CN201173295Y - 接触式机械端面无泄漏磁性密封件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种适用高速旋转体端面密封的接触式机械端面无泄漏磁性密封件，包括，动环组件、静环和石墨环。它具有一个制有环形空间内台阶孔的非铁磁性壳体(6)，永磁体静环(7)嵌装在所述非铁磁性壳体转轴孔的台阶环孔内，在台阶环孔上制有安放O形圈(5)的内环槽，密封静环(7)通过O形圈(5)定位密封，活动装配在转轴(8)上的铁磁体动环组件(3)，其动配合转轴(8)的内孔上装有与随转轴(8)旋转的径向压缩O形圈(2)，其密封端面上嵌有的石墨环(4)与静环(7)滑动接触连接。本实用新型结构紧凑，易于安装，无需套筒配合和日常维护，轴封严密而无泄漏。

Description

接触式机械端面无泄漏磁性密封件

技术领域

木实用新型涉及一种在高转速下运行、高渗透性介质中工作，防止滑油渗漏的旋转轴磁性密封件。适用高速旋转体的端面密封。

背景技术

目前，现有技术中涉及旋转轴的主要有二种，一种是机械密封，另一种是磁密封。各种机械密封的新技术，进展较快，近年来，已从平面密封和开槽轴承密封发展到开槽密封。在密封面开槽的密封技术是在密封端面上开了各种各样的流槽，采用径向密封坝和周向密封堰组成密封和承载部分，以产生流体静、动压效应。虽然当前机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要发生在轴套与轴间的密封；动环与轴套间的密封；动、静环间密封；对静环与静环座间的密封；密封端盖与泵体间的密封。机械密封也称端面密封，主要用于泵、压缩机、液压传动和其他类似设备的旋转轴的密封。机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置，通常由一对和数对动环与静环组成的平面摩擦副构成。它主要有以下四类部件。a.主要密封件：动环和静环。b.辅助密封件：密封圈。c.压紧件：弹簧、推环。d.传动件：弹簧座及键或固定螺钉。这种动态机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的相对旋转端面密封。动环与静环之间的密封是靠弹性元件(弹簧、波纹管等)和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面(端面)上产生一适当的压紧力(比压)使两个光洁、平直的端面紧密贴合。端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。这种仅限于弹簧的弹力作用，使动静环之间端面彼此贴合作相对滑动的密封，其不足之处是，弹簧压缩量过大会增加端面比压，增大摩擦系数、加速端面磨损，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤。动、静环摩擦副受破坏会引起摩擦副密封失效。端面比压(包括弹簧比压)过大会缩短机械密封的使用寿命。弹簧压缩量过小会造成比压不足而不能起到密封作用。时间久了弹簧将会发生弹性变形，往往压力不足而导致介质泄漏，密封失效。动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量。静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环会脱离静环座。操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离。如果工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，会损伤动、静环密封端面。因为含有固体颗粒介质的密封面，固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用，会使密封发生剧烈磨损而失效。

现有技术中的另一种动态端面密封是磁性密封，磁密封技术是利用磁场把磁性粘弹体固体在密封部位，利用粘稠的流体状磁性粘弹体实现对流体(气、液)的密封防漏。该技术对设备的动态防漏部分具有突出的优越性。既可达到防漏目的，又不至影响可动件的运动。与机械密封相比，磁性密封具有结构新颖、密封性可靠、性能稳定、寿命长的特点，是传统机械密封的理想替代品。但目前的磁性密封动态端面密封不易于安装，需套筒配合和打入接箍，而且要不定时磨损补偿和日常维护。

发明内容

本实用新型的一个目的是基于动态端面磁密封特性，提供一种结构紧凑，易于安装，无需套筒配合和日常维护，具有自然磨损补偿作用的接触式机械端面无泄漏磁性密封件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种接触式机械端面无泄漏磁性密封件，包括，动环组件、静环和石墨环，其特征在于，它具有一个制有环形空间内台阶孔的非铁磁性壳体，永磁体静环嵌装在所述非铁磁性壳体转轴孔的台阶环孔内，在台阶环孔上制有安放O形圈的内环槽，密封静环通过O形圈定位密封，活动装配在转轴上的铁磁体动环组件，其动配合转轴的内孔上装有与随转轴旋转的径向压缩O形圈，其密封端面上嵌有的石墨环与静环由热套或粘结剂固定连接。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。

