专利名称：自调心机械密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轴系用机械密封装置，尤其涉及船舶传动轴系用机械密封 装置。
技术背景机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置，它依靠弹性元件 对动、静环端面密封副的预紧而达到密封的轴向端面密封装置，故又称端面密 封。构成机械密封的基本元件有由动环和静环组成的呈平面的端面密封副、 弹性元件、辅助密封件、传动件、防转件和紧固件。这些基本元件的作用和要 求如下1. 由动环和静环组成的端面密封副，其作用是使密封面紧密贴合，防止 介质泄漏；2. 弹性补偿元件， 一般指弹簧、波纹管、隔膜等，它主要起预紧、补偿 和缓冲作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦和动环 等的惯性，保证端面密封的良好密合和动环的追随性；3. 辅助密封一般采用O型、V型、U型、楔型或异形圈，它主要起动环 和静环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用；4. 传动件一般由传动销、传动环、传动座、传动键传动突耳或牙嵌式联 结器等构成，主要起到将轴的转矩传给动环的作用；5. 紧固件一般包括紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套等，它起到 动静环的紧固、定位作用；6.防转件可以起到防止静环转动和脱出的作用。由于机械振动、旋转轴金加工等因素的影响，旋转轴在运转中常发生轴向 窜动和轴线角位移(即轴线偏心)等现象，对于轴向窜动，由于旋转轴轴向位 移的速率不大，弹性元件的补偿作用能够使动静环密封端面良好密合， 一般能 够消除轴向窜动产生的泄漏。在轴身较长的情况下，轴线偏心的现象时有发生， 并且出现的频率一般随着转速的增加而增加，由于现有机械密封装置上动、静 环的密封端面多为垂直于旋转轴的平面，因而旋转轴偏心使动环轴线和静环轴 线不重合、不平行，从而造成动环和静环的端面不再重合。而是形成一个张角， 从而导致泄漏，虽然该张角可由弹性元件给予补偿，但由于O该张角的顶角在 静环端面上的位置随着动环的旋转而旋转变化，且频率较高，弹性元件来不及 全部补偿，只能部分补偿；②辅助密封件对动环在动环座中的位移有一定的阻 碍作用，这使得动环的随动性不是很好，不能及时全部消除动静环之间的张角。上述因素使得现有机械密封装置的密封效果并不是很理想，目前尚未发现 更好的解决方法。 实用新型内容针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是要提 供一种自调心机械密封装置，它能减少由于旋转轴轴线偏心导致的泄漏，并且 结构不复杂，容易加工制造。为了解决上述技术问题，本实用新型自调心机械密封装置，包括由相对设 置且贴合的动环和静环构成的端面密封副、用于套接所述动环并和旋转轴固接 到一起的动环座、提供所述的动环和静环接触压力的弹性元件，以及安装在所 述动环座的内周壁和动环之间的辅助密封件，所述的动环和静环球面滑动接触。采用上述结构后，由于动环和静环球面滑动接触，当旋转轴的轴线偏心时， 动环轴线和静环轴线虽不重合，但动环端面和静环端面能够通过偏转滑动而始终贴合，整个机械密封装置仍能保持良好的密封性能。静环和动环的密封端面不仅可以分别是内凹的球面和外凸的球面；还可以分别是外凸的球面和内凹的球面；还可以是静环的密封端面为内凹的球面，动环的密封端面为平面。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型自调心机械密封装置作 进一步的详细说明。图1是本实用新型自调心机械密封装置应用于船舶艉轴机械密封的一 种具体实施方式
的结构示意图。
具体实施方式
图1中，静环7的密封端面为内凹的球面，并固定连接到船体上，动 环座4固定套接在弹簧座2中，弹簧座2固定连接到旋转轴套1上，动环 座4中套装有动环6，动环6的外周壁上沿周向均布有6个轴向的定位槽， 动环座4的周壁对应位置上均布有6个定位螺孔，定位螺钉旋入定位螺孔 后进入动环6外周壁上的定位槽中，定位螺钉与定位槽的底部不接触(图 中定位槽、定位螺孔、定位螺钉均未画出)，使动环6和动环座4不发生 相对转动，从而将旋转轴的转矩传给动环6。动环6的密封端面为外凸的 球面，并和静环7呈内凹球面的密封端面贴合，动环6和动环座4的两个 内周壁之间各安装有一只辅助密封件5，该辅助密封件5为橡胶"0"型圈， 由于橡胶"0"型圈具有弹性，动环座4外周壁上的定位螺丝钉与动环6 外周壁上定位槽的底部不接触，并且动环6和动环座4轴向球面滑动接触， 而艉轴径向跳动的位移一般小于0. 1咖，因而动环6可在动环座4中作小范围的偏转，动环座4和弹簧座2轴向之间还安装有12根性能一致的弹 性元件3，该弹性元件3为弹簧，使得动环6的密封端面沿轴向紧贴在静 环7的密封端面上，动环6采用高分子材料制成。由于高分子材料制造的 动环6质量很轻，因而动环6的惯性较小，有利于提高动环6的随动性。当旋转轴同时发生径向跳动和轴线偏心现象时，由动环6的端面在静 环7的内凹球面型端面中偏转滑动和动环6与动环座4之间的偏转滑动共 同给予调节补偿。旋转轴的轴向窜动由于频率较低，由弹性元件3给予补偿。 上述实施方式仅是本实用新型较好的实施方式之一，其静环和动环的 密封端面不仅可以分别是内凹的球面和外凸的球面；还可以分别是外凸的 球面和内凹的球面；还可以是静环的密封端面为内凹的球面，动环的密封 端面为平面。这些变更均落入本实用新型自调心机械密封装置的保护之 中。
权利要求1.一种自调心机械密封装置，包括由相对设置且贴合的动环(6)和静环(7)构成的端面密封副、用于套接所述动环(6)并和旋转轴固接到一起的动环座(4)、提供所述的动环(6)和静环(7)接触压力的弹性元件(3)，以及安装在所述动环座(4)的内周壁和动环(6)之间的辅助密封件(5)，其特征是所述动环(6)和静环(7)球面滑动接触。
2. 根据权利要求l所述的自调心机械密封装置，其特征是所述静环(7) 的密封端面为内凹球面，所述动环(6)的密封端面为外凸的球面。
3. 根据权利要求l所述的自调心机械密封装置，其特征是所述动环(6) 的密封端面为内凹球面，所述静环(7)的密封端面为外凸的球面。
4. 根据权利要求l所述的自调心机械密封装置，其特征是所述静环(7) 的密封端面为内凹球面，所述动环(6)的密封端面为平面。
5. 根据权利要求1所述的自调心机械密封装置，其特征是所述动环(6) 和动环座(4)轴向球面滑动接触。
专利摘要本实用新型涉及轴系用机械密封装置，尤其涉及船舶传动轴系用机械密封装置。本实用新型自调心机械密封装置，包括由相对设置且贴合的动环和静环构成的端面密封副、用于套接所述动环并和旋转轴固接到一起的动环座、提供所述的动环和静环接触压力的弹性元件，以及安装在所述动环座的内周壁和动环之间的辅助密封件，所述的动环和静环球面滑动接触。本实用新型能减少由于旋转轴轴线偏心导致的泄漏，并且结构不复杂，容易加工制造。
文档编号F16J15/00GK201330848SQ20092003864
公开日2009年10月21日 申请日期2009年1月4日 优先权日2009年1月4日
发明者丁郁华 申请人:江苏华阳重工科技股份有限公司