專利名稱：水壓自平衡機(jī)械密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軸系用機(jī)械密封裝置，尤其涉及船舶傳動(dòng)軸系用機(jī)械密封 裝置的改進(jìn)。
技術(shù)背景機(jī)械密封是一種用來(lái)解決傳動(dòng)軸與機(jī)體之間密封的裝置，它依靠彈性元件 對(duì)動(dòng)、靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊而達(dá)到密封的軸向端面密封裝置，故又稱端面密 封。構(gòu)成機(jī)械密封的基本元件有由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成的呈平面的端面密封副、 彈性元件、輔助密封件、傳動(dòng)件、防轉(zhuǎn)件和緊固件。這些基本元件的作用和要 求如下1. 由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成的端面密封副，其作用是使密封面緊密貼合，防止 介質(zhì)泄漏；2. 彈性補(bǔ)償元件， 一般指彈簧、波紋管、隔膜等，它主要起預(yù)緊、補(bǔ)償 和緩沖作用，要求始終保持足夠的彈性來(lái)克服輔助密封和傳動(dòng)件的摩擦和動(dòng)環(huán) 等的慣性，保證端面密封的良好密合和動(dòng)環(huán)的追隨性；3. 輔助密封一般采用O型、V型、U型、楔型或異形圈，它主要起動(dòng)環(huán) 和靜環(huán)的密封作用，同時(shí)也起到浮動(dòng)和緩沖作用；4. 傳動(dòng)件一般由傳動(dòng)銷、傳動(dòng)環(huán)、傳動(dòng)座、傳動(dòng)鍵傳動(dòng)突耳或牙嵌式聯(lián) 結(jié)器等構(gòu)成，主要起到將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)的作用；5. 緊固件一般包括緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套等，它起到 動(dòng)靜環(huán)的緊固、定位作用；6. 防轉(zhuǎn)件可以起到防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)和脫出的作用。目前的機(jī)械密封裝置中，彈簧座與傳動(dòng)軸襯套固定連接在一起，動(dòng)環(huán)座可 滑動(dòng)的套裝在彈簧座中，動(dòng)環(huán)套裝在動(dòng)環(huán)座中，動(dòng)環(huán)和與其相對(duì)設(shè)置且相互貼 合的靜環(huán)構(gòu)成端面密封副，靜環(huán)固接到船體上，彈簧座中設(shè)有安裝彈簧的內(nèi)腔， 內(nèi)腔中安裝有沿軸向放置的彈簧，動(dòng)環(huán)座在彈簧的軸向推力下，使套裝在動(dòng)環(huán) 座中的動(dòng)環(huán)緊貼在靜環(huán)的端面，從而起到密封作用，由于彈簧座、動(dòng)環(huán)座、動(dòng) 環(huán)、靜環(huán)均為密封的部件，因而它們與海水接觸的外表面都受到海水的壓力， 其中彈簧座由于和傳動(dòng)軸襯套固接在一起，所以彈簧座沿軸向不發(fā)生位移，因 而對(duì)套接在其中的動(dòng)環(huán)座沒(méi)有力的作用，而動(dòng)環(huán)的兩端分別與動(dòng)環(huán)座和靜環(huán)密 封接觸，只有動(dòng)環(huán)的外周壁與海水接觸，但所受海水的合壓力為零，對(duì)于動(dòng)環(huán) 座來(lái)說(shuō)，動(dòng)環(huán)座與海水接觸的外表面包括動(dòng)環(huán)座的外周壁(動(dòng)環(huán)座套裝在彈簧 座中的部分不計(jì))和套接動(dòng)環(huán)的端面上動(dòng)環(huán)外周壁以外的環(huán)形部分，其中動(dòng)環(huán) 座外周壁所受海水的合壓力為零，只有動(dòng)環(huán)外周壁以外的環(huán)形部分所受海水的 合壓力的方向與彈簧座中彈簧作用在動(dòng)環(huán)座上的推力的方向相反，使得套裝在 動(dòng)環(huán)座中的動(dòng)環(huán)沿軸向作用在靜環(huán)端面上的壓力受到削弱，尤其在海洋工程船舶的水下推進(jìn)器中，有時(shí)需要在水下65米深處作業(yè)，巨大的深水壓力將使動(dòng)環(huán) 沿軸向作用在靜環(huán)端面上的壓力受到嚴(yán)重削弱，甚至導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏，引發(fā) 重大事故，即使從增加彈簧的勁度系數(shù)和彈簧數(shù)量等方面來(lái)增加動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的 接觸壓力，但由于深水壓力過(guò)大，這些措施往往收效甚微，目前尚無(wú)良好的解 決方法。