一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，包括靜環(huán)和動(dòng)環(huán)，靜環(huán)或動(dòng)環(huán)包括壓力彈簧，靜環(huán)及動(dòng)環(huán)的端面在壓力彈簧的作用下貼合形成密封面，動(dòng)環(huán)的表面設(shè)置有來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽，來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽設(shè)置在動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面或外表面，或者來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽同時(shí)設(shè)置在動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面與外表面。該發(fā)明動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面或外表面處設(shè)置來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，密封面外圍或內(nèi)部會(huì)形成高速旋轉(zhuǎn)的流體，從而降低密封面內(nèi)外兩端的壓力差，進(jìn)而大幅度減少密封介質(zhì)的泄漏，進(jìn)而就降低了動(dòng)環(huán)或靜環(huán)的軸向壓力彈簧的壓力，進(jìn)而降低了壓力彈簧的制作成本。
【專利說(shuō)明】—種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及機(jī)械密封領(lǐng)域，特別涉及一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械密封產(chǎn)品，在靜環(huán)、動(dòng)環(huán)摩擦端面處(即密封接觸面處)，密封介質(zhì)由于壓力差，會(huì)從密封面極為細(xì)小的縫隙內(nèi)沿徑向向密封面另一側(cè)滲透，從而造成泄漏問(wèn)題，而泄露問(wèn)題正是機(jī)械密封產(chǎn)品所想要極力避免的。
[0003]鑒于機(jī)械密封在密封端面處的泄漏問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)廣泛采用的辦法是增加摩擦端面的壓力，即加大對(duì)靜環(huán)或動(dòng)環(huán)軸向施壓的壓力彈簧裝置的壓力，使靜環(huán)與動(dòng)環(huán)摩擦面上始終存在一個(gè)極大的軸向壓力，從而達(dá)到阻礙密封介質(zhì)從摩擦面問(wèn)沿徑向泄漏的目的。
[0004]上述行業(yè)內(nèi)采用的傳統(tǒng)方法，使機(jī)械密封的靜環(huán)及動(dòng)環(huán)摩擦面間存在一個(gè)極大的壓力，以此來(lái)阻礙密封介質(zhì)從摩擦面間經(jīng)徑向的泄漏。但正因?yàn)槟Σ撩骈g存在的巨大壓力，使機(jī)械密封在工作的時(shí)候，高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)與靜止不動(dòng)的靜環(huán)之間因摩擦力產(chǎn)生大量的熱量，因而，機(jī)械密封往往必須安裝獨(dú)立的、流量足夠大的冷卻回路來(lái)對(duì)摩擦端面進(jìn)行冷卻，否則機(jī)械密封產(chǎn)品很容易由于摩擦端面產(chǎn)生的高熱而燒毀。而在實(shí)際使用過(guò)程中，由于冷卻系統(tǒng)問(wèn)題而造成的機(jī)械密封高熱燒毀案例屢見(jiàn)不鮮，這樣就陷入一個(gè)惡性循環(huán):為減少密封介質(zhì)泄漏而不得不加大壓力彈簧的壓力，而加大彈簧壓力則必然造成摩擦端面產(chǎn)生高熱，從而必然促使設(shè)計(jì)使用高導(dǎo)熱、高質(zhì)量、高成本的摩擦硬環(huán)，以及更為精密的端面拋光工藝，同時(shí)還需要設(shè)計(jì)大流量的、可靠的冷卻裝置，這樣，機(jī)械密封產(chǎn)品的體積自然也越做越大。
[0005]綜上，現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械密封廣品僅從材質(zhì)及加工工藝上提聞廣品的密封性能，并通過(guò)增大彈簧壓力減小密封面間隙，其存在著難以克服的弊端，使得產(chǎn)品的造價(jià)高昂且體積龐大，不利于小型密封件的推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，以增加流體的軸向壓力及流速，減小徑向?qū)γ芊饷娴膲毫Γ瑥亩行p小密封面的泄漏。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，包括靜環(huán)和動(dòng)環(huán)，還包括壓力彈簧，所述靜環(huán)及動(dòng)環(huán)的端面在所述壓力彈簧的作用下貼合形成密封面，
[0009]所述動(dòng)環(huán)的表面設(shè)置有來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽設(shè)置在所述動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面或外表面，或者所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽同時(shí)設(shè)置在所述動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面與外表面。
[0010]優(yōu)選的，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽同時(shí)設(shè)置在所述動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面與外表面。
[0011]優(yōu)選的，所述動(dòng)環(huán)外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽與所述動(dòng)環(huán)內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽螺旋方向相同。
[0012]優(yōu)選的，所述動(dòng)環(huán)外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽與所述動(dòng)環(huán)內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽螺旋方向相反。
