CN216478928U - 一种油泵机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种油泵机械密封装置，包括有动组件和静组件；动组件包括有均为环状结构的动环、波纹管、冲压件、粉末冶金底座和单片波形弹簧；动环活动套设于泵轴周壁上且一端与静组件抵接；波纹管固定套设于泵轴周壁上，波纹管靠近静组件的一端沿径向向外扩张形成第一凸缘部；冲压件兜设于第一凸缘部和波纹管的外周上；粉末冶金底座固定套设在波纹管外周上，冲压件与粉末冶金底座沿轴向插接配合；粉末冶金底座远离静组件的一端向外扩张地形成第二凸缘部，单片波形弹簧设置于第二凸缘部与冲压件之间形成的间隙内。本申请有效地缩短了整体的轴向安装尺寸，可以方便地替换骨架油封，使用寿命得到延长。

Description

一种油泵机械密封装置

技术领域

本实用新型涉及机械密封技术领域，具体是涉及一种油泵机械密封装置。

背景技术

机械密封（端面密封）是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面的流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。因此，机械密封是一种通用的轴封装置。

机械密封结构多种多样，最常用的机械密封结构是端面密封。端面密封的静环、动环组成一对摩擦副，摩擦副的作用是防止介质泄漏。它要求静环、动环，具有良好的耐磨性，动环可以在轴向灵活的移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好的贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。为此，密封面要求有良好的加工质量，保证密封副有良好的贴合性能。构成机械密封的基本元件有静环、动环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈轴套密封圈等。

弹性元件（弹簧、波纹管）它主要起预紧、补偿和缓冲的作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦和动环等的惯性，保证端面密封副良好的贴合和动环的追随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。

辅助密封（0 形圈、V形圈、U 形圈、楔形圈和异形圈等）它主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。要求静环的密封元件能保证静环与压盖之间的密封性，静环有一定的浮动性，动环的密封元件能保证动环与轴或轴套之间的密封性和动环的浮动性。材料要求耐热等。

目前现有的机械密封结构一般轴向安装尺寸较大，不能达到市面上骨架油封的轴向尺寸，不能直接替换骨架油封来实现密封效果。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种油泵机械密封装置。

为解决现有技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种油泵机械密封装置，包括有套设在泵轴上随泵轴一同运动的动组件，以及固定在泵壳上供泵轴穿过的静组件；动组件包括有均为环状结构的动环、波纹管、冲压件、粉末冶金底座和单片波形弹簧；动环活动套设于泵轴周壁上且一端与静组件抵接；波纹管固定套设于泵轴周壁上，波纹管靠近静组件的一端沿径向向外扩张形成与动环固定连接的第一凸缘部；冲压件兜设于第一凸缘部远离静组件的一端以及第一凸缘部和波纹管的外周上；粉末冶金底座固定套设在波纹管外周上，冲压件与粉末冶金底座沿轴向插接配合，粉末冶金底座靠近静组件的一端与波纹管抵接；粉末冶金底座远离静组件的一端向外扩张地形成第二凸缘部，单片波形弹簧设置于第二凸缘部与冲压件之间形成的间隙内，单片波形弹簧两端分别与环形凸缘、冲压件抵接。

优选的，粉末冶金底座上沿轴向开设有方槽；冲压件朝向粉末冶金底座的一端设置有插设于方槽内的传动脚。

优选的，波纹管远离静组件的一端向外扩张地形成反扣；粉末冶金底座远离静组件的一端内圈向外扩张地形成与反扣形状契合的内台阶，反扣卡接在内台阶上。

优选的，静组件包括有静环和皮碗；静环固定地外扣在静环的一端，并与泵壳固定连接；皮碗与泵轴插接配合，一端自静环的一端伸出并与动环端部抵接。

优选的，皮碗外周上沿其轴向分布有至少一条与皮碗同轴环设的止漏筋。

优选的，动环采用锑石墨材料，静环采用无压烧结碳化硅材料。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

1.本申请通过动环、波纹管、冲压件、粉末冶金底座和单片波形弹簧组成的动组件，有效地减少了装置整体的轴向尺寸，达到与市面上的骨架油封相同尺寸，可以替代骨架油封从而提高油泵的使用寿命，减少骨架油封的更换次数，提高经济效益。

