用于机械密封的整体式动环及其机械密封装置。该整体式动环是在一筒状结构的外周部以整体结构形式设置有一径向外展结构，所述筒状结构的内孔面为能与旋转轴外周面相配合的配合面，所述外展结构中的一侧轴向端面为能与静环的密封面轴向相对配合的密封端面。该整体式动环可以替换目前各种普通机械密封装置中的动环及轴套等组合结构，从而大幅提高密封装置结构的紧凑性和零件之间位置精度，并可大为提高密封装置在高速旋转状态下回转部分的动平衡性能，使设计更为合理，有利于提升机械密封高速状态下稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于机械密封的动环结构，特别是一种整体式的动环，以及采用该整体式动环的机械密封装置。
技术介绍
目前在包括压缩机、膨胀机、分离机、泵、反应釜等各类旋转类机器中所使用的普通轴向端面密封装置的一种典型结构，可如图1所示:包括有轴向固定并可随旋转轴(9)旋转的动环(1)，以及经轴端密封面与动环(I)相对设置并可作轴向浮动的非旋转的静环。其中，动环(I)以其内孔面及非密封端面定位并经传动销等传动结构(12)固定于轴套(10)上，轴套(10)则以其内孔面及其一个端面固定于旋转轴(9)上；静环(2)则由与其非密封的轴向端相接触的推环(6)及相应的弹性结构(5)浮动支承于推环座(3)之间，其周向则由防转销等定位结构(4)固定。可见，这种密封装置结构中的动环和轴套是相互分离的两个独立零件，动环在径向上经其内孔面与轴套的外圆柱面配合，轴向上则可由动环的非密封侧端面与轴套台阶面接触等方式实现定位，周向上经传动销等传动结构定位。然后，以同样方式再将轴套以其内孔面与旋转轴的外圆柱面配合，轴向其以右端面与旋转轴的轴肩处的端面接触，周向经传动连接与旋转轴固定，由此即可使动环与轴套相互定位并同步固定于旋转轴上。工作时，动环在轴向上固定，静环则可沿轴向浮动，并通过轴向相对的动环与静环的密封端面直接接触或小间隙分离而实现介质的密封。在上述结构中，动环和轴套是密封装置中固定于被密封机组旋转轴上的回转部分，而这种为相互分离的两个独立零件的结构所存在的问题包括:在影响回转部分动平衡性能的因素中，除单个零件自身因素外，动环和轴套在装配时两者轴线间的同轴度误差、动环和轴套配合处表面在回转时产生的径向偏差所引起的两零件动态同轴度误差、以及传动销质量的不均匀性及位置误差所引起的回转部分质量不均匀等，都是重要和不容忽视的因素，特别是动环和轴套配合处表面在回转时产生的动态同轴度误差引起的动不平衡，会随着转速的增加也显著增加，且存在不确定性，因而难以从理论上消除或有效降低。另一方面，由于上述结构中的密封环是通过轴套与旋转轴间接定位的，而中间结构件的引入无疑容易降低零件间的位置精度，从而导致动环上密封端面与被密封机组旋转轴轴线的垂直度降低，和/或动环轴线与被密封机组旋转轴轴线的同轴度降低。此外，考虑到在密封工作状态下的介质压力、离心力、结构合理性等因素，相互分离的动环和轴套两个零件都要求其在轴向和径向空间上须保证足够的厚度，这无疑也增大了回转部分的轴向和径向尺寸，导致机械密封的整体结构不紧凑，特别是在某些被密封机组腔体容积有限的情况下，这一问题的影响会更加突出。
技术实现思路
针对上述情况，本技术首先提供了一种可适用于包括压缩机、膨胀机、分离机、泵、反应釜等各类旋转类机器的轴向端面密封装置的整体式动环，并进一步提供了采用该整体式动环的机械密封装置，满意解决了上述问题。本技术用于机械密封的整体式动环的基本结构，是在一筒状结构的外周部，以整体结构形式设置有一径向外展结构，所述该筒状结构的内孔面为能与旋转轴外周面相配合的配合面，所述外展结构中的一侧轴向端面为能与静环的密封面轴向相对配合的密封端面。