CN212297593U - 一种具有排气功能的机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有排气功能的机械密封装置，包括自前而后且同轴设置的动密封环安装组件、动密封环、静密封环、水端静密封环、水端动密封环和水端动环座，以及固定的定位组件；动密封环安装组件由内置有动密封环的动环座和动环座轴套焊接而成，且环座与动环座轴套的外壁之间留有与开设在动环座的排气孔相连通的径向间隙和轴向间隙；静密封环与动密封环密封贴合；水端动密封环设置在水端动环座内，其前端与水端静密封环紧密贴合；水端动环座上设有排气孔；定位组件将对上述部件进行固定；该装置在保证装置的密封性能的同时，解决安装过程中的排气难和排气通道加工难度大的问题，并进一步提升了使用寿命和机构强度，降低了装置的生产成本。

Description

一种具有排气功能的机械密封装置

技术领域

本实用新型涉及机械密封技术领域，特别涉及一种具有排气功能的机械密封装置。

背景技术

机械密封在使用中受到泵腔与冲洗水两种压力的影响，如冲洗水压力过高，会推动动密封环向静密封环处移动，导致弹簧力过大甚至压并圈，两个密封环磨损严重，从而造成机械密封泄露。

为了避免这种现象的产生，需要在动密封环下部安装橡胶密封件，使冲洗压力不能作用在动密封环上。然而现有的机械密封结构中，动密封环与动环座组装时，受上下橡胶密封件影响，安装困难及安装不到位的现象时有发生，目前解决的方法有两种。一种方法是从动环座内打孔，一直打通到动环座轴套内，这样可以解决排气的问题，但是打孔时角度要求很高，孔小深度大容易折断钻头，而且孔打在动环座轴套内侧，正好是与轴的配合处，孔口倒角不好清理，安装拆卸时极易划伤轴表面，如图4所示；另一种方法是在组装时只安装动密封环上面的橡胶密封件，组装到位后再用工具填充动密封环下面的橡胶密封件，这种方式一般都会填充不均匀，起到的效果不明显，如图5所示。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决现有技术动密封环排气困难，且可以在不损伤零部件的情况下使动密封环顺利组装到位的具有排气功能的机械密封装置。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种具有排气功能的机械密封装置，包括动密封环、动密封环安装组件、静密封环、定位组件、水端静密封环、水端动密封环和水端动环座；其中，

动密封环安装组件由动环座和动环座轴套构成；自动环座后端端面沿轴向开设有与动密封环相互配合的第一环形凹槽，使动密封环的前端插装在环形凹槽内，且动密封环与第一环形凹槽的内、外侧槽壁之间分别形成有设置第一密封件和第二密封件的环形密封件安装槽；动环座套装并固定在动环座轴套前端外侧，且在动环座前端内壁处设有环形凸台，使动环座的内壁与动环座轴套的外壁之间留有径向间隙，动环座轴套前端端面与动环座的环形凸台下端面之间留有与径向间隙相连通的轴向间隙；自动环座的内侧槽壁斜向向上开设有与径向间隙连通的第一排气孔，使第一排气孔、轴向间隙和径向间隙相连通形成两条排气通道；

静密封环与动密封环同轴设置，且其前端抵在动密封环的后端端面上；

水端静密封环、水端动密封环和水端动环座依次套装在动环座轴套的后端外壁上，且均与动环座同轴设置；自水端动环座前端端面沿轴向开设有与水端动密封环相配合的第二环形凹槽，使水端动密封环前端抵在水端静密封环的后端端面上、后端插装在水端动环座的第二环形凹槽内，且水端动密封环与第二环形凹槽的的内、外侧槽壁之间分别形成有设置第三密封件和第四密封件的环形密封件安装槽；在水端动环座的外壁上开设有与第二环形凹槽槽底相连通的第二排气孔，用于水端动密封环安装时排气；

