專利名稱：剖分式機械密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及旋轉(zhuǎn)機械所使用的機械密封，特別是剖分式機械密封。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)機械在工作時，為了減少摩擦和磨損，一般在各運動部件間加上潤滑劑。為了保證潤滑劑能長期有效的工作，同時避免外界污染物進入工作腔中，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)零部件，如軸承的早期失效，在轉(zhuǎn)軸穿過殼體處加上了機械密封，以避免液體，如潤滑油的滲漏和外界雜質(zhì)的進入。這類機械密封一般是整體式的，但在某些特殊場合，如大型的反應(yīng)釜、泵等機械中，采用整體式密封不便于進行修理和更換。在這種情況下，必須對機器本體進行拆卸，才能達(dá)到目的，這樣做既消耗了大量的時間，又浪費了大量的人力物力。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種剖分式機械密封，既能保證密封的可靠性，又能節(jié)約修理或更換密封裝置的時間與費用。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的對旋轉(zhuǎn)機械所使用的機械密封采用剖分式結(jié)構(gòu)。密封件為一端剖分式或兩端剖分式。在修理或更換密封裝置時，僅需拆卸外部剖分式壓緊件即可進行工作，而無需拆卸其他裝置。
一種剖分式機械密封，其橫截面可以是圓形也可以是矩形，其特征在于，所述密封的一端為具有凹槽的連接密封腔，另一端則由前部帶有相似形狀的凸臺，且其后部帶有凹槽的接頭所組成。
本實用新型的結(jié)構(gòu)如下密封件一端的中部為內(nèi)部具有一個圓柱狀凹槽和錐臺狀(或球冠狀)凹槽的連接密封腔，在腔內(nèi)特定位置處有一具有較好剛性的一端開口的彈性圈，固定在密封件基體材料內(nèi)，其開口向上或向下。彈性圈的內(nèi)直徑與連接導(dǎo)引頭上凹槽外直徑的配合為輕微的過渡配合。
另一端相應(yīng)位置上是接頭。接頭的前部為連接導(dǎo)引頭，由一個具有錐臺狀(或球冠狀)凸臺和圓柱狀凸臺組成，連接導(dǎo)引頭后面為帶有圓柱形聯(lián)結(jié)凹槽共同組成接頭。圓柱形聯(lián)結(jié)凹槽的截面形狀為圓形或矩形，與彈性圈的內(nèi)部形狀一致，其徑向尺寸略大于彈性圈的內(nèi)徑尺寸。連接導(dǎo)引頭的錐臺狀凸臺和連接密封腔內(nèi)錐臺狀凹槽具有一定的斜度。連接導(dǎo)引頭前端部錐臺狀(或球冠狀)凸臺材料的硬度應(yīng)大于連接密封腔基體材料硬度，其數(shù)值根據(jù)工作環(huán)境參數(shù)確定。
在兩密封端面的外徑方向上，分別為具有同一環(huán)形截面凸起的端面。
本實用新型的優(yōu)點是(1)聯(lián)結(jié)時，僅需將接頭壓入接頭密封腔中，然后通過聯(lián)結(jié)剖分式壓緊件，通過調(diào)整聯(lián)結(jié)螺栓的壓緊程度，即可實現(xiàn)安裝和密封的目的；拆卸步驟則與聯(lián)結(jié)相反；(2)由于本密封件中采用了密封腔、彈性圈與接頭聯(lián)結(jié)，因而其密封效果好；由于密封端面有環(huán)形凸起的截面，可以進一步保證密封的緊密性。
(3)當(dāng)壓力增大時，開口向上或向下的彈性圈將發(fā)生壓縮變形，與槽9的聯(lián)結(jié)更加緊密，從而達(dá)到了隨工作壓力增加而增大密封效果的目的；(4)由于本實用新型的著眼點僅在于保證方便更換工作，因而除軸上與密封有關(guān)的零件要求是剖分式外，對其它零部件或結(jié)構(gòu)沒有特殊的要求，只需要拆卸與密封有關(guān)零件即可進行密封裝置的修理或更換，因而具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維修與更換均較方便。


圖1是本實用新型的組合結(jié)構(gòu)示意圖圖2是橫截面形狀為矩形的開口彈性圈的示意圖圖3是橫截面形狀為圓形的開口彈性圈的示意圖圖4是一端剖分的密封結(jié)構(gòu)示意圖圖5是兩端剖分的密封件結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
下面通過實施例進一步說明本實用新型。
實施例1參看圖1，密封左端的中部為內(nèi)部具有一個圓柱形孔4、圓柱狀凹槽2和錐臺狀凹槽1的連接密封腔，右端相應(yīng)位置上則為一個具有錐臺狀凸臺7和圓柱狀凸臺8組成連接導(dǎo)引頭，在其后部為帶有圓柱形聯(lián)結(jié)凹槽9共同組成連接接頭。
在連接密封腔內(nèi)特定位置處有一具有較好剛性的一端開口的彈性圈3，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，固定在密封件基體材料5內(nèi)。彈性圈3的內(nèi)直徑與連接凹槽9外直徑的配合為輕微的過渡配合。
