一种液力自紧填料密封结构制造技术

本实用新型专利技术涉及填料密封领域，具体涉及一种液力自紧填料密封结构，包括轴、套设在轴上的填料箱、位于填料箱中的填料和用于对填料轴向施加压紧力的压紧组件，还包括用于收集从轴和填料之间泄漏的高压介质的收集腔，填料和填料箱之间设有对填料施加径向压紧力的压紧件，压紧件对填料施加径向压紧力的动力来源于收集腔中高压介质的液压力。本方案解决了远离压盖的填料密封性不好的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种液力自紧填料密封结构
本技术涉及填料密封领域，具体涉及一种液力自紧填料密封结构。
技术介绍
填料密封是动设备中主要使用的密封形式，填料密封的原理是通过压盖或者填料箱对填料进行压紧，填料受到压力后使得填料编织缝隙变小，从而可阻止介质通过填料编织缝隙泄漏，达到密封的效果。另外，填料受到压力后，压力使得填料发生径向的形变，填料与轴紧密结合，填料与轴之间的间隙变小，从而阻止介质通过填料和轴之间的缝隙轴向泄漏，达到密封的效果。传统的填料密封结构如图1所示，本图展示了传统两级填料密封结构(轴1的左端为大气侧，轴1的右端为高压介质侧)，包括第一级填料密封机构和第二级填料密封机构，第一级填料密封机构包括一级填料箱7和多圈一级填料12，一级填料箱7套设在轴1上，一级填料箱7中设有套设在轴1上的前置套14和填料压圈11，一级填料12填充在一级填料箱7、轴1、前置套14和填料压圈11组成的空间中。第二级填料密封机构包括二级填料箱4和多圈二级填料24，二级填料箱4套设在轴1上，二级填料箱4位于一级填料箱7的左侧，二级填料箱4的右端插入到一级填料箱7中，二级填料箱4的右端与填料压圈11相抵。在二级填料箱4的左侧盖有压盖2，压盖2套设在轴1上，二级填料箱4中设有两个套设在轴1上的压紧衬套5，二级填料24填充在二级填料箱4、轴1、两个压紧衬套5组成的空间中，压盖2的右端面和左侧的压紧衬套5之间设有套在轴1上的压环3，这样通过拧紧压盖2，压盖2对压环3进行挤压，压环3对左侧的压紧衬套5进行挤压，使得左侧的压紧衬套5对二级填料24进行挤压而实现密封。同时，拧紧压盖2时，压盖2对二级填料箱4向右进行挤压，二级填料箱4的右端对填料压圈11进行挤压，填料压圈11对一级填料12进行挤压，从而使得一级填料12受到轴向的压紧力而实现密封。上述第一级填料密封机构的密封和第二级填料密封机构的密封都是对填料进行轴向压紧而使填料发生径向方向的形变，填料与轴紧密结合，填料与轴之间的间隙减少，从而阻断高压介质轴向的泄漏通道，达到密封的目的。填料密封研究表明，压盖2的压紧力绝大部分作用在靠近压盖2的1-2圈的填料上，每圈填料获得的轴向压紧力随着填料距离压盖2距离的增加而减小，这样靠近高压介质侧的一级填料12(靠近轴1右端的一级填料12)获得的压紧力最小，这大大的降低了一级填料12的密封效果。当泄漏量较大时，只能通过拧紧压盖2加大填料的轴向压紧力而阻止高压介质的泄漏，但是远离压盖2的一级填料12由于距离压盖2较远而受到的轴向压紧力有限，从而导致一级填料12径向形变不足，这样导致了一级填料12对轴1的压紧力不足，从而无法对高压介质的轴向泄漏起到有效的密封作用。另外，无论是第一级填料密封机构还是第二级填料密封机构，随着填料密封结构的使用，填料会被磨损，从而使得填料与轴之间的间隙变大而使密封性变差，另外填料磨损后，填料量变小，在填料的填充空间不变的情况下，填料会变得松弛，从而使得填料的密封性能变差。
技术实现思路
本技术意在提供一种液力自紧填料密封结构，以解决远离压盖的填料密封性不好的问题。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种液力自紧填料密封结构，包括轴、套设在轴上的填料箱、位于填料箱中的填料和用于对填料轴向施加压紧力的压紧组件，还包括用于收集泄漏的高压介质的收集腔，填料和填料箱之间设有对填料施加径向压紧力的压紧件，压紧件对填料施加径向压紧力的动力由收集腔中所收集的高压介质产生。本方案的原理及优点是：填料箱中用于容纳填料，压紧组件用于对填料进行轴向挤压，从而对填料施加轴向的压紧力而实现密封。随着本密封结构的使用，填料会被磨损，填料会变得松弛，从而使得填料的密封性能变差。填料的密封性能变差后，高压介质会通过松弛的填料进入到收集腔中，收集腔中的高压介质变多，收集腔中的液压力变大，压紧件在泄漏的高压介质的液压力的作用下对填料施加径向的压紧力，从而将填料进行径向的压紧，使得填料与轴接触得更加紧密，填料变得更加紧凑，从而阻止了高压介质通过填料轴向泄漏到填料箱中，提高了填料的密封效果。随着填料的使用，填料会再次被磨损，高压介质会向收集腔中补充新的高压介质，使得收集腔中的压力变大，压紧件会对填料再次进行径向挤压，建立新的自动径向压紧填料的密封状态。由此通过本方案，具有以下有益效果：1、填料能够同时受到轴向压紧力和径向的压紧力，相比现有技术中填料只受到轴向的压紧力，填料的密封效果更好。2、本方案中压紧件对填料的施加径向压力的动力来源于收集腔中收集的泄漏的高压介质的液压力，随着高压介质泄漏量的变多而使收集腔中的液压力变多而实现自动径向施压，无需通过外界机构进行施压，无需人工操作，更加自动化，操作简单方便。3、随着填料的使用，填料会多次受到磨损，填料每次受到磨损后，高压介质会向收集腔中补充新的高压介质，使得收集腔中的压力变大，压紧件会对填料再次进行径向挤压。由此实现了根据填料的磨损情况对填料进行多次径向挤压，使得填料的使用寿命更长，非常有效地充分利用填料，减少了设备的维修成本。4、本方案中填料的密封性越差，高压介质的泄漏量就越大，收集腔内的液压就会更大，对填料的径向密封效果就越好。优选的，作为一种改进，压紧件轴向滑动连接在填料箱和填料之间，压紧件和填料相互贴合的侧面均为斜面，压紧件在高压介质的液压力的作用下从填料斜面的低端向高端轴向移动。填料斜面的低端是指填料斜面靠近轴的一端，填料斜面高端是指填料斜面远离轴的一端。由此，当收集腔中的液压力变大时，压紧件在液压力的作用下在填料上的斜面相对滑动，由于压紧件的移动方向为从填料斜面低端向高端轴向移动，故压紧件在移动过程中，压紧件的斜面对填料的斜面进行径向的挤压，从而实现了在压紧件轴向移动过程中自动对填料施加径向的压紧力。优选的，作为一种改进，压紧件受到液压力的一端的端面面积大于另一端的端面面积。由此，压紧件位于收集腔中的一端的端面面积相比另一端较大，这样有利于提高收集腔中高压介质与压紧件的接触受力面积，便于推动压紧件轴向移动。优选的，作为一种改进，压紧件为锥套，锥套套在填料的外侧。由此，锥套套在填料的外侧，填料的侧面的圆周方向上均会受到压紧件的径向挤压，使得填料受到压紧件的压紧力更加充分均匀，利于提高密封的效果。优选的，作为一种改进，收集腔为环形，压紧组件和填料箱之间、锥套和填料箱之间均设有密封圈。由此，收集腔为环形，这样锥套的端部均可受到高压介质的液压力，使得锥套的端部受到的轴向推力更加均匀，利于使锥套轴向移动。密封圈用于提高压紧组件和填料箱之间、锥套和填料箱之间的密封效果，避免高压介质在收集腔中泄漏。优选的，作为一种改进，压紧组件包括压紧端，压紧端上设有凸缘，凸缘、填料箱的内壁和压紧件的一端的侧面围合形成所述收集腔；压紧端相贴于轴的侧壁设有与收集腔连通的进液腔。由此，压紧端的凸缘、填料箱的内壁和压紧件的端部的侧面共同组成了收集腔。进液腔为泄漏的高压介质进入到收集腔中的开口。由此，通过本方案，在填料松弛之后，压紧组件在轴向移动对填料进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液力自紧填料密封结构，包括轴、套设在轴上的填料箱、位于填料箱中的填料和用于对填料轴向施加压紧力的压紧组件，其特征在于：还包括用于收集泄漏的高压介质的收集腔，所述填料和填料箱之间设有对填料施加径向压紧力的压紧件，所述压紧件对填料施加径向压紧力的动力由收集腔中所收集的高压介质产生。/n