定位组件包括端盖、运输定位板、两个推环和多个弹簧；端盖套装在静密封环和水端静密封环的外侧，且与动环座同轴设置；沿端盖的中心通孔的外周方向均布开设有多个轴向定位孔，且在每个轴向定位孔内设置有一个弹簧；两个推环分别抵在静密封环的后端端面上和水端静密封环的前端端面上，在与每个轴向定位孔相对应的两个推环上各穿装有两个定位销钉，两个定位销钉相向设置并穿装在位于轴向定位孔内的弹簧内，使弹簧呈压缩的状态且两端分别抵在两个推环的端面上；运输定位板套装在水端静密封环和水端动密封环的外侧，其前端固定在端盖上、后端固定在水端动环座上。

在上述机械密封装置中，动密封环安装组件在结构设计上由动环座和动环座轴套焊接固定为一体形成两道排气通道外，其优点在于除了避免了较长开孔工艺难度大、不易清理的问题；同时，在结构设计上，还可以根据与外部液态介质接触的特点，将与液态介质直接接触的动环座采用耐腐蚀性能好的材质制成，而位于内侧的动环座轴套则可以采用一般材质制成，以实现保证密封性能的情况下进一步节约成本。

进一步地，第一密封件、第二密封件、第三密封件、第四密封件、第五密封件和轴密封件均采用O形密封圈。

进一步地，动环座的内壁与动环座轴套的外壁之间留有的径向间隙的间距为0.1～1mm、轴向间隙为0.1～1mm。该径向间隙和轴向间隙的具体设定数值依据机械密封轴径大小判断，间隙过小影响排气功能，间隙过大导致配合精度差，影响使用精度及寿命。

第一排气孔的轴线与动环座的轴线之间所成的锐角夹角为1°～90°；第一排气孔和第二排气孔的孔径为2mm～10mm。

进一步地，在动环座轴套的前端且内壁侧开设有第一槽口，在动环座的环形凸台的后端外壁侧开设有与第一槽口相配合的第二槽口，使动环座固定在动环座轴套前端外侧时第一槽口与第二槽口拼合形成设置轴密封件的轴密封件安装槽。该轴密封件的作用在于防止冲洗水泄露流出到轴上，有效延长轴的使用寿命。

进一步地，在动环座轴套的外壁上设有环形焊接定位凸台，可定位需要保留的间隙，提高焊接精度，使动环座焊接固定在动环座轴套前端并保持二者之间留有轴向间隙和径向间隙；同时该环形焊接定位凸台也能够提高动环座轴套与动环座之间的焊接强度，利于焊接加工。

进一步地，在动环座轴套的后端外壁上开设有与水端动环座的内壁相配合的环形槽，环形槽内设置有第五密封件。

进一步地，在动环座与动密封环之间设置有多个防止动密封环转动的防转销，防转销一端过盈安装在动环座的安装孔内、另一端插装在自动密封环顶端端面沿轴向开设的环形凹槽内；在水端动环座与水端动密封环之间设置有多个防止水端动密封环转动的防转销，防转销一端过盈安装在水端动环座的安装孔内、另一端插装在自水端动密封环底端端面沿轴向开设的环形凹槽内。

进一步地，在端盖上开设有固定螺孔，使运输定位板与端盖通过螺栓连接固定。

进一步地，在水端动环座上开设有固定螺孔，使动环座轴套与水端动环座通过螺栓连接固定。

进一步地，在端盖前端的外壁和内壁分别开设有内置有密封件的环形凹槽，使其前端外壁与邻测部件的内壁之间形成密封，其前端内壁与静密封环的外壁之间形成密封。

与现有技术相比，该具有排气功能的机械密封装置的有益效果在于：

(1)其通过在动密封环安装组件和水端动环座的合理位置上开设排气通道，解决了其在安装过程中存在因难排气导致的安装困难的问题，且在结构设计上对装置的密封性能不会产生影响；