實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實(shí)用新型是要提供一種水壓自平衡機(jī)械 密封裝置，它能自動(dòng)平衡海水作用在動(dòng)環(huán)座上的軸向壓力，使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)良好 貼合，提高密封效果。針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題的方案是水壓自平衡機(jī)械密封裝置，包括固接到傳動(dòng)軸襯套上的彈簧座，該彈簧座中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔， 該內(nèi)腔中安裝有軸向放置的彈簧，動(dòng)環(huán)座的一端安裝有動(dòng)環(huán)，該動(dòng)環(huán)座的另一 端可滑動(dòng)的套入到所述的內(nèi)腔中，所述彈簧的兩端分別抵壓在所述的彈簧座和 所述的動(dòng)環(huán)座上，所述的動(dòng)環(huán)和安裝在船體上的靜環(huán)相對(duì)設(shè)置且貼合而構(gòu)成端 面密封副，所述動(dòng)環(huán)座的外表面上至少開有一個(gè)孔，且該孔與所述彈簧座中安 裝彈簧的所述內(nèi)腔連通。
采用上述方案后，由于動(dòng)環(huán)座的外表面開有孔，并與彈簧座中安裝彈簧的 內(nèi)腔連通，使得彈簧座的內(nèi)腔與海水連通并充滿海水，海水對(duì)內(nèi)腔中的各個(gè)方 向都產(chǎn)生壓力，又由于內(nèi)腔的內(nèi)徑小于動(dòng)環(huán)的外徑，海水作用在內(nèi)腔各個(gè)面上 的合力的方向與彈簧座內(nèi)腔中彈簧推力的方向相同，并大于且相反于海水作用 在動(dòng)環(huán)座外表面上的合力，不僅海水壓力削弱彈簧推力的現(xiàn)象得以消除，還增 加了動(dòng)環(huán)座作用在動(dòng)環(huán)上的推力，使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)更加密實(shí)的貼合，提高密封效 果。另一方面在不需要過(guò)分增大動(dòng)、靜環(huán)構(gòu)成的端面密封副接觸壓力的情況下， 可以適當(dāng)減小彈簧的勁度系數(shù)和尺寸以及彈簧座的尺寸，從而降低制造成本。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型水壓自平衡機(jī)械密封裝 置作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型水壓自平衡機(jī)械密封裝置應(yīng)用于海洋工程船舶電動(dòng) 推進(jìn)器傳動(dòng)軸密封的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，傳動(dòng)軸襯套1固定連接且包裹在傳動(dòng)軸10的外表面，彈簧座 2固定連接到傳動(dòng)軸襯套1上，彈簧座2中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔4，動(dòng)環(huán)座6的一 端可滑動(dòng)的套接在彈簧座2的內(nèi)腔4中，動(dòng)環(huán)座6的另一端套裝有動(dòng)環(huán)8，
5動(dòng)環(huán)8的外周壁上沿周向均布有6個(gè)軸向的定位槽，動(dòng)環(huán)座6的外周壁對(duì) 應(yīng)位置上均布有6個(gè)定位螺孔，定位螺釘旋入定位螺孔后進(jìn)入動(dòng)環(huán)8外周 壁上的定位槽中(圖中定位槽、定位螺孔、定位螺釘均未畫出)，使動(dòng)環(huán)8 和動(dòng)環(huán)座6不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將傳動(dòng)軸10的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)8。靜環(huán)9 的密封端面為平面，并固定連接到船體上，動(dòng)環(huán)8的密封端面為平面，并 和與動(dòng)環(huán)8相對(duì)設(shè)置的靜環(huán)9呈平面的密封端面貼合，動(dòng)環(huán)8和靜環(huán)9構(gòu) 成端面密封副，動(dòng)環(huán)8的外周壁和動(dòng)環(huán)座6的內(nèi)周壁之間安裝有一只輔助 密封件7，該輔助密封件7為橡膠"0"型圈，用于阻止海水從動(dòng)環(huán)8和動(dòng) 環(huán)座6之間的隙縫中漏入，動(dòng)環(huán)座6和彈簧座2之間呈環(huán)形的內(nèi)腔4中沿 周向均勻安裝有12根性能一致且軸向放置的彈簧3，彈簧3的兩端分別抵壓 在彈簧座2和動(dòng)環(huán)座6匕使得動(dòng)環(huán)8的密封端面在彈簧3的彈力作用下沿 軸向緊貼在靜環(huán)9的密封端面上，動(dòng)環(huán)8采用高分子材料制成。