專利名稱:離心式停車密封裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種密封裝置，具體涉及一種與副葉輪動力密封裝置配合使用的離心式停車密封裝置。
有些設備的軸封，例如采用副葉輪動力密封裝置的泵的軸封，在運轉時，由于副葉輪的反作用力，能保證介質不泄漏，所以允許有一定的密封間隙以避免摩損，但如不設置停車密封裝置，停車時介質仍會通過密封間隙漏出。停車密封若使用固定式的填料密封或膠圈密封，則由于運轉時密封面的不斷摩擦會很快摩損，尤其在化工、冶金、礦山行業(yè)，由于處理的介質往往含有懸浮顆?；蛴懈g性，因此更易損壞。解決停車密封摩損問題的方法是使密封面在運轉時打開?，F(xiàn)在已有幾種依靠運轉時產生的離心力使密封面自動打開以避免摩損的離心自解脫式停車密封。飛球離心式機械停車密封裝置是其中的一種，它利用軸旋轉時鋼球產生的離心力推動動環(huán)裝置，使密封面打開以避免摩損，停車時則利用彈簧的推力使密封面緊緊關閉，有較好的停車密封效果。但該裝置結構較復雜，它包括鋼球、鋼球保持架、推力盤、動套、動環(huán)、靜環(huán)、彈簧及輔助密封套等多個構件，而且彈簧直接暴露于介質之中，如果介質有腐蝕性，彈簧則容易發(fā)生銹蝕而影響彈性，進而影響停車密封效果，因此該裝置的應用受到一定的限制。另有一種結構簡單的離心式停車密封裝置，圖1是其軸向剖視圖。如圖1所示，該裝置的動密封圈3主要由橡膠材料構成。該動密封圈3主要包括預埋有配重件4的配重部分5及設有槽6的內圈16，槽6的兩側是內圈16的薄壁形側壁7和8，槽6內設有彈簧9。在靜止狀態(tài)下，由于受到彈簧9的推壓作用，側壁7緊緊關閉密封面起停車密封作用。軸運轉時，離心力尤其是配重件4產生的離心力使整個動密封圈向外甩，使側壁7和8趨向變直和向中心移動，于是密封面被打開，從而避免了密封面因摩擦而磨損。一旦停車，由于彈簧9的作用，側壁7重新關閉密封面以防止介質漏出。但由于該裝置仍使用彈簧，而且介質會通過作軸向移動的側壁7進入槽6，若是有腐蝕性的介質，便會使彈簧9銹蝕而影響彈性，從而影響密封效果和密封壽命，因此，該停車密封裝置的應用也受到一定的限制。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述缺點，提供具有如下特點的離心式停車密封裝置，該裝置在軸旋轉時能始終保持與軸作同步旋轉因而不會與軸互相摩擦而磨損;該裝置不會作軸向竄動因而停車密封能可靠地打開和關閉，保證停車密封件不會被迅速磨損;該裝置不使用彈簧，結構簡單，與介質的接觸面全部為耐腐蝕性強的橡膠，因此可廣泛應用于化工、冶金和礦山行業(yè)?？傊?，要提供一種結構簡單、密封可靠、壽命長、適用范圍廣的停車密封裝置。
本發(fā)明涉及的離心式停車密封裝置主要由靜密封環(huán)以及由彈性材料構成的動密封圈構成，該動密封圈包括設有槽的內圈和位于內圈外周的、內置配重件的配重部分。本發(fā)明的特征在于，上述配重部分是多個均勻分布的配重搭子，在上述各個配重搭子和上述內圈之間，均設有均勻分布并徑向設置的拉力筋，上述槽把上述內圈分為兩個與軸有一定配合面的側壁，其中遠離上述靜密封環(huán)的外側壁與另一具有停車密封端面的內側壁相比，前者的內徑較小即與軸配合的過盈量較大且與軸的接觸面積較大，從而形成能緊箍在軸上的固定側壁，而后者成為可在離心力作用下作軸向運動的移動側壁，上述槽中不設彈簧，停車時依靠動密封圈本身的彈力使密封面關閉。
