CN111677869A - 一种剖分式磁力密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉提供了一种剖分式磁力密封装置，静环座内设有两道凹槽。第一动环安装在第一凹槽内，静环座内安装有第一静环，第一静环与第一动环形成摩擦副；第二动环安装在第二凹槽内，静环座内安装有第二静环，第二静环与第二动环形成摩擦副。静环座由磁性材料制作而成，第一、二动环内分别镶嵌有第一、二永磁体。在静环座内安装第一、二静环，在第一动环内安装第一永磁体，第二动环内安装第二永磁体，静环和动环形成摩擦副。第一永磁和第二永磁体与静环座产生磁力使动静环之间紧密贴合，实现密封目的。通过磁力使得动环和静环之间实现密封，长时间使用后也不会导致密封失效，减少了维修成本。

Description

一种剖分式磁力密封装置

技术领域

本发明涉及机械传动部件的动密封领域，具体涉及一种剖分式磁力密封装置。

背景技术

机械密封作为一种旋转轴用动密封，因结构简单和性能稳定，被广泛应用于电力、船舶、航空航天、石油化工等领域的装置上。

现有的机械密封是在密封端面的圆周上均匀布置弹簧，通过弹簧的作用力使得动环和静环紧密贴合，因此对弹簧的要求很高。在使用过程中，可能由于弹簧本身差异或是安装问题，使得弹簧作用力不均匀；使用一段时间后弹簧有可能弹性力下降，从而引起密封端面受力不均，最终导致密封失效。密封失效后需要拆卸更换，增加了维修成本。

发明内容

本发明针对目前通过弹簧进行密封时因为弹簧本身的差异和安装的问题，导致密封端面受力不均最终导致密封失效的问题，提供一种剖分式磁力密封装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种剖分式磁力密封装置，静环座安装在旋转轴上，所述静环座与端盖连接；所述静环座内设有第一凹槽，第一动环安装在所述第一凹槽内，所述静环座靠近所述第一动环的一侧安装有第一静环，所述第一静环与所述第一动环形成摩擦副；所述静环座由磁性材料制作而成，所述第一动环内镶嵌有第一永磁体。

优选的所述静环座内还设有第二凹槽，所述第二凹槽内安装有第二动环，所述静环座内设有与所述第二动环配合的第二静环，所述第二静环与所述第二动环形成摩擦副；所述第二动环内镶嵌有第二永磁体。为了加强密封效果，在静环座的右端还安装了第二动环与第二静环，这样就多形成一道密封端面，使得密封效果更好。

优选的，所述第一凹槽远离所述第二凹槽的一侧设有密封槽。箱体内的滑油首先被静环座阻挡，部分进入静环座内的滑油进入密封槽，密封槽对滑油进行进一步的阻挡。

优选的，所述密封槽呈锯齿形或矩形或弧形。密封槽的作用是阻挡滑油向右移动，密封槽呈锯齿状可以延长滑油流动的距离从而延长滑油的流动时间，密封槽也可以呈其他形状，比如矩形向矩形脉冲波一样的，还可以呈弧形。

优选的，所述第一永磁体镶嵌在所述第一动环靠近所述第二动环的一侧，所述第二永磁体镶嵌在所述第二动环靠近所述第一动环的一侧。第一永磁体安装在第一动环的竖直侧，第二永磁体安装在第二动环的竖直侧，这样可以使得产生的磁性是沿轴向方向的，使得第一动环与第一静环、第二动环与第二静环之间的密封效果更好。

优选的，当部分滑油经过密封槽流入第一凹槽后，通过在第一凹槽内设置回油孔，第一凹槽内的滑油可以通过回油孔流回箱体内；如仍有少量滑油经过第二凹槽，滑油可通过端盖上的回油孔流回箱体或者流入端盖外部的集油装置。

优选的，所述第一动环的胶圈槽内、所述第二动环的胶圈槽内、所述静环座与所述端盖之间均设有O型密封圈。通过在第一动环的胶圈槽内和第二动环的胶圈槽内安装O型密封圈，进一步防止滑油泄漏，在静环座与端盖之间设置两处O型密封圈，增加静环座的密封效果。