動(dòng)環(huán)座6 與海水接觸的外表面上加工有四個(gè)沿周向均布的孔5，該孔5與彈簧座2中安裝 彈簧3的內(nèi)腔4連通。電動(dòng)推進(jìn)器工作在深海中時(shí)，海水通過(guò)孔5進(jìn)入彈簧座2 的內(nèi)腔4中，由于動(dòng)環(huán)8的外徑大于彈簧座2中內(nèi)腔4的內(nèi)徑，因而內(nèi)腔4中 的海水作用在動(dòng)環(huán)座6上且指向靜環(huán)9的軸向推力大于海水作用在動(dòng)環(huán)座6外 表面上且方向沿軸向由動(dòng)環(huán)8指向彈簧座2的合壓力，所以作用于動(dòng)環(huán)8上的 且指向靜環(huán)9的合力得到增加，更有利于動(dòng)環(huán)8和靜環(huán)9緊密貼合，提高密封 效果。
上述實(shí)施方式僅是本實(shí)用新型較好的實(shí)施方式之一，其中動(dòng)環(huán)座外表面上 孔的數(shù)量不僅僅局限于四個(gè)，還可以是兩個(gè)或六個(gè)或八個(gè)，且均布在動(dòng)環(huán)座的 外表面。這些變更均落入本實(shí)用新型水壓自平衡機(jī)械密封裝置的保護(hù)之中。
權(quán)利要求1.一種水壓自平衡機(jī)械密封裝置，包括固接到傳動(dòng)軸襯套(1)上的彈簧座(2)，該彈簧座(2)中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔(4)，該內(nèi)腔(4)中安裝有軸向放置的彈簧(3)，動(dòng)環(huán)座(6)的一端安裝有動(dòng)環(huán)(8)，該動(dòng)環(huán)座(6)的另一端可滑動(dòng)的套入到所述的內(nèi)腔(4)中，所述彈簧(3)的兩端分別抵壓在所述的彈簧座(2)和所述的動(dòng)環(huán)座(6)上，所述的動(dòng)環(huán)(8)和安裝在船體上的靜環(huán)(9)相對(duì)設(shè)置且貼合而構(gòu)成端面密封副，其特征是所述動(dòng)環(huán)座(6)的外表面上至少開有一個(gè)孔(5)，且該孔(5)與所述彈簧座(2)中安裝彈簧(3)的內(nèi)腔(4)連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水壓自平衡機(jī)械密封裝置，其特征是所述的孔 (5 )沿所述動(dòng)環(huán)座(6 )的外表面均布分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水壓自平衡機(jī)械密封裝置，其特征是所述動(dòng)環(huán) 座(6 )的外表面沿周向均布有四個(gè)孔(5 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水壓自平衡機(jī)械密封裝置，其特征是所述動(dòng)環(huán) 座(6 )的外表面沿周向均布有六個(gè)孔(5 )。
專利摘要本實(shí)用新型涉及軸系用機(jī)械密封裝置，尤其涉及船舶傳動(dòng)軸系用機(jī)械密封裝置的改進(jìn)。本實(shí)用新型水壓自平衡機(jī)械密封裝置，包括固接到傳動(dòng)軸襯套上的彈簧座，該彈簧座中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔，該內(nèi)腔中安裝有軸向放置的彈簧，動(dòng)環(huán)座的一端安裝有動(dòng)環(huán)，該動(dòng)環(huán)座的另一端可滑動(dòng)的套入到所述的內(nèi)腔中，所述彈簧的兩端分別抵壓在所述的彈簧座和所述的動(dòng)環(huán)座上，所述的動(dòng)環(huán)和安裝在船體上的靜環(huán)相對(duì)設(shè)置且貼合而構(gòu)成端面密封副，所述動(dòng)環(huán)座的外表面上至少開有一個(gè)孔，且該孔與所述彈簧座中安裝彈簧的所述內(nèi)腔連通。本實(shí)用新型能自動(dòng)平衡海水作用在動(dòng)環(huán)座上的軸向壓力，使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)良好貼合，提高密封效果。
文檔編號(hào)F16J15/16GK201412508SQ20092003950
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者丁郁華 申請(qǐng)人:江蘇華陽(yáng)重工科技股份有限公司