[0013]優(yōu)選的，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽還設(shè)置在所述靜環(huán)及動(dòng)環(huán)的端面，所述端面形成的密封面處的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的螺旋方向?yàn)檠貜较蛴赏庵羶?nèi)。
[0014]優(yōu)選的，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽還同時(shí)設(shè)置在所述動(dòng)環(huán)的外表面及所述密封面處。
[0015]優(yōu)選的，所述動(dòng)環(huán)外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽與所述動(dòng)環(huán)內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽螺旋方向相同。
[0016]優(yōu)選的，所述動(dòng)環(huán)外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽與所述動(dòng)環(huán)內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽螺旋方向相反。
[0017]優(yōu)選的，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的截面僅為呈矩形、半圓形、三角形、弧形中的任一種。
[0018]優(yōu)選的，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的截面呈矩形、半圓形、三角形、弧形中任意兩種或多種的組合。
[0019]通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其通過(guò)在動(dòng)環(huán)內(nèi)表面，或在外表面或密封面處設(shè)置來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，密封面外圍或內(nèi)部會(huì)形成高速旋轉(zhuǎn)的流體，從而降低密封面內(nèi)外兩端的壓力差，進(jìn)而大幅度減少密封介質(zhì)的泄漏，進(jìn)而就降低了動(dòng)環(huán)或靜環(huán)的軸向壓力彈簧的壓力，進(jìn)而降低了壓力彈簧的制作成本；同時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的流體還起到了良好的冷卻密封面的作用，進(jìn)而簡(jiǎn)化了獨(dú)立冷卻回路甚至可以取消獨(dú)立冷卻回路，在節(jié)約制作成本的同時(shí)還減小了機(jī)械密封件的安裝尺寸。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0021]圖1為實(shí)施例所公開(kāi)的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)剖面示意圖；
[0022]圖2為實(shí)施例所公開(kāi)的一種內(nèi)表面與外表面均設(shè)置有來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的動(dòng)環(huán)立體示意圖；
[0023]圖3為實(shí)施例所公開(kāi)的一種內(nèi)表面設(shè)置有來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的動(dòng)環(huán)截面示意圖圖；
[0024]圖4為實(shí)施例所公開(kāi)的一種內(nèi)表面與外表面均設(shè)置有來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的動(dòng)環(huán)截面示意。
[0025]圖中數(shù)字表示:
[0026]11.靜環(huán) 12.動(dòng)環(huán)13.壓力彈簧
[0027]14.密封面 15.來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0029]參考圖1，本發(fā)明提供的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，包括靜環(huán)11和動(dòng)環(huán)12，還包括壓力彈簧13，靜環(huán)11及動(dòng)環(huán)12的端面在壓力彈簧13的作用下貼合形成密封面14，動(dòng)環(huán)12的表面設(shè)置有來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15，來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15設(shè)置在動(dòng)環(huán)12的內(nèi)表面或外表面，或者來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15同時(shí)設(shè)置在動(dòng)環(huán)12的內(nèi)表面與外表面。
[0030]參考圖2，來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15同時(shí)設(shè)置在動(dòng)環(huán)12的內(nèi)表面與外表面，動(dòng)環(huán)12外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15與動(dòng)環(huán)12內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15螺旋方向相同或相反。
[0031]來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15還同時(shí)設(shè)置在靜環(huán)11及動(dòng)環(huán)12的端面，端面形成的密封面14處的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15的螺旋方向?yàn)檠貜较蛴赏庵羶?nèi)，且動(dòng)環(huán)12外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15與動(dòng)環(huán)12內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15螺旋方向相同或相反。
