一种弹簧式机械密封结构的制作方法

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1.本实用新型属于机械密封技术领域，具体涉及一种弹簧式机械密封结构。

背景技术：

2.机械密封作为一种轴端密封装置，已在各种流体机械和设备中得到广泛应用。虽然其不属于具有决定性意义的技术领域，但是密封性能的好坏可能决定设备能否运行。
3.随着石油、化工、航天、天然气输送等行业日趋发展，对机械密封要求越来越高，对泵送有毒有害工艺介质工况需要实现密封工艺介质零泄漏、零逸出。机械密封必须达到使用寿命长、安装操作简单、维修费用低等要求。对于普通弹簧式机械密封，广泛应用于泵送清洁、无颗粒杂质介质时，在补偿元件弹性力作用下，使密封端面紧密贴合，对工艺介质进行密封，阻止密封介质泄漏至大气。但对于应用在含有高危险性、高含固体颗粒、高粘度工艺介质工况时会遇到很多问题，特别是石油化工等行业泵送流体大多含有固体颗粒、杂质有毒并且易燃易爆，工艺介质颗粒会磨损密封端面，还会卡滞弹簧，影响弹簧缓冲补偿作用，从而严重缩短密封使用寿命，而且高危介质泵送时的压力非常不稳定，现有轴端密封装置不能很好适应这种运转工况。
4.目前，各行业现场使用密封装置的运行工作寿命非常短，很大程度影响了其工作效率，无形中也会对用户造成损失，增加用户使用成本。
5.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