(2)其动密封环安装组件由动环座与设有焊接定位台的动环座轴套焊接固定为一体，不仅解决了较长排气孔道加工难度大的问题，同时还可以根据与外部液态介质接触的特定将环座采用耐腐蚀性强的成本高材料制成，而动环座轴套采用一般材料制成，实现在不影响密封性能的情况下进一步节约成本；而动环座轴套上焊接定位台的设计，可定位需要保留的间隙，提高焊接精度，同时也提高两者之间的焊接强度，也利于焊接加工。

附图说明

图1为本实用新型的具有排气功能的机械密封装置的结构示意图；

图2为本实用新型的具有排气功能的机械密封装置的动密封环安装在动密封环安装组件的结构示意图；

图3为本实用新型的具有排气功能的机械密封装置的水端动环座的结构示意图；

图4为背景技术中目前机械密封装置解决安装困难问题的第一种改进方案；

图5为背景技术中目前机械密封装置解决安装困难问题的第二种改进方案。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。为了便于说明和解释，在对该实施例的描述中涉及的方位词“顶端”具体是指该具有排气功能的机械密封装置安装在轴套19上时邻近泵护板18的一端，“后端”具体是指远离泵护板18的一端。

如图1～图3所示，该具有排气功能的机械密封装置套装在轴套19上，并封堵在搅拌器的轴套19与泵护板18之间形成的环空腔室的一端，以避免外部液态介质流入至轴套19与泵护板18之间形成的环空腔室内；该具有排气功能的机械密封装置具体包括动密封环3、动密封环安装组件、静密封环4、定位组件、水端静密封环13、水端动密封环14和水端动环座16；其中，

动密封环安装组件由动环座1和动环座轴套2构成；自动环座1后端端面沿轴向开设有与动密封环3相互配合的第一环形凹槽，使动密封环3的前端插装在环形凹槽内，且动密封环3与第一环形凹槽的内、外侧槽壁之间分别形成有设置第一密封件5和第二密封件6的环形密封件安装槽；

同时，在动环座1与动密封环3之间设置有多个防止动密封环3转动的防转销8，防转销8一端过盈安装在动环座1的安装孔内、另一端插装在自动密封环3顶端端面沿轴向开设的环形凹槽内；

动环座1套装并固定在动环座轴套2前端外侧，且在动环座1前端内壁处设有环形凸台，使动环座1的内壁与动环座轴套2的外壁之间留有径向间隙，动环座轴套2前端端面与动环座1的环形凸台下端面之间留有与径向间隙相连通的轴向间隙；自动环座1的内侧槽壁斜向向上开设有与径向间隙连通的第一排气孔7；

静密封环4与动密封环3同轴设置，且其前端抵在动密封环3的后端端面上形成紧密贴合；

具体地，动环座1的内壁与动环座轴套2的外壁之间留有的径向间隙的间距H₁为0.15mm、轴向间隙H₂为0.3mm；第一排气孔7的轴线与动环座1的轴线之间所成的锐角夹角为45°；第一排气孔7的孔径为3mm。

在动环座轴套2的前端且内壁侧开设有第一槽口，在动环座1的环形凸台的后端外壁侧开设有与第一槽口相配合的第二槽口，使动环座1固定在动环座轴套2前端外侧时第一槽口与第二槽口拼合形成设置轴密封件20的轴密封件安装槽；

作为本实施例的一个优选的技术方案，在动环座轴套2的外壁上设有环形焊接定位凸台，使环形焊接定位台与动环座1的下端面满焊连接，保持二者焊接后形成的轴向间隙和径向间隙与预设的数值相符；

水端静密封环13、水端动密封环14和水端动环座16依次套装在动环座轴套2的后端外壁上，且均与动环座1同轴设置；自水端动环座16前端端面沿轴向开设有与水端动密封环14相配合的第二环形凹槽，使水端动密封环14前端抵在水端静密封环13的后端端面上形成紧密贴合、后端插装在水端动环座16的第二环形凹槽内，且水端动密封环14与第二环形凹槽的的内、外侧槽壁之间分别形成有设置第三密封件21和第四密封件22的环形密封件安装槽；