2.本申请通过在粉末冶金底座上设置方槽并在冲压件上设置于方槽配合的传动脚，一方面保证了冲压件和粉末冶金底座的同步旋转，一方面减小了轴向尺寸。

3.本申请通过在粉末冶金底座上设置内台阶，以及在波纹管上设置于内台阶配合的反扣，有效地提高了两者结构的一体化，进而提高了结构的稳定性。

4.本申请通过将动环、静环分别选用锑石墨材料和无压烧结碳化硅材料，可以有效保证耐磨性和使用寿命。还可以通过更换为工业陶瓷和热压石墨材料作为配对的摩擦副材料来进一步降低成本。

附图说明

图1是本实用新型的全剖视图。

图中标号为：

1-动组件；1a-动环；1b-波纹管；1b1-反扣；1c-冲压件；1d-粉末冶金底座；1e-单片波形弹簧；

2-静组件；2a-静环；2b-皮碗；2b1-止漏筋；

SS-泵轴。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示：

一种油泵机械密封装置，包括有套设在泵轴上随泵轴SS一同运动的动组件1，以及固定在泵壳上供泵轴SS穿过的静组件2；动组件1包括有均为环状结构的动环1a、波纹管1b、冲压件1c、粉末冶金底座1d和单片波形弹簧1e；动环1a活动套设于泵轴SS周壁上且一端与静组件2抵接；波纹管1b固定套设于泵轴SS周壁上，波纹管1b靠近静组件2的一端沿径向向外扩张形成与动环1a固定连接的第一凸缘部；冲压件1c兜设于第一凸缘部远离静组件2的一端以及第一凸缘部和波纹管1b的外周上；粉末冶金底座1d固定套设在波纹管1b外周上，冲压件1c与粉末冶金底座1d沿轴向插接配合，粉末冶金底座1d靠近静组件2的一端与波纹管1b抵接；粉末冶金底座1d远离静组件2的一端向外扩张地形成第二凸缘部，单片波形弹簧1e设置于第二凸缘部与冲压件1c之间形成的间隙内，单片波形弹簧1e两端分别与环形凸缘、冲压件1c抵接。

基于上述实施例，本申请通过冲压件1c和单片波形弹簧1e构成对动环1a、波纹管1b、粉末冶金底座1d的包围式的支撑结构，当泵轴SS转动时，波纹管1b承受与静组件2之间的摩擦力。通过单片波形弹簧1e对波纹管1b、第一凸缘部、动环1a提供朝向静组件2方向的抵紧力，从而使动环1a在随泵轴SS转动过程中保持与静组件2端面的贴合，实现机械密封效果，自动补偿密封面磨损，使之与静组件2良好的贴合，波纹管1b起到柔性密封的效果。兜住第一凸缘部和动环1a的冲压件1c的纵向截面为L型结构，通过将单片波形弹簧1e设置于第二凸缘部与冲压件1c间隙内，可以有效减少动组件整体轴向尺寸。此外，单片波形弹簧1e的轴长远小于常用的弹簧轴长，有效地降低了常规机械密封装置的叠加尺寸，进一步压缩装置整体的轴长，达到与市面上的骨架油封相同尺寸，可以替代骨架油封从而提高油泵的使用寿命，减少骨架油封的更换次数，提高经济效益。

进一步的，为了解决如何保证较小的轴向尺寸的同时实现冲压件1c与粉末冶金底座1d的同步旋转的问题，如图1所示：

粉末冶金底座1d上沿轴向开设有方槽；冲压件1c朝向粉末冶金底座1d的一端设置有插设于方槽内的传动脚。

基于上述实施例，本申请通过方槽与传动脚的插接配合，实现粉末冶金底座1d与冲压件1c的同步旋转。此外，该结构还可有效减小装置整体的轴向尺寸。方槽环绕粉末冶金底座1d的轴线均布有四个，也可以采用其他任意数量。

进一步的，为了解决如何提高波纹管1b和粉末冶金底座1d的一体化的问题，如图1所示：

波纹管1b远离静组件2的一端向外扩张地形成反扣1b1；粉末冶金底座1d远离静组件2的一端内圈向外扩张地形成与反扣1b1形状契合的内台阶，反扣1b1卡接在内台阶上。

基于上述实施例，本申请通过反扣1b1与内台阶的卡接配合，使波纹管1b不能轻易相对粉末冶金底座1d发生轴向窜动，提高了波纹管1b和粉末冶金底座1d的一体化，同时具有调节密封过盈量的作用。

进一步的，为了解决如何通过静组件2实现静密封的问题，如图1所示：

静组件2包括有静环2a和皮碗2b；静环2a固定地外扣在静环2a的一端，并与泵壳固定连接；皮碗2b与泵轴SS插接配合，一端自静环2a的一端伸出并与动环1a端部抵接。