6.本实用新型针对现有技术中上述的问题，提出一种弹簧式机械密封结构，采用锥形弹簧，使得弹簧的推力稳定，有利于保证机械密封结构的密封稳定性；且锥形弹簧安装在静环一侧，使得锥形弹簧与工艺介质不接触，避免了工艺介质对于弹簧的影响。
7.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
8.一种弹簧式机械密封结构，包括：
9.动环，其设在轴套上；
10.静环，其可沿轴向移动的设在设备的端盖上；
11.锥形弹簧，其用于推动所述静环与所述动环的抵靠；
12.推环，其设在所述静环和锥形弹簧之间；
13.所述锥形弹簧套设在所述轴套的外侧。
14.在本技术的一些实施例中，所述锥形弹簧与所述轴套同轴设置，所述锥形弹簧在靠近所述推环的方向上径向尺寸逐渐增大。
15.在本技术的一些实施例中，所述锥形弹簧的一端抵靠在所述推环上、另一端抵靠在所述端盖上。
16.在本技术的一些实施例中，在所述端盖上设有向内延伸设置的凸块，在所述凸块
上开设有用于容纳所述锥形弹簧一端部的容纳槽。
17.在本技术的一些实施例中，所述推环具有与所述静环远离所述动环的一端面平行设置的环形的承压板、沿所述承压板远离旋转轴的一侧向远离所述静环方向延伸设置的第一挡边，所述锥形弹簧的一端部位于所述承压板和第一挡边围设的第一容纳槽口内。
18.在本技术的一些实施例中，所述推环还具有沿所述承压板远离旋转轴的一侧向所述静环方向延伸设置的第二挡边，所述静环的一端部位于所述承压板和第二挡边围设的第二容纳槽口内。
19.在本技术的一些实施例中，在所述静环和所述端盖之间设有用于限定所述静环轴向移动的限位结构，所述限位结构为在所述静环上靠近所述动环的一端设有径向向外延伸设置的限位部、在所述端盖上设有用于避让所述静环限位部的限位槽口，所述限位部可移动的位于所述限位槽口内。
20.在本技术的一些实施例中，在所述静环与所述端盖之间设有静环密封圈，所述静环密封圈位于所述限位槽口内。
21.在本技术的一些实施例中，所述动环可轴向移动的设置在所述轴套上，在所述轴套上设有沿径向向外延伸设置的安装台，在所述安装台上固设有用于带动所述动环旋转的传动销，所述传动销沿所述轴套的轴向延伸设置，在所述动环上开设有与所述传动销相匹配的传动槽口。
22.在本技术的一些实施例中，在所述安装台的外侧设有径向延伸设置的包沿，所述动环位于所述包沿的内侧。
23.在本技术的一些实施例中，在所述包沿与所述动环之间设有动环密封圈。
24.在本技术的一些实施例中，在所述安装台与所述动环之间设有缓冲垫。
25.在本技术的一些实施例中，在所述安装台上开设有用于容纳所述缓冲垫的缓冲槽。
26.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：采用锥形弹簧，使得弹簧的推力更稳定；以及锥形弹簧安装在静环一侧，使得锥形弹簧处于静止状态，不受离心力的影响，有利于保证机械密封结构的密封稳定性；并且使得锥形弹簧与工艺介质不接触，避免了工艺介质对于弹簧的影响，有利于延长使用寿命，适用于工艺介质含固体颗粒及介质粘度大的工况。本技术的弹簧式机械密封结构，结构简单、便于安装拆卸，密封性能好，使用寿命长。
27.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1 为本实用新型所提出的弹簧式机械密封结构的一个实施例的结构示意图；
30.图2为图1中部分结构的示意图；
31.图3为图2中部分结构的示意图；
32.图4为图3中推环截面放大结构的示意图。
33.其中，轴套100；安装台110；包沿120；传动销150；动环密封圈160；缓冲垫170；
34.端盖200；凸块210；容纳槽211；限位槽口220；静环密封圈230；
35.动环10；传动槽口11；
36.静环20；限位部21；
37.锥形弹簧30；
38.推环40；承压板41；第一挡边42；第二挡边43；第一容纳槽口44；第二容纳槽口45。
具体实施方式
39.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语
ꢀ“
上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，以靠近旋转轴线的方向为“内”，反之为“外”。术语仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
44.参见图1-图4，是本实用新型所提出的弹簧式机械密封结构的一个实施例，一种弹簧式机械密封结构，其设置在轴套100和端盖200之间，实现旋转部分和静止部分之间的密封，轴套100套设在旋转轴上。附图中，右侧为空气侧，左侧为介质侧，
45.参见图1所示，弹簧式机械密封结构包括：动环10、静环20、锥形弹簧30和推环40，动环10设在轴套100上，在设备运转时，动环10随旋转轴和轴套100一起旋转；静环20可沿轴向移动的设端盖20上，动环10和静环20上分别设有相互匹配的密封端面，动环10和静环20抵靠在一起，实现密封。
46.锥形弹簧30用于推动静环抵靠到动环10上，推环40设在静环20和锥形弹簧30之间，锥形弹簧30的推力，通过推环40传递到静环20上。锥形弹簧30套设在轴套100的外侧。
47.采用锥形弹簧30，使得弹簧的推力更稳定；以及锥形弹簧30安装在静环20一侧，使得锥形弹簧30处于静止状态，不受旋转离心力的影响，有利于保证机械密封结构的密封稳定性；并且锥形弹簧30在靠近空气侧，使得锥形弹簧30与工艺介质不接触，避免了工艺介质对于弹簧的影响，有利于延长使用寿命，适用于工艺介质含固体颗粒及介质粘度大的工况。本技术的弹簧式机械密封结构，结构简单、便于安装拆卸，密封性能好，使用寿命长。
48.在本技术中，锥形弹簧30采用一个弹簧，使得推环40在周向上均可以与锥形弹簧30接触，使得推环40受到的推力在周向均匀分布，有利于保证动环10和静环20之间的相互挤压力保持稳定，增加密封的稳定性。并且锥形弹簧30，可以给予推环40轴向的推力和径向的推力，增加稳定性。优选设置，锥形弹簧30与轴套100同轴设置，锥形弹簧30在靠近推环40的方向上径向尺寸逐渐增大。
49.在本技术的一些实施例中，参见图3所示，锥形弹簧30的一端抵靠在推环40上、另一端抵靠在端盖200上。为了实现对于锥形弹簧30的端部定位，在端盖200上设有向内延伸设置的凸块210，在凸块210上开设有用于容纳锥形弹簧30一端部的容纳槽211。
50.在本技术的一些实施例中，推环40具有与静环20远离动环10的一端面平行设置的环形的承压板41、沿承压板41外侧向远离静环方向延伸设置的第一挡边42，锥形弹簧30的一端部位于承压板41和第一挡边42围设的第一容纳槽口内。由于锥形弹簧30在靠近推环40的方向上径向尺寸逐渐增大，因而锥形弹簧30给予推环40轴向的推力和径向向外的推力，通过设置第一挡边42，可以承受径向向外的推力，并且设置第一容纳槽口44，有利于锥形弹簧30的一端部的稳定性。承压板41在轴套100的径向延伸设置，静环20远离动环10的一端面也在轴套100的径向延伸设置。