如上所述，因為本發(fā)明的動密封圈具有緊箍于軸上的固定側壁，能保證運轉時始終與軸作同步旋轉，所以動密封圈與軸的接觸面不會因相互摩擦而摩損，又因為動密封圈有固定側壁因而不會作軸向竄動，因此運轉時密封面能可靠地打開以避免磨損，這樣，除起動、停車時的切換瞬間外，本裝置基本無摩擦部件，所以使用壽命長，密封可靠，并且不設彈簧，靠動密封圈本身的彈力使移動側壁恢復到緊靠靜密封環(huán)來關閉密封面，結構簡單，制造方便，無易蝕構件與介質接觸，因此，可用作所有橡膠能適應的那些介質的停車密封裝置，適用范圍廣。
以下結合本發(fā)明的實施例。
圖1圖示已有的利用彈簧來關閉密封面的橡膠動密封圈式停車密封裝置。
圖2至圖5圖示本發(fā)明的一個實施例，其中圖2是動密封圈3的正視圖，圖3是沿圖2的A-A剖面線的剖視圖，圖4圖示該停車密封裝置處于停車時的狀態(tài)，圖5圖示該停車密封裝置在軸運轉時的狀態(tài)。
本實施例由靜密封環(huán)和動密封圈構成停車密封副，因為在開、關車的切換瞬間，停車密封面仍有瞬時的滑動摩擦，為提高耐磨性，上述靜密封環(huán)采用聚四氟乙烯制成。為保證開、關密封面的移動側壁有一定的動作幅度而又能承受一定的靜密封壓，動密封圈采用邵氏硬度為68°～72°、有一定彈性的橡膠材料制成。如果是高溫(例如200℃)下使用的動密封圈，可以用同樣硬度的氟類橡膠制成。該動密封圈的外形如圖2所示，它主要包括內圈16、大致均勻分布在內圈16的外圓周上的、徑向設置并互相分離的16根拉力筋15及設在該拉力筋15外端的16個配重搭子5。配重搭子5內預埋有配重螺釘4(見圖3)，配重螺釘?shù)拇笮∫?guī)格根據(jù)軸的工作轉速、配重搭子的外徑尺寸及動密封圈3材料的硬度來選定，通過適當選擇配重螺釘，便可利用同一動密封圈的模子和材料，制造出適合不同工作轉速范圍的一組動密封圈系列，這些動密封圈在規(guī)定的轉速范圍內旋轉時均能產生大小恰當?shù)碾x心力，其大小既能保證移動側壁有一定的動作幅度，又有讓固定側壁始終固定在軸上。本實施例中的配重件采用螺釘，因為螺釘有凹凸不平的外表面，能與外包的橡膠材料緊緊咬合，螺釘就不會因離心力的作用而沖破外包的橡膠向外甩出。也可以用其他有凹凸表面的加工件做配重件。另外，見圖3的配重搭子5未剖的一端。該端剖面線所示部分為內圈16，內圈16的內圓周上設有槽6，槽6的兩個內側壁與軸線的夾角大致為45°，內圈16被槽6分為以槽底線6a為分界的兩個側壁部7和8，其中，側壁部8的內側有向槽6側凸出的凸出部8a，而側壁部7稍向外伸出，側壁部8與軸的接觸寬度18大于側壁部7的接觸寬度17，而且側壁部8的內徑比側壁部7的內徑小△1，這樣，側壁部8與軸的摩擦力便明顯大于側壁部7與軸的摩擦力，從而側壁部8能緊箍在軸上成為固定側壁。槽6也可開成本實施例之外的形狀，例如可以改變槽壁的傾斜度或采用弧形槽壁，只要能保證兩側壁部有大小不等的內徑及大小不等的與軸的接觸寬度以使一側壁固定而另一側壁能移動，以及槽6有一定的寬度以使移動側壁能有一定的動作幅度。又從圖3可知，壁較厚的拉力筋15設置得偏向側壁部7，即拉力筋15的大部分位于側壁7之上從而加厚并加固了側壁部7的薄壁槽底部分，而側壁部8的薄壁槽底部分約有一半其上無拉力筋15從而容易發(fā)生變形。由于側壁部8是固定側壁，在離心力作用下，側壁部7便通過側壁部8的變形而被拉向側壁部8。另外，配重搭子5的重心大致位于槽底線6a所在平面，由于側壁部8比側壁部7較靠近槽底線6a，也就是，側壁部8比側壁部7較靠近配重搭子5的重心P，所以即使無其他措施，當受到離心力的作用兩側壁部向中心靠攏時，側壁部8的移動量一般也會小于側壁部7的，從而進一步保證在配重搭子5產生的離心力的作用下，側壁部8固定不動而側壁部7向8靠近。另外，在各拉力筋15的前、后側中央，均設有撐筋17，這樣，軸旋轉時，有撐筋17的支撐，側壁部7和側壁部8便不會向外翻卷，從而進一步保證動密封圈3能可靠地動作。