同时，在水端动环座16与水端动密封环14之间设置有多个防止水端动密封环14转动的防转销，防转销一端过盈安装在水端动环座16的安装孔内、另一端插装在自水端动密封环14底端端面沿轴向开设的环形凹槽内。

在水端动环座16的外壁上开设有与第二环形凹槽槽底相连通的第二排气孔1601；具体地，第二排气孔1601的孔径与第二排气孔7的孔径一致，为____mm；另外，在动环座轴套2的后端外壁上开设有与水端动环座16的内壁相配合的环形槽，环形槽内设置有第五密封件23；

水端动环座16上均开设有径向固定螺孔，使水端动环座16通过设置在径向固定螺孔内的螺栓依次固定在动环座轴套2和轴套19上，进而使水端动环座16带着水端动密封环14随泵轴一起转动，与此同时，与动环座轴套2固定连接的动环座1也带着动密封环3随泵轴一起转动；

定位组件包括端盖10、运输定位板15、两个推环11和多个弹簧12；其中，

端盖10套装在静密封环4和水端静密封环13的外侧，且与动环座1同轴设置；沿端盖10的中心通孔的外周方向均布开设有多个轴向定位孔，且在每个轴向定位孔内设置有一个弹簧12；两个推环11分别抵在静密封环4的后端端面上和水端静密封环13的前端端面上，在与每个轴向定位孔相对应的两个推环11上各穿装有两个定位销钉17，两个定位销钉17相向设置并穿装在位于轴向定位孔内的弹簧12内，使弹簧12呈压缩的状态且两端分别抵在两个推环11的端面上；

端盖10前端设置在泵护板18后端内侧，其外壁和内壁分别开设有内置有密封件的环形凹槽，使端盖10的前端外壁与泵护板18的内壁之间形成密封，端盖10的前端内壁与静密封环4的外壁之间形成密封；端盖10的后端内壁上开设有内置有密封件的环形凹槽，使端盖10的后端内壁与水端静密封环13的外壁之间形成密封。

运输定位板15套装在水端静密封环13和水端动密封环14的外侧，端盖10上均开设有固定螺孔，使运输定位板15的前端通过螺栓固定在端盖10上，运输定位板15的后端内壁上设有环形凸台，使运输定位板15通过将其环形凸台内嵌在开设于水端动环座16外壁上环形凹槽固定在水端动环座16上。

其中，第一密封件5、第二密封件6、轴密封件20、第三密封件21、第四密封件22和第五密封件23均采用O形密封圈；

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 (10)

1.一种具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，包括动密封环(3)、动密封环安装组件、静密封环(4)、定位组件、水端静密封环(13)、水端动密封环(14)和水端动环座(16)；其中，

动密封环安装组件由动环座(1)和动环座轴套(2)构成；自动环座(1)后端端面沿轴向开设有与动密封环(3)相互配合的第一环形凹槽，使动密封环(3)的前端插装在环形凹槽内，且动密封环(3)与第一环形凹槽的内、外侧槽壁之间分别形成有设置第一密封件(5)和第二密封件(6)的环形密封件安装槽；动环座(1)套装并固定在动环座轴套(2)前端外侧，且在动环座(1)前端内壁处设有环形凸台，使动环座(1)的内壁与动环座轴套(2)的外壁之间留有径向间隙，动环座轴套(2)前端端面与动环座(1)的环形凸台下端面之间留有与径向间隙相连通的轴向间隙；自动环座(1)的内侧槽壁斜向向上开设有与径向间隙连通的第一排气孔(7)；静密封环(4)与动密封环(3)同轴设置，且其前端抵在动密封环(3)的后端端面上；