【技术特征摘要】
1.一种液力自紧填料密封结构，包括轴、套设在轴上的填料箱、位于填料箱中的填料和用于对填料轴向施加压紧力的压紧组件，其特征在于：还包括用于收集泄漏的高压介质的收集腔，所述填料和填料箱之间设有对填料施加径向压紧力的压紧件，所述压紧件对填料施加径向压紧力的动力由收集腔中所收集的高压介质产生。


2.根据权利要求1所述的一种液力自紧填料密封结构，其特征在于：所述压紧件轴向滑动连接在填料箱和填料之间，所述压紧件和填料相互贴合的侧面均为斜面，所述压紧件在高压介质的液压力的作用下从填料斜面低端向高端轴向移动。


3.根据权利要求2所述的一种液力自紧填料密封结构，其特征在于：所述压紧件受到液压力的一端的端面面积大于另一端的端面面积。


4.根据权利要求2所述的一种液力自紧填料密封结构，其特征在于：所述压紧件为锥套，锥套套在填料的外侧。


5.根据权利要求4所述的一种液力自紧填料密封结构，其特征在于：所述收集腔为环形，压紧组件和填料箱之间、锥套和填料箱之间均设有密封圈。


6.根据权利要求2所述的一种液力自紧填料密封结构，其特征在于：所述压紧组件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天周，王文文，陈礼，郭伟，
申请(专利权)人：重庆水泵厂有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50