优选的，所述静环座、第一静环、第二静环、第一动环和所述第二动环均采用剖分式结构。静环座通过圆柱销安装在端盖上，如果静环座，动环和静环采用一个整体的结构，在安装的时候不够方便，在后期维护中不易拆卸，增加了维护难度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本申请通过在静环座内设置第一、二凹槽，将第一动环安装在第一凹槽内，第二动环安装在第二凹槽内，这样第一、二动环位于静环座内，不会与端盖产生摩擦；在静环座内安装第一、二静环，在第一动环内安装第一永磁体，第二动环内安装第二永磁体，这样第一静环和第一动环形成摩擦副，第二静环和第二动环形成摩擦副。静环座由磁性材料制作而成，第一永磁体产生磁性对第一动环产生一个向右的磁力，第二永磁体产生磁性对第二动环产生一个向左的磁力，从而使得第一动环与第一静环紧密接触，第二动环与第二静环紧密接触，双层密封以实现密封目的。通过磁力使得动环和静环之间实现密封，长时间使用后也不会导致密封失效，减少了维修成本。

附图说明：

图1为本申请提供的剖分式磁力密封装置的结构示意图。

图中标记：1-静环座，2-O型密封圈，3-旋转轴，4-第一动环，5-第一永磁体，6-第一静环，7-第二静环，8-第二永磁体，9-第二动环，10-压板，11-密封槽，12-销，13-回油孔，14-端盖回油槽，，16-端盖回油孔，17-端盖。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，本申请提供了一种剖分式磁力密封装置，包括旋转轴3，静环座1套设在旋转轴3外，静环座1通过销12安装在端盖17上，在静环座1的右侧安装有压板10，静环座1采用磁性材料制作，永磁体产生磁性与静环座相吸。

静环座1内设有第一凹槽，第一凹槽内安装有第一动环4，静环座1靠近第一动环4的一侧安装有第一静环6，第一静环6与第一动环4之间形成一对摩擦副，第一动环4内镶嵌有第一永磁体5，第一永磁体5与静环座1之间产生磁力，产生的磁力将第一动环4向右拉动使得第一动环4与第一静环6之间紧密接触。

同理，为了增加密封效果，可以在静环座1右端安装多个动环和静环。本实施例在静环座1的右端增加了一个第二凹槽，在第二凹槽内安装第二动环9，第二动环9的上部被静环座1挡住，防止了第二动环9随着旋转轴3转动时与端盖17摩擦。在第二动环9内镶嵌第二永磁体8，在第二凹槽相对第二永磁体8的一侧安装第二静环7，第二动环9与第二静环7形成一对摩擦副。第一动环4和第二动环9与静环座1之间具有一定的间隙。

在第一凹槽的左侧，即在第一凹槽远离第二凹槽的一侧设有密封槽11，密封槽11呈锯齿状或者矩形或者弧形，这样从一开始就延长滑油在密封槽11内的流动距离，阻挡和减缓滑油向右流动。

为了防止滑油泄漏，在静环座1的第已凹槽的底部设置一个回油孔13，回油孔13与第一凹槽连通，回油孔13的底部与箱体内部连通。为了进一步的增加密封效果，在第一动环4的胶圈槽内、第二动环9的胶圈槽内均安装有O型密封圈12，通过O型密封圈12起到辅助密封的作用。在静环座1与端盖17之间安装两处O型密封圈2，加强静环座1与端盖17之间的密封。

为了方便安装和后期的维修，静环座1、第一动环4、第二动环9、第一静环6和第二静环7最好采用剖分式的结构。但是如果剖分式的结构仍然采用机械密封，机械密封故障率高，安装空间受限，更换难度大，不易维护。剖分式的结构采用机械密封时，密封环的粘接效果不好，容易开裂从而导致密封失效。

由于轮船安装空间受限，因此轮船的结构最好采用剖分式的，轮船齿轮箱的输入转速高，功率大，由于轮船齿轮箱的线速度几乎都超过30m/s，如果使用传统机械密封，那么很有可能因为弹簧长时间使用后每根弹簧之间的弹力不均匀，导致动环与静环之间倾斜或偏心引起密封失效。