在上述基本结构基础上，根据实际情况还可以单独或任意组合方式采用的进一步优选方式包括:优选方式之一是，在所述的外展结构密封端面与筒状结构外圆柱面转折部位的密封端面侧，优选的是可以设有分隔凹槽。由于密封端面的表面精度，包括表面粗糙度、表面波纹度、表面轮廓度，以及其相对于轴轴线的垂直度要求都很高，例如通常要求其表面粗糙度Ra值小于0.4微米，相对于旋转轴轴线的垂直度应小于0.02毫米，因此对密封端面，通常都要经过精密工序才能获得所要求的表面质量；而对该筒状结构的外周面，则一般只需精加工或半精加工即可。通过在外展结构密封端面侧的转折部位设置的该凹槽，可以将密封端面与筒状结构的外周面相互分隔开，从而可避免因对二者加工精度有不同要求而形成交互影响，并有利于相关工艺过程的顺利实施。又一优选的方式是，所述的外展结构可采用为常见形式的盘片式结构。为有利于提高该盘片部分的抗变形能力，使上述整体式动环中所述的外展结构采用为其内径侧的轴向厚度大于外径侧的轴向厚度，是另一种优选的方式。其中，一种更好的方式，是使该外展结构的轴向厚度采用为由径向外周部以阶梯式结构向心递增的形式，从而既能实现同样的目的和效果，也更易于加工。再一种优选的方式是，在所述筒状结构的内孔面上设有可用于动环的内孔面与旋转轴同轴度定位的包括波片弹簧或定心弹簧等定心环的周向凹槽，以及设置有用于阻断介质沿轴向泄漏而采用的密封圈等密封结构的周向凹槽。根据需要，所述用于设置定心环和/或设置密封结构的轴向凹槽可以分别为I个或更多个。本技术上述整体式动环，可以适用于包括目前常用的单端面密封、双端面密封、串联式密封(两级以上)、串联带中间迷宫(两级以上)等密封装置，并还可以进一步与浮环密封、碳环密封、迷宫密封等其它密封型式构成组合式密封装置。使用本技术上述整体式动环的密封装置，其结构中同样包括有可随轴旋转的动环和经轴端密封面与动环相对设置并可作轴向浮动的非旋转的静环，静环经与其非密封轴向端相接触设置的推环及弹性结构与推环座浮动支承。其中的动环直接采用上述的整体式动环，整体式动环中该筒状结构的内孔面与旋转轴直接传动连接，并经相应的定位结构与旋转轴轴向定位。在上述的机械密封装置中，该整体式动环与旋转轴间轴向定位的定位结构的一种优选方式，可采用目前普通机械密封装置中已有使用的分别在旋转轴上设置可与该整体式动环中筒状结构的一侧端面相抵触的台阶面，以及设置于该筒状结构另一侧端面夹紧装置实现。所述整体式动环中的筒状结构内孔面与旋转轴间的所述传动连接，同样可以采用目前在普通机械密封的动环和/或轴套中常用的销、紧定螺钉、胀套等方式，例如可以采用轴向螺母使该筒状结构的两侧端面在该螺母与轴肩之间相互锁紧后的摩擦传动实现。这些都是在目前普通机械密封装置中已有广泛使用的成熟技术。由此可以理解，本技术上述用于机械密封的整体式动环能够完全实现普通机械密封装置中轴套和动环的全部功能，而其整体式的结构则能满意地解决目前普通技术密封中存在的上述当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于机械密封的整体式动环，其特征是在一筒状结构（14）的外周部以整体结构形式设置有一径向外展结构（13），所述筒状结构（14）的内孔面（23）为能与旋转轴（9）外周面相配合的配合面，所述外展结构（13）中的一侧轴向端面为能与静环（2）的密封面轴向相对配合的密封端面（15）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王泽平，王和顺，张车宁，刘婷，王渝枢，奉明忠，刘小明，张有华，
申请(专利权)人：四川日机密封件股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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