水端静密封环(13)、水端动密封环(14)和水端动环座(16)依次套装在动环座轴套(2)的后端外壁上，且均与动环座(1)同轴设置；自水端动环座(16)前端端面沿轴向开设有与水端动密封环(14)相配合的第二环形凹槽，使水端动密封环(14)前端抵在水端静密封环(13)的后端端面上、后端插装在水端动环座(16)的第二环形凹槽内，且水端动密封环(14)与第二环形凹槽的内、外侧槽壁之间分别形成有设置第三密封件(21)和第四密封件(22)的环形密封件安装槽；在水端动环座(16)的外壁上开设有与第二环形凹槽槽底相连通的第二排气孔(1601)；

定位组件包括端盖(10)、运输定位板(15)、两个推环(11)和多个弹簧(12)；端盖(10)套装在静密封环(4)和水端静密封环(13)的外侧，且与动环座(1)同轴设置；沿端盖(10)的中心通孔的外周方向均布开设有多个轴向定位孔，且在每个轴向定位孔内设置有一个弹簧(12)；两个推环(11)分别抵在静密封环(4)的后端端面上和水端静密封环(13)的前端端面上，在与每个轴向定位孔相对应的两个推环(11)上各穿装有两个定位销钉(17)，两个定位销钉(17)相向设置并穿装在位于轴向定位孔内的弹簧(12)内，使弹簧(12)呈压缩的状态且两端分别抵在两个推环(11)的端面上；运输定位板(15)套装在水端静密封环(13)和水端动密封环(14)的外侧，其前端固定在端盖(10)上、后端固定在水端动环座(16)上。

2.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，动环座(1)的内壁与动环座轴套(2)的外壁之间留有的径向间隙的间距为0.1～1mm、轴向间隙为0.1～1mm。

3.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，第一排气孔(7)的轴线与动环座(1)的轴线之间所成的锐角夹角为1°～90°；第一排气孔(7)和第二排气孔(1601)的孔径为2mm～10mm。

4.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，在动环座轴套(2)的前端且内壁侧开设有第一槽口，在动环座(1)的环形凸台的后端外壁侧开设有与第一槽口相配合的第二槽口，使动环座(1)固定在动环座轴套(2)前端外侧时第一槽口与第二槽口拼合形成设置轴密封件(20)的轴密封件安装槽。

5.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，在动环座轴套(2)的外壁上设有环形焊接定位凸台，使动环座(1)焊接固定在动环座轴套(2)前端并保持二者之间留有轴向间隙和径向间隙。

6.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，在动环座轴套(2)的后端外壁上开设有与水端动环座(16)的内壁相配合的环形槽，环形槽内设置有第五密封件(23)。

7.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，在动环座(1)与动密封环(3)之间设置有多个防止动密封环(3)转动的防转销(8)，防转销(8)一端过盈安装在动环座(1)的安装孔内、另一端插装在自动密封环(3)顶端端面沿轴向开设的环形凹槽内；在水端动环座(16)与水端动密封环(14)之间设置有多个防止水端动密封环(14)转动的防转销，防转销一端过盈安装在水端动环座(16)的安装孔内、另一端插装在自水端动密封环(14)底端端面沿轴向开设的环形凹槽内。

8.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，在端盖(10)上开设有固定螺孔，使运输定位板(15)与端盖(10)通过螺栓连接固定。

9.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，在水端动环座(16)上开设有固定螺孔，使动环座轴套(2)与水端动环座(16)通过螺栓连接固定。

10.根据权利要求1所述的具有排气功能的机械密封装置，其特征在于，在端盖(10)前端的外壁和内壁分别开设有内置有密封件的环形凹槽，使其前端外壁与邻测部件的内壁之间形成密封，其前端内壁与静密封环(4)的外壁之间形成密封；端盖(10)的后端内壁上开设有内置有密封件的环形凹槽，使端盖(10)的后端内壁与水端静密封环(13)的外壁之间形成密封。

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