本實施例的停車密封裝置的工作狀態(tài)見圖4和圖5，其中與圖1相同的符號表示相同的或相當?shù)牟糠?，此處不再贅述。從圖可知，靜密封環(huán)2通過螺紋連接固定在副葉輪罩1上，靜密封環(huán)2與軸套11之間留有一定的間隙以避免運轉時的接觸摩擦。在軸運轉時，設在副葉輪罩1內的副葉輪18能阻止介質通過上述間隙漏出。緊挨著靜密封環(huán)2設有動密封圈3，兩者構成一對停車密封副。動密封圈3的位置可通過其外側的用螺釘固定的擋圈10調節(jié)。如圖4所示，停車時，側壁部7和側壁部8保持撐開的狀態(tài)，側壁部7的外側面與靜密封環(huán)2緊密接觸形成面密封，阻止介質通過靜密封環(huán)2和軸套11間的間隙泄出。起動后，如圖5所示，旋轉使整個動密封圈向外甩，尤其是配重搭子5旋轉產生的離心力，通過拉力筋15傳遞到內圈16，使側壁部7通過側壁部8的拉直變形而向側壁部8靠近，于是槽6變小，靜密封環(huán)2與側壁部7之間形成一定的間隙12，它們的兩個停車密封端面互相脫開從而避免了接觸摩擦。一旦停車，離心力消失，由于橡膠本身彈性的作用，動密封圈3恢復原狀，側壁部7再次壓住靜密封環(huán)2，恢復圖4所示狀態(tài)，起停車密封的作用。
本發(fā)明的停車密封裝置除與副葉輪配合使用外，也可應用于那些運轉時已有防漏措施、而停車時需設置停車軸封裝置的設備。
權利要求
1.一種離心式停車密封裝置，包括靜密封環(huán)和彈性材料構成的離心式動密封圈，該動密封圈包括設有槽的內圈和位于內圈外周的、內置配重件的配重部分，其特征在于，上述配重部分是多個大致均勻分布的配重搭子，在上述各個配重搭子和上述內圈之間，均設有大致均勻分布并徑向設置的拉力筋，上述槽把上述內圈分為兩個與軸有一定配合面的側壁，其中遠離上述靜密封環(huán)的外側壁與另一具有停車密封端面的內側壁相比，前者的內徑較小即與軸配合的過盈量較大且與軸的接觸面積較大，從而形成能緊箍在軸上的固定側壁，而后者成為可在離心力作用下作軸向運動的移動側壁。
2.按權利要求
1所述的離心式停車密封裝置，其特征是，上述固定側壁與上述移動側壁相比，固定側壁具有較薄從而較易變形的薄壁部分，而且固定側壁較靠近配重搭子的重心。
3.按權利要求
2所述的離心式停車密封裝置，其特征是，上述動密封圈由邵氏硬度為68°～72°的橡膠材料構成。
4.按權利要求
3所述的離心式停車密封裝置，其特征是，上述配重件是具有凹凸表面、能與外包橡膠緊緊咬合的構件。
5.按權利要求
4所述的離心式停車密封裝置，其特征是，上述配重件是具有外螺紋的螺釘。
6.按權利要求
1～5中任一項所述的離心式停車密封裝置，其特征是，上述拉力筋的前、后側均設有支撐在內圈上的撐筋。
專利摘要
本發(fā)明涉及與副葉輪配合使用的離心式停車密封裝置，該裝置包括靜密封環(huán)和動密封圈，動密封圈包括配重搭子、拉力筋及被槽分為固定側壁和移動側壁兩部分的內圈。運轉時，配重搭子產生的離心力使移動側壁移向固定側壁從而打開密封面，停車時，靠動密封圈本身的彈力使移動側壁恢復原狀來關閉密封面。該停車密封裝置結構簡單，動作可靠，使用壽命長，適用范圍廣。
文檔編號F16J15/02GK86104524SQ86104524
公開日1988年1月6日 申請日期1986年6月27日
發(fā)明者周興, 陸迎庚 申請人:上海市化工裝備研究所, 上海橡膠制品研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan