低，还将导致可能粉尘气体甚至是有毒、有害、刺激性气体外泄，对人类及环境造成严重危害。市场上也存在很多效果良好的密封，比如氮气密封、水密封、负压密封等等，但都因其价格较高、使用附加条件多等因素大幅限制了其使用空间。该发明的出现极大的解决了这种问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种梳齿弹性自适应密封，用于解决离心风机等设备中常见的转动件与与静止壳体之间的动态密封问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种梳齿弹性自适应密封结构，其特征在于，包括，具有主动转动动作的转动轴以及静止状态的壳体；

以及设置在转动轴和壳体之间的：

套置并固定在所述转动轴上的轴套，

通过间隙配合并同轴的套置在所述轴套上的环状密封圆盘，在所述密封圆盘朝向轴套的内壁上设有至少一个环状的密封腔体，并在所述密封腔体中填充环状的可磨密封环，

其中，在所述可磨密封环和密封圆盘之间安装若干通过斜向推力使得所述可磨密封环与轴套保持接触的密封塞及弹簧元件，且在所述可磨密封环和密封腔体后壁之间设有至少一个环状的盘根，并使可磨密封环在弹簧元件的推力和主轴转动的作用下与梳齿轴套磨合，形成极低的配合间隙，并在端面上形成盘根密封，从而达到密封目的；

以及，可将所述密封圆盘压紧并固定在所述壳体上的压紧装置并在所述密封圆盘和壳体贴合面处设有至少一个橡胶密封垫圈。

进一步地，所述的轴套为梳齿型轴套。

进一步地，所述密封圆盘、可磨密封环均为上下两合结构。

进一步地，所述的压紧装置包括螺栓、压片和螺母，所述螺栓直接焊接固定在所述壳体上，且通过螺母将所述压片固定并使得压片的两端分别压在所述壳体和密封圆盘上

进一步地，所述的压紧装置为可直接固定在壳体上的螺栓紧固件。

进一步地，所述可磨密封环其材料通常为石墨、六方氮化硼、二硫化钼、高分子聚合物等。

进一步地，所述密封圆盘为金属圆盘。

本发明的有益效果是：

本发明密封性能好，其效果为迷宫式密封与可磨式密封的叠加。另外，该密封结构紧凑，无需更改原轴结构、加工方便、便于安装、通用性好，且应用范围广。

本发明的密封一种转动件与与静止壳体间使用的密封，尤其是一种离心风机使用的密封。可以低成本的替代现在市场上通常使用的简易密封，石棉盘根密封甚至是氮气密封、水密封等。达到密封效果的同时又不增加设计、制造、安装、维护成本。

1、密封性能好，其效果为迷宫式密封于可磨式密封的叠加，且具有自动补充的功能，可以自动找正圆心，可实现长期免维护。

2、该密封结构紧凑，在转动轴和壳体之间占用的空间很小，一般设备的安装空间都足够用。

3、无需更改原轴结构，可在原有的转动轴和壳体之间直接进行改造即可实现密封改造，效果好。

同时，还具有加工方便、安装简单、通用性好和应用范围广的优势。

附图说明

图1为转动轴一端的主视图。

图2为图1中的A--A剖视图。

图3为实施例二的示意图。

图4为图2中B处局部放大图。

图中：1转动轴，2静止壳体，3轴套，31环状突起，4密封圆盘，41凸缘，42密封腔体，5可磨密封环，51斜面，6密封塞，61弹簧元件，7盘根，8压紧装置，81橡胶密封垫圈，8’压紧装置。

具体实施方式

如图1至图2所示，

一种梳齿弹性自适应密封结构，其位置一些设备的转动轴1与静止壳体2之间，由以下部分组成。

具有主动转动动作转动轴以及静止状态的壳体，其中，转动轴1为可以旋转的部件，常见的有风机主轴、泵主轴、反应釜的主轴等，壳体是静止的部件，在两者之间进行密封，通常使用动态密封解决方案。

一个轴套3，轴套3选用梳齿型轴套，如图2中所示，该种梳齿是由若干断面为三角形的环状突起31形成的，从剖面上看，多个突起31形成梳齿状。实质上，该处的梳齿可以进一步的延伸为梯形断面的梳齿、波纹形状的梳齿等，与下面所要介绍的可磨密封环进行叠加配合，形成迷宫的效果，且该处是可以自动找正的，及具有自适应的性能。

