一种高压机械密封的密封环制造技术

本实用新型专利技术提出了一种高压机械密封的密封环，与机械密封的动环匹配，设置在机械密封弹簧一侧，其包括石墨环和镶嵌在所述石墨环内外壁侧的环座和支撑环；所述石墨环呈环状；所述环座为圆环形，镶嵌在所述石墨环的外侧，与所述石墨环之间为过盈配合；所述支撑环为圆环形，镶嵌在所述石墨环的内侧，与所述石墨环之间为间隙配合。本实用新型专利技术提高了石墨环的承压能力，在一定程度能够抑制机械密封的两密封面成A形的趋势。成A形的趋势。成A形的趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种高压机械密封的密封环


[0001]本技术涉及离心泵的机械密封领域，具体涉及一种适用于高压机械密封的密封环。

技术介绍

[0002]在机械密封设计生产中，动环和静环是最关键和最精密的一对零部件；通常选用由各类树脂或各类低融点金属(比如锑)浸渍的碳石墨(以下简称碳石墨)作为动静环其中之一，因为它具有低的摩擦系数、良好的自润滑性能，同时还有耐温、耐腐、耐热冲击和良好的机械加工性能。但碳石墨不足之处是它的弹性模量较低，通常仅在13000～26000N/mm2之间，在高的介质压力时引起端面压力变形，所以整体的碳石墨环应用的压力范围一般使用在25bar以下。
[0003]本专利技术的密封环结构是在石墨环内孔处增加一个支撑环的“三明治”式镶嵌结构。使石墨环处于环座的两面包裹之中。增加支撑环之后，密封环在受压力变形及温度变形两个方面获得了极大的改善。

技术实现思路

[0004]由于密封环由碳石墨制成，但碳石墨的弹性模量较低，在高介质压力下容易引起端面变形，因此本技术的目的是提出一种高压机械密封的密封环，可有效改善石墨环在压力变形和温度变形的缺陷。
[0005]为实现上述目的，本技术提出了一种高压机械密封的密封环，与机械密封的结构匹配，设置在机械密封的弹簧一侧，为离心泵的轴提供密封，该密封环包括石墨环和镶嵌在所述石墨环内外壁侧的环座和支撑环；所述石墨环呈环状；所述环座为圆环形，镶嵌在所述石墨环的外壁侧；所述支撑环为圆环形，镶嵌在所述石墨环的内