基于上述实施例，本申请通过将相对于泵轴SS活动套接的静环2a、皮碗2b固定在泵壳上，使静环2a与动环1a组成一对摩擦副。皮碗2b对静环2a提供浮动性，起缓冲作用，从而保证了静环2a和动环1a端面配合所起到的密封效果。波纹管1b和皮碗2b均采用氟橡胶材料制成，还可以通过将其更换为丁腈橡胶以应用在工业液压油泵中，可有效降低使用成本。

进一步的，为了进一步防止泵壳内高压导致皮碗2b弹出，如图1所示：

皮碗2b外周上沿其轴向分布有至少一条与皮碗2b同轴环设的止漏筋2b1。

基于上述实施例，本申请通过在皮碗2b外周上设置止漏筋2b1，增加皮碗2b与泵壳配合的过盈量，从而提高其固定在泵壳上的结构稳定性，从而防止泵壳内高压导致皮碗2b弹出。图中采用三条沿皮碗2b轴线方向均布的止漏筋2b1，进一步提高结构稳定性，数量不仅限于三条。

进一步的，为了解决如何提高动环1a和静环2a的耐磨性的问题，如图1所示：

动环1a采用锑石墨材料，静环2a采用无压烧结碳化硅材料。

基于上述实施例，本申请所采用的锑石墨材料具有高硬度和高耐磨性，能极大地提高机械密封的使用寿命，静环2a选用的无压烧结碳化硅材料，它具有高强度、高自润滑性、高耐磨性的特点，同时它的成本相对低廉，适合民用油泵的实际需求。在一定使用场合下，可以用更廉价的摩擦材料替代无压烧结碳化硅材料和锑石墨材料，比如能采用廉价的工业陶瓷和热压石墨材料作为配对的摩擦副材料，能有效降低成本，而寿命的下降不甚明显，有利于搭建高、中、低端的市场供货体系，以适应不同工况的产品使用。

以上实施例仅表达了本实用新型的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种油泵机械密封装置，包括有套设在泵轴上随泵轴（SS）一同运动的动组件（1），以及固定在泵壳上供泵轴（SS）穿过的静组件（2）；

其特征在于，动组件（1）包括有均为环状结构的动环（1a）、波纹管（1b）、冲压件（1c）、粉末冶金底座（1d）和单片波形弹簧（1e）；动环（1a）活动套设于泵轴（SS）周壁上且一端与静组件（2）抵接；波纹管（1b）固定套设于泵轴（SS）周壁上，波纹管（1b）靠近静组件（2）的一端沿径向向外扩张形成与动环（1a）固定连接的第一凸缘部；冲压件（1c）兜设于第一凸缘部远离静组件（2）的一端以及第一凸缘部和波纹管（1b）的外周上；粉末冶金底座（1d）固定套设在波纹管（1b）外周上，冲压件（1c）与粉末冶金底座（1d）沿轴向插接配合，粉末冶金底座（1d）靠近静组件（2）的一端与波纹管（1b）抵接；粉末冶金底座（1d）远离静组件（2）的一端向外扩张地形成第二凸缘部，单片波形弹簧（1e）设置于第二凸缘部与冲压件（1c）之间形成的间隙内，单片波形弹簧（1e）两端分别与环形凸缘、冲压件（1c）抵接。

2.根据权利要求1所述的一种油泵机械密封装置，其特征在于，粉末冶金底座（1d）上沿轴向开设有方槽；冲压件（1c）朝向粉末冶金底座（1d）的一端设置有插设于方槽内的传动脚。

3.根据权利要求1所述的一种油泵机械密封装置，其特征在于，波纹管（1b）远离静组件（2）的一端向外扩张地形成反扣（1b1）；粉末冶金底座（1d）远离静组件（2）的一端内圈向外扩张地形成与反扣（1b1）形状契合的内台阶，反扣（1b1）卡接在内台阶上。

4.根据权利要求1所述的一种油泵机械密封装置，其特征在于，静组件（2）包括有静环（2a）和皮碗（2b）；静环（2a）固定地外扣在静环（2a）的一端，并与泵壳固定连接；皮碗（2b）与泵轴（SS）插接配合，一端自静环（2a）的一端伸出并与动环（1a）端部抵接。

5.根据权利要求4所述的一种油泵机械密封装置，其特征在于，皮碗（2b）外周上沿其轴向分布有至少一条与皮碗（2b）同轴环设的止漏筋（2b1）。

6.根据权利要求4所述的一种油泵机械密封装置，其特征在于，动环（1a）采用锑石墨材料，静环（2a）采用无压烧结碳化硅材料。

Images