本实用新型利用永磁体静环的磁力吸住高速旋转的动环(钢座组件)，使固定在钢座上的石墨环光滑端面与平整的磁钢端面接触，润滑不分开，使旋转飞溅的润滑油不发生泄漏。提供的单个固定单元静环组件和非固定单元动环组件的磁性密封件，易于安装，无需套筒、打入接箍、或其它将密封件设置在壳体中的装置。采用一对与轴垂直相对的工作端面的动、静环磁密封在磁力作用下始终保持贴合，具有自然补偿的作用。通过配置其上的O形圈辅助密封，轴封严密而无泄漏。当动环组件和转轴一起作高速运动时，在动环组件的离心力作用，必将甩出部分的滑油介质，这样就减小了主要泄漏点渗漏量。另外再加上O形圈辅助密封的配置，故在整个工作过程中密封效果好。它的接触面在安装的过程中受到保护。自动磨损补偿功能的动环组件，日常无需维护。装有本实用新型的磁性密封件的机器，在其工作和待机模式期间，能够保护接触面不暴露于污物中。本实用新型与传统机械密封相比，整体尺寸小，安全可靠，寿命长，并且结构紧凑，***简单，制造维修方便，成本低廉。

附图说明

图1是本实用新型工作状态下的横截面示意图。

图中：1.工作介质滑液，2.O形圈，3.动环组件，4.石墨环，5.O形圈，6.壳体，7.静环，8.转轴。

具体实施方式

附图中，磁性密封是指动环组件3和静环7之间的端面密封。主要由动环组件3、静环7组成。用铁磁体材料制造的动环组件3依靠O形圈2柔性安装在转轴8上，并置于工作介质滑液内。装配在转轴8上的铁磁体动环组件3，其内孔上装有与随转轴8旋转的径向压缩O形圈2。内环形槽中放置O形圈2与转轴8相耦合，动环组件3通过O形圈2的径向压缩力与转轴8一起同步旋转。在动环组件3的密封端面上嵌有的石墨环4与静环7固定连接。静环7由永磁体材料制造，动环组件3可以是稀土合成物，比如铝镍钴永磁合金。非铁磁性壳体6制有环形空间内台阶孔。静环7安装在非铁磁性壳体6内孔上，嵌装在所述非铁磁性壳体转轴孔的台阶环孔内。在台阶环孔上制有安放O形圈5的内环槽。静环7通过外壳6内环槽中放置的O形圈5过盈定位静态密封，它对动环组件3有磁性吸附作用。在被吸附的动环组件3的密封端面上嵌有的石墨环4。石墨环与静环由热套或粘结剂固定连接。石墨环4在与静环7接触的镜面上高速滑动。旋转时动环组件3上石墨环4与静环7通过磁力吸合，紧紧地贴合在一起，将其端面密封。附图中所有O形圈被认为是“密封装置”。

为了保证整个工作过程中，动环组件3和静环7的两接触面有良好的密封性和耐磨性，石墨环4与静环7的摩擦副接触面表面质量及加工精度要求都较高；为了提高静环7的耐磨性及使用寿命，在其接触表面覆盖有一层强化硬质材料，使其接触面在工作时形成稳定的润滑液膜，从而提高使用寿命。

壳体6采用非铁磁性材料，若采用铁磁性材料如碳钢，则在装配静环7后，会造成磁路“短路”，对外不显磁性，磁力不足以克服箍紧力，密封失效。

以上所述的仅是本实用新型的优选实例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变形和改进。凡是以本实用新型的创造精神为基础，所做的任何形式的修饰或变更，皆仍应属于本实用新型意图保护的范畴。

Claims (2)

1.一种接触式机械端面无泄漏磁性密封件，包括，动环组件、静环和石墨环，其特征在于，它具有一个制有环形空间内台阶孔的非铁磁性壳体(6)，永磁体静环(7)嵌装在所述非铁磁性壳体转轴孔的台阶环孔内，在台阶环孔上制有安放O形圈(5)的内环槽，密封静环(7)通过O形圈(5)定位密封，活动装配在转轴(8)上的铁磁体动环组件(3)，其过盈配合转轴(8)的内孔上装有与随转轴(8)同步旋转的径向压缩O形圈(2)，其密封端面上嵌有的石墨环(4)与静环(7)由热套或粘结剂固定连接。

2.按权利要求1所述的接触式机械端面无泄漏磁性密封件，其特征在于，在动环组件(3)和静环(7)各自的接触面表面上覆盖有强化硬质材料层。

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