[0032]參考圖3及4，來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15的截面呈矩形、半圓形、三角形、弧形中的任一種或多種的組合。
[0033]本發(fā)明將槍械領(lǐng)域的槍管來(lái)復(fù)線具有加速子彈出膛速度及使子彈產(chǎn)生自我旋轉(zhuǎn)的原理應(yīng)用于機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)12上，即在機(jī)械密封產(chǎn)品的動(dòng)環(huán)12內(nèi)表面或外表面或密封面14上，制作整體為螺旋狀且截面可為矩形、圓形、三角形、不等邊形等等各種形狀的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15，其工作原理為:具有來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15的動(dòng)環(huán)12在跟隨主軸高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，其內(nèi)表面或外表面或內(nèi)、外表面均有的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽15在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)迫使動(dòng)環(huán)12內(nèi)部(或外部，或內(nèi)外部均有)的密封介質(zhì)(或冷卻介質(zhì))加速運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生自我旋轉(zhuǎn)，從而，密封介質(zhì)就會(huì)形成高速的、流動(dòng)方向?yàn)檩S向且垂直于密封面14的流體，這樣，密封面14徑向，即沿密封面14的方向上，密封介質(zhì)與密封面14另一側(cè)之間的壓力差會(huì)大大降低，從而大幅度地減少密封介質(zhì)的泄漏；或者采用特殊的輔助結(jié)構(gòu)，亦可利用采用來(lái)復(fù)線原理制作的動(dòng)環(huán)12，在密封面14處形成一個(gè)反加壓流體，從而大大降低密封介質(zhì)與密封面14另一側(cè)的壓力差，進(jìn)而達(dá)到大幅度減少密封介質(zhì)泄漏量的目的。
[0034]對(duì)上述實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，包括靜環(huán)和動(dòng)環(huán)，還包括壓力彈簧，所述靜環(huán)及動(dòng)環(huán)的端面在所述壓力彈簧的作用下貼合形成密封面，其特征在于， 所述動(dòng)環(huán)的表面設(shè)置有來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽設(shè)置在所述動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面或外表面，或者所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽同時(shí)設(shè)置在所述動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面與外表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽同時(shí)設(shè)置在所述動(dòng)環(huán)的內(nèi)表面與外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述動(dòng)環(huán)外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽與所述動(dòng)環(huán)內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽螺旋方向相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述動(dòng)環(huán)外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽與所述動(dòng)環(huán)內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽螺旋方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽還設(shè)置在所述靜環(huán)及動(dòng)環(huán)的端面，所述端面形成的密封面處的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的螺旋方向?yàn)檠貜较蛴赏庵羶?nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽還同時(shí)設(shè)置在所述動(dòng)環(huán)的外表面及所述密封面處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述動(dòng)環(huán)外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽與所述動(dòng)環(huán)內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽螺旋方向相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述動(dòng)環(huán)外表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽與所述動(dòng)環(huán)內(nèi)表面的來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽螺旋方向相反。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的截面僅為呈矩形、半圓形、三角形、弧形中的任一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的一種自增壓自減壓機(jī)械密封硬環(huán)，其特征在于，所述來(lái)復(fù)線型螺旋凹槽的截面呈矩形、半圓形、三角形、弧形中任意兩種或多種的組合。
【文檔編號(hào)】F16J15/40GK104421429SQ201310363535
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】王建衛(wèi), 張衛(wèi)東 申請(qǐng)人:蘇州恒揚(yáng)精密機(jī)械有限公司