51.在本技术的一些实施例中，参见图4所示，推环40还具有沿承压板41外侧向静环20方向延伸设置的第二挡边43，静环20的一端部位于承压板41和第二挡边43围设的第二容纳槽口45内。通过设置第二容纳槽口45，有利于静环20与推环40之间的稳定性。
52.在本技术的一些实施例中，在静环20和端盖200之间设有用于限定静环20轴向移动的限位结构，限位结构为在静环20上靠近动环10的一端设有径向向外延伸设置的限位部21、在端盖200上设有用于避让静环限位部21的限位槽口220；限位部21可移动的位于限位槽口220内。当静环20在锥形弹簧30的推动下在轴向移动时，限位部21在限位槽口220内移动。当静环20向空气侧，也就是附图中向右移动时，在限位部21被限位槽口220挡止，不能再向右移动时，将静环20向右进行了限位。
53.在本技术的一些实施例中，在静环20与端盖200之间设有静环密封圈230，静环密封圈230位于限位槽口220内。设置静环密封圈230，一是实现静环20与端盖200之间的密封，避免工艺介质通过静环20与端盖200之间的间隙向空气侧泄露；二是将静环密封圈230设置在限位槽口220内，在静环20向右移动到位时，静环密封圈230被挤压在限位部21和限位槽
口220之间，避免限位部21和限位槽口220之间的直接碰撞接触，起到缓冲作用。
54.在本技术的一些实施例中，动环10可轴向移动的设置在轴套100上，在轴套100上设有沿径向向外延伸设置的安装台110，在安装台110上固设有用于带动动环10旋转的传动销150；传动销150将轴套100上旋转的扭矩传递给动环10，传动销150沿轴套100的轴向延伸设置，在动环10上开设有与传动销150相匹配的传动槽口11。传动销150在轴向延伸设置，使得动环10轴向稍稍移动时，传动销150在传动槽口11内移动，也就是传动销150伸入传动槽口11内的尺寸变化，对于传递销150的传递扭矩的功能没有影响。
55.在本技术的一些实施例中，动环10位于安装台110靠近静环20的一侧，如附图中，动环10位于安装台110的右侧。在安装台110的外侧设有径向延伸设置的包沿120，动环10位于包沿120的内侧。包沿120为圆筒形结构，动环10位于包沿120的内侧，包沿120限定动环10在径向上的移动。
56.在本技术的一些实施例中，在包沿120与动环10之间设有动环密封圈160，在安装台110与动环10之间设有缓冲垫170。在锥形弹簧30推动静环20向动环10方向移动时，安装台110限定动环10的继续移动，并且缓冲垫170被挤压在安装台110和动环10之间，起到缓冲作用。在安装台110上开设有用于容纳缓冲垫170的缓冲槽。
57.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种弹簧式机械密封结构，其特征在于，包括：动环，其设在轴套上；静环，其可沿轴向移动的设在设备的端盖上；锥形弹簧，其用于推动所述静环与所述动环的抵靠；推环，其设在所述静环和锥形弹簧之间；所述锥形弹簧套设在所述轴套的外侧。2.根据权利要求1所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，所述锥形弹簧与所述轴套同轴设置，所述锥形弹簧在靠近所述推环的方向上径向尺寸逐渐增大。3.根据权利要求1所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，所述锥形弹簧的一端抵靠在所述推环上、另一端抵靠在所述端盖上；在所述端盖上设有向内延伸设置的凸块，在所述凸块上开设有用于容纳所述锥形弹簧一端部的容纳槽。4.根据权利要求1至3任一项所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，所述推环具有与所述静环远离所述动环的一端面平行设置的环形的承压板、沿所述承压板远离旋转轴的一侧向远离所述静环方向延伸设置的第一挡边，所述锥形弹簧的一端部位于所述承压板和第一挡边围设的第一容纳槽口内。5.根据权利要求4所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，所述推环还具有沿所述承压板远离旋转轴的一侧向所述静环方向延伸设置的第二挡边，所述静环的一端部位于所述承压板和第二挡边围设的第二容纳槽口内。6.根据权利要求1至3任一项所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，在所述静环和所述端盖之间设有用于限定所述静环轴向移动的限位结构，所述限位结构为在所述静环上靠近所述动环的一端设有径向向外延伸设置的限位部、在所述端盖上设有用于避让所述静环限位部的限位槽口，所述限位部可移动的位于所述限位槽口内。7.根据权利要求6所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，在所述静环与所述端盖之间设有静环密封圈，所述静环密封圈位于所述限位槽口内。8.根据权利要求1至3任一项所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，所述动环可轴向移动的设置在所述轴套上，在所述轴套上设有沿径向向外延伸设置的安装台，在所述安装台上固设有用于带动所述动环旋转的传动销，所述传动销沿所述轴套的轴向延伸设置，在所述动环上开设有与所述传动销相匹配的传动槽口。9.根据权利要求8所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，在所述安装台的外侧设有径向延伸设置的包沿，所述动环位于所述包沿的内侧。10.根据权利要求8所述的弹簧式机械密封结构，其特征在于，在所述安装台与所述动环之间设有缓冲垫。

技术总结

本实用新型公开了一种弹簧式机械密封结构，包括：动环，其设在轴套上；静环，其可沿轴向移动的设在设备的端盖上；锥形弹簧，其用于推动所述静环与所述动环的抵靠；推环，其设在所述静环和锥形弹簧之间；所述锥形弹簧套设在所述轴套的外侧。采用锥形弹簧，使得弹簧的推力更稳定；以及锥形弹簧安装在静环一侧，使得锥形弹簧处于静止状态，不受离心力的影响，有利于保证机械密封结构的密封稳定性；并且使得锥形弹簧与工艺介质不接触，避免了工艺介质对于弹簧的影响，有利于延长使用寿命，适用于工艺介质含固体颗粒及介质粘度大的工况。本申请的弹簧式机械密封结构，结构简单、便于安装拆卸，密封性能好，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。