彈性圈3的開口端在結(jié)合固定時應(yīng)保證位于密封件安裝時的上(或下)面。在安裝時，彈性圈3可根據(jù)接頭錐臺狀凸臺7和圓柱狀凸臺8壓入時的尺寸大小變形擴大，一旦錐臺狀凸臺7進入錐臺狀凹槽1，且圓柱狀凸臺8進入接頭密封腔圓柱狀凹槽2中后，圈3發(fā)生彈性收縮，壓入接頭圓柱狀凸臺8后部的圓柱形凹槽9中，保證了聯(lián)結(jié)的可靠性；同時，由于兩者間具有輕微的過渡配合，因此也保證了聯(lián)結(jié)的密封性能。彈性圈3的開口端向上或向下固定在連結(jié)密封腔內(nèi)，根據(jù)它的固定位置可以實現(xiàn)隨工作壓力產(chǎn)生壓縮變形，保證了變壓力下的密封效果。
同時，在密封端面外徑方向上，為具有一定環(huán)形凸起截面的端面6、10，聯(lián)結(jié)時它們所產(chǎn)生的變形可以提高密封接觸面的密封效果。
該密封的另一端相應(yīng)位置上為一接頭，接頭前部為連接導(dǎo)引頭，導(dǎo)引頭的前端面為具有錐臺狀或球冠狀的凸臺7和圓柱形凸臺8，凸臺8后端面垂直于密封件的軸線，錐臺狀凸臺7的斜度可為3～20°，其徑向尺寸略大于彈性圈的內(nèi)徑尺寸0.1～4mm。緊接凸臺8的連接凹槽9的截面形狀為圓形或矩形，應(yīng)與彈性圈的內(nèi)部形狀一致。連接導(dǎo)引頭的硬度應(yīng)大于連接密封腔基體材料5～30邵爾氏(HS)硬度，具體數(shù)值根據(jù)工作環(huán)境參數(shù)確定。
圖2為橫截面形狀為矩形的開口彈性圈3的示意圖，圖3為橫截面形狀為圓形的開口彈性圈3的示意圖。根據(jù)所選材料種類，彈性圈3可以用硫化、粘接或其它方法固定在連接密封腔的相應(yīng)位置上。
圖4和圖5分別為一端開口和兩端開口的密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。
以圖1為例，安裝時，施加外力擠壓密封件的兩端面，待錐臺狀凸臺完全進入連接密封腔內(nèi)錐臺狀凹槽中后，再進行輕微旋轉(zhuǎn)，即可實現(xiàn)接頭與密封腔的緊密聯(lián)結(jié)。更換時則施加一定的外力使其分離即可。密封圈安裝好后，將剖分式壓緊件用螺栓連接起來，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)其聯(lián)結(jié)松緊程度，即可達(dá)到保證密封的目的；更換時，操作步驟與安裝時相反。
圖4為圖1所示一端剖分的密封件整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖5示出了兩端剖分的密封件結(jié)構(gòu)示意圖。圖5密封件的安裝過程與圖1相似，其區(qū)別在于需分別對兩個端面都進行聯(lián)結(jié)，從而達(dá)到安裝密封的目的。更換時，其拆卸過程則與安裝時相反。
權(quán)利要求1.一種剖分式機械密封，其橫截面可以是圓形也可以是矩形，其特征在于，所述密封的一端為具有凹槽(1)和(2)的連接密封腔，另一端則由前部帶有相似形狀的凸臺(7)和凸臺(8)，且其后部帶有凹槽(9)的接頭所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剖分式機械密封，其特征在于，連接密封腔的內(nèi)部為具有一個特定形狀的凹槽，其前端截面為錐臺狀或球冠狀的凹槽(1)，緊接其后部為圓柱狀凹槽(2)和圓柱形孔(4)，在圓柱狀孔(4)的右端固定有一具有較好剛性的一端開口的彈性圈(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剖分式機械密封，其特征在于，在兩密封端面(5)的外徑方向上，分別為具有同一環(huán)形截面凸起的端面密封(6)和(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剖分式機械密封，其特征在于，彈性圈(3)的截面形狀為圓形或矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剖分式機械密封，其特征在于，所述密封的另一端相應(yīng)位置上為一接頭，接頭前部為連接導(dǎo)引頭，導(dǎo)引頭的前端面為具有錐臺狀或球冠狀的凸臺(7)和圓柱形凸臺(8)，凸臺(8)后端面垂直于密封件的軸線，錐臺狀凸臺(7)的斜度可為3～20°，其徑向尺寸略大于彈性圈的內(nèi)徑尺寸0.1～4mm，緊接凸臺(8)的連接凹槽(9)的截面形狀為圓形或矩形，并與彈性圈的內(nèi)部形狀一致。
專利摘要本實用新型涉及一種剖分式機械密封，該密封一端為內(nèi)部具有一個特定形狀凹槽的連接密封腔，另一端相應(yīng)位置上則為一個前端帶有相似形狀凸臺和后部具有連接凹槽的接頭，接頭兩部分外端面由具有環(huán)弧性凸起的結(jié)構(gòu)所組成，在安裝時將接頭壓入連接密封腔中，達(dá)到密封的目的，并可隨著壓力變化，自動調(diào)整密封效果。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維修及更換方便，特別適用于旋轉(zhuǎn)機械中采用整體式密封時不便于進行修理和更換密封裝置的場合，也可用于其他機械的密封。
文檔編號F16J15/18GK2742241SQ20042003469
公開日2005年11月23日 申請日期2004年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月9日
發(fā)明者楊啟明, 周巖, 馬興昌, 尤文卿 申請人:西南石油學(xué)院