如图4，一个通过间隙配合并同轴的套置在所述轴套上的密封圆盘4，密封圆盘4为钢制构件，通过机加工制造。密封圆盘4的外沿为可进行压合固定的凸缘41，在密封圆盘朝向轴套的内壁上设有一个环状的密封腔体42，是一个填充密封环的空腔，并在所述密封腔体42中填充环状的可磨密封环5，其中为便于安装，所述密封圆盘4、可磨密封环5均为上下两合结构，所谓的两合结构是指，一个圆环由连个半圆圆环组成而成，必要时，在两半圆圆环结合处使用连接件进行连接，达到便于组装和装配的目的。

其中，在可磨密封环5的外侧楞处设有一个斜面51，对应的在密封圆盘4上对应的设置倾斜设置的螺纹孔，螺纹孔一共设置4个，在每个螺纹孔中安装一个密封塞6，所谓的密封塞6是一个具有橡胶垫片的密封用短螺钉。并在每一橡胶塞和斜面之间安装一个弹簧元件61，容易理解的，可磨密封环和密封圆盘之间共形成4组弹簧的连接结构，这样就在可磨密封环5和密封圆盘4之间形成了四个通过斜向推力使得所述可磨密封环与轴套保持接触的结构，同时在弹簧元件的作用下，可磨密封环5还可以贴合在密封腔体42的后壁上，并在可磨密封环和密封圆盘之间后壁之间设有一环状的盘根7，也可以设计多个，形成多道密封，以提高两者之间的端面的密封效果。在旋转轴转动时，磨密封环5在弹簧元件61的推力和主轴转动的作用下与梳齿轴套磨合，形成极低的配合间隙，并在端面上形成盘根密封，从而达到密封目的。

在本实施例中，自适应是指，在转动轴1转动的过程中，可磨密封环5与轴套3之间、可磨密封环5与密封腔体42后壁之间是一种自动找正、自动找平的密封配合关系。为达到最佳的密封效果，上述的可磨密封环其材料通常为石墨、六方氮化硼、二硫化钼、高分子聚合物等。

同时，还有四组可将所述密封圆盘压紧并固定在所述壳体上的压紧装置8，该压紧装置包括螺栓、压片和螺母，其中，螺栓直接焊接固定在所述壳体2上，且通过螺母将所述压片固定并使得压片的两端分别压在所述壳体和密封圆盘上，形成四个固定点，如图1所示。并在所述密封圆盘和壳体贴合面处设有一个或者多个叠加的橡胶密封垫圈81。

实施例二，如图3，与实施例一不同之处在于，所述的压紧装置8’为可直接固定在壳体上的螺栓紧固件，可以实现直接的固定，数量也是4组。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种梳齿弹性自适应密封结构，其特征在于，包括，

具有主动转动动作的转动轴以及静止状态的壳体；以及设置在转动轴和壳体之间的：

套置并固定在所述转动轴上的轴套，

通过间隙配合并同轴的套置在所述轴套上的环状密封圆盘，在所述密封圆盘朝向轴套的内壁上设有至少一个环状的密封腔体，并在所述密封腔体中填充环状的可磨密封环，

其中，在所述可磨密封环和密封圆盘之间安装若干通过斜向推力使得所述可磨密封环与轴套保持接触的密封塞及弹簧元件，且在所述可磨密封环和所述密封腔体的后壁之间设有至少一个环状的盘根，

以及，可将所述密封圆盘压紧并固定在所述壳体上的压紧装置并在所述密封圆盘和壳体贴合面处设有至少一个橡胶密封垫圈。

2.根据权利要求1所述的一种梳齿弹性自适应密封结构，其特征是，所述的轴套为梳齿型轴套。

3.根据权利要求1所述的一种梳齿弹性自适应密封结构，其特征是，所述密封圆盘、可磨密封环均为上下两合结构。

4.根据权利要求1所述的一种梳齿弹性自适应密封结构，其特征是，所述的压紧装置包括螺栓、压片和螺母，所述螺栓直接焊接固定在所述壳体上，且通过螺母将所述压片固定并使得压片的两端分别压在所述壳体和密封圆盘上。

5.根据权利要求1所述的一种梳齿弹性自适应密封结构，其特征是，所述的压紧装置为可直接固定在壳体上的螺栓紧固件。

6.根据权利要求1所述的一种梳齿弹性自适应密封结构，其特征是，所述可磨密封环其材料为石墨、六方氮化硼、二硫化钼或高分子聚合物中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种梳齿弹性自适应密封结构，其特征是，所述密封圆盘为金属圆盘。