[发明专利]一种机械旋转接头密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械密封领域，具体是指一种机械旋转接头密封装置。

背景技术

高速高压的机械旋转接头通常采用的是机械式密封装置，在密封腔的两侧采用两个摩擦副，摩擦副材料是由硬质的金属及其它耐磨耐高温材料制成。硬质材料的机械式密封一般由静环(与壳体固定在一起)、动环(与轴固定在一起)、弹簧等多个元件构成。由于轴和动环运转时有径向跳动，所以难以采用径向密封方式，因此目前市场上的机械式密封主要是端面密封形式，即动环与静环的端面在流体压力和补偿弹力(弹簧力)作用下保持贴合，作相对滑转摩擦运动，动环有径向跳动时可以沿端面滑移。这种无缝隙贴合形式的机械密封一般需要弹簧压紧，由于运转时轴也有轴向跳动，因此在结构上还要保证轴可以有轻微的轴向跳动。

常用机械密封结构的基本元件包括：静止环(静环)，防止静止环转动的防转销，防止静环与壳体之间泄漏的密封圈，旋转环(动环)，防止旋转环转动的紧定螺钉，防止动环与轴之间泄漏的密封圈，弹簧，弹簧座。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。机械密封的结构形式很多，结构的复杂程度差异很大，而上述需要的结构元件是最基本的。

目前机械密封存在的主要问题是：

(1)结构复杂，元件数量多，造成成本上升。

(2)体积大，影响一些应用机械密封的设备的性能。

(3)转速受到限制，原因除了材料的摩擦磨损性能的限制外，高速振动也是一个原因，元件多，之间配合有间隙，高速旋转容易产生振动噪声。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种机械旋转接头密封装置，相对于现有技术，本发明简化机械密封的结构，结构紧凑，零件数量少。

本发明通过下述技术方案实现：

一种机械旋转接头密封装置，其嵌装在轴与壳体之间并对壳体与轴之间的流体进行密封，包括两个动环、两个静环、两个胶圈、一个间隔套；

动环分别位于轴的最外两端并与轴密封、固定连接；

静环分别位于动环的内侧，其外端面与动环的内端面接触构成密封摩擦副；

胶圈分别套设在静环上，其外圆与壳体内圆贴合，胶圈的内圆与静环的外圆锥形配合；

弹性间隔套位于胶圈之间形成的密封空腔内，间隔套的圆周上开有作为液体通道的孔；胶圈内侧端面与间隔套端面抵压接触。

所述胶圈的内圆与两个静环的外圆之间呈20°楔形配合。

所述弹性间隔套截面为弹簧曲线形状，并沿轴的轴向上具有张力。

所述弹性间隔套由薄钢板压制而成。

所述间隔套的外径大于壳体内径0.1～0.2mm，并在圆周上设有一个2～3mm宽开口，使其保持一定张力并与壳体贴压。

所述动环与轴之间分别设置有“○”形密封圈。

所述动环的两端分别设置有防止动环旋转的柱销。

所述轴的其中一端设有对动圈进行轴向限位的卡环。

与现有技术相比本发明的有益效果在于：

(1)本发明的机械旋转接头密封装置元件数量少，体积小，运行平稳，且技术手段简便易行。胶圈的支撑具有减振效果，运行平稳，尤其适合于高速运转。

(2)壳体具有通孔，更有利于机械加工要求(一般的箱体多采用镗孔)，间隔套取代了传统机械密封的弹簧、弹簧座等，体积小，不需要旋转(传统机械密封的弹簧随动环旋转)，动态干扰小；

(3)本发明胶圈分别套设在静环上，其外圆与壳体内圆贴合，胶圈的内圆与静环的外圆锥形配合；这种结构，静环用胶圈支撑起到了稳定静环和防止泄漏的作用，静环不需要专门的键销等元件，简化了结构。这种结构还具有胶圈对静环的直接稳定和吸振作用，可大幅度提升运转速度，目前市场上传统机械密封产品的线速度小于20m/s，pv值小于30m/s.MPa(摩擦副材料为碳化钨对石墨)，本发明通过试验表明超过了90m/s.MPa，线速度超过50m/s。

附图说明

图1为本发明机械旋转接头密封装置的结构示意图。

图2为图1胶圈受力分析示意图。

图3为本发明机械旋转接头密封装置应用例示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

实施例