第一动环4与第一静环6之间形成摩擦副，第二动环9与第二静环7之间形成摩擦副，每个摩擦副均采用高纤维的耐磨材料制作，这样就能降低摩擦系数。

本申请通过永磁体与静环座1之间产生吸力，使得第一动环4与第一静环6之间紧密接触，第二动环9与第二静环7之间紧密接触，从而起到主要密封的作用；第一动环4和第二动环9上的O型密封圈12与旋转轴3接触，通过O型密封圈12起到辅助密封的作用。

磁力密封的胶圈槽会出现滑油集聚的现象(高速旋转的离心效应使得滑油腔内的油气集聚成滑油)，而集聚的滑油又不能排除，这样在旋转轴3的带动下第一动环4在高速旋转时，集聚在第一动环4的胶圈槽内的滑油就会产生不平衡量，从而导致第一动环4的振动，工作不平稳使得密封性能下降，甚至密封失效。因此在第一凹槽的底部设置回油孔13，将滑油通过回油孔13流回箱体内，防止第一动环4振动。

本申请提供的静环座1、第一动环4、第二动环9、第一静环6和第二静环7最好采用剖分式的结构，在安装的时候首先将第一永磁体5安装第一动环4上，将第二永磁体8安装在第二动环9上，然后安装第一动环4和第二动环9胶圈槽内的O型密封圈12，接着将动环安装在旋转轴3上；动环安装好后将静环安装在静环座1内，然后将静环座1安装在旋转轴3上并使得动环和静环贴合，最后在静环座1上安装O型密封圈2后再安装端盖17和压板10，将端盖17与静环座1连接。

本申请通过永磁体产生轴向的磁力，使得第一动环4和第一静环6紧密贴合、第二动环9和第二静环7紧密贴合，从而增加了端面密封的稳定性。本申请设置了两个动环和两个静环，形成双层密封，增加了密封的可靠性。在静环座1内设置了回油孔13，易于回油，有效提升密封性能；本磁力密封装置剖分式设计，方便更换安装，易于维护，提高了检修效率；摩擦副采用的是高纤维耐磨材料，降低摩擦系数，能够实现最大限度的“零泄露”，密封效果的有效提升可大大降低维护成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁力密封装置，其特征在于，静环座(1)安装在旋转轴(3)上，所述静环座(1)与端盖(17)连接；所述静环座(1)内设有第一凹槽，第一动环(4)安装在所述第一凹槽内，所述静环座(1)靠近所述第一动环(4)的一侧安装有第一静环(6)，所述第一静环(6)与所述第一动环(4)形成摩擦副；所述静环座(1)由磁性材料制作而成，所述第一动环(4)内镶嵌有第一永磁体(5)。

2.根据权利要求1所述的磁力密封装置，其特征在于，所述静环座(1)内还设有第二凹槽，所述第二凹槽内安装有第二动环(9)，所述静环座(1)内设有与所述第二动环(9)配合的第二静环(7)，所述第二静环(7)与所述第二动环(9)形成摩擦副；所述第二动环(9)内镶嵌有第二永磁体(8)。

3.根据权利要求2所述的磁力密封装置，其特征在于，所述第一凹槽远离所述第二凹槽的一侧设有密封槽(11)。

4.根据权利要求3所述的磁力密封装置，其特征在于，所述密封槽(11)呈锯齿形或矩形或弧形。

5.根据权利要求3所述的磁力密封装置，其特征在于，所述第一永磁体(5)镶嵌在所述第一动环(4)靠近所述第二动环(9)的一侧，所述第二永磁体(8)镶嵌在所述第二动环(9)靠近所述第一动环(4)的一侧。

6.根据权利要求5所述的磁力密封装置，其特征在于，所述静环座(1)的底部设有回油孔(13)，所述回油孔(13)与所述第一凹槽连通。

7.根据权利要求2所述的磁力密封装置，其特征在于，所述第一动环(4)的胶圈槽内、所述第二动环(9)的胶圈槽内、所述静环座(1)与所述端盖(17)之间均设有O型密封圈(2)。

8.根据权利要求7所述的磁力密封装置，其特征在于，所述静环座(1)、第一静环(6)、第二静环(7)、第一动环(4)和所述第二动环(9)均采用剖分式结构。

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