[发明专利]新型机械密封装置静环结构

说明书

技术领域：

本发明涉及一种在相对运动的表面之间的密封，特别是一种带刚性密封环的填料函。

背景技术：

船舶艉轴穿伸于船体艉部，其外露于船体外端部安装有推进器，艉轴在船体内侧是空气，艉轴在船体外侧是浸没在海水中，因此，艉轴穿伸船体处均设有船用艉轴管密封装置，也就是船舶专用的机械密封装置，在各种类型的船舶上，船用艉轴管密封装置的结构方案是多种多样，新近比较典型是英国深海密封有限公司提出的一种船用艉轴管密封装置，该装置的密封部分包括有静环座、环形密封条、静环、动环和驱动环，其中呈剖分状态的静环固设在静环座，静环和静环座之间设置有环形密封条作固定密封，剖分结构的动环是固定设在艉轴上，动环和艉轴配合处设置有密封圈，当艉轴旋转时，艉轴带动动环旋转，动环的工作面(转动端平面)和静环的工作面(固定端平面)形成相对运动的表面，并在该相对运动的表面间不易产生漏泄，从而保持该船用艉轴管密封装置应有的密封性。为达此目的，上述技术方案的静环上设置有作用于轴向和径向的弹性元件，该组弹性元件推动静环座，再由静环座上的环形密封条将静环工作面紧压在转动的动环工作面，依靠二个工作面的连续接触摩擦达到密封效果，但是上述结构存在下列问题：

1、动、静环工作面(主密封副)之间没有良好润滑条件--主密封副浸没在海水中，渗入的海水是良好的润滑剂，但上述技术方案的主密封副结构是简单的平面接触，虽然采用激光加工或复合形法等技术用以改善端面机械密封，仍然无法满足船用艉轴管密封装置的润滑需求，再加上海水中泥砂等杂质的存在，其结果是：

(1)主密封副工作表面磨损现象严重；

(2)主密封副发热量极大。

2、静环使用寿命短，由于静环工作面磨损严重，导致软材质制成的静环在弹性元件压力作用下也无法保持其密封功能，或在多次维修后无法恢复其密封性而报废，通常静环的有效使用寿命均较短；

3、可靠性低、安全性差，除上述由于磨损严重影响密封可靠性以外，由于主密封副润滑条件差，在紧压的主密封副上产生摩擦热无法散除，一方面可能使软质静环在高热条件下加大其磨损量或甚至失去密封功能，另一方面高温也会使动环或其它相关构件受到损害或导致艉轴管密封装置失效而危及设备安全；

4、制作和使用成本高，主密封副工作面积大，为保证其密封性，必须有较高技术的精加工，因而使产品的制作成本大幅提升，同时主密封副由于磨损严重和发热量大等因素，会使维护经费的支出增加，从而提高使用成本。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种新型机械密封装置静环结构，它能提高船用艉轴管密封装置工作的可靠性和安全性，延长静环使用寿命，降低制作和使用成本。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：新型机械密封装置包括有驱动环、动环、静环、环形密封条，静环座和弹性元件，其中静环配合环形密封条固设在静环座上，静环座上设置有弹性元件，静环在弹性元件的弹力作用下紧贴在动环上，其特点是：剖分式、静环上、下静环体的上、下工作面包括上上、下平面和上、下斜面，上、下平面位于上、下斜面的外缘，所述的上、下静环体沿周向布设有一组上、下U形水槽，所述的上、下U形水槽位于上、下工作面上并在上、下平面的内侧。本发明的上、下平面和动环工作面接触，上、下斜面和动环工作面间形成楔形间隙以及一组上、下U形水槽，构成静环和动环组合的新型水润滑结构。

本发明在上静环体剖分面处设有凸台，其上、下静环体的密封条配合面呈锥形。

本发明采用新型水润滑结构，当动环旋转时，在艉轴管密封装置在主密封副的工作面上能形成必要的润滑液膜，该结构能增强液膜的动压效应，由于主密封副润滑条件的改善，动、静环摩擦表面的磨损现象大大减轻，散热条件也明显改善，静环的使用寿命得到延长，装置由于润滑、散热条件改善而可靠性大大提高，安全也能得以保证，静环剖分面的凸台结构，还能降低或减少精加工工作量而降低制作成本，由于静环工作条件的改善，减少维护支出，降低使用成本。

附图说明

图1是本发明新型机械密封装置示意图。

图2是图1中静环轴向视示意图。

图3是图2中A-A剖视示意图。

图4是图2中B-B剖视局部放大示意图。

图5是图2中U型水槽局部放大示意图。

图6是图3中局部放大示意图。

图7是图2中上、下静环体剖分面处局部放大示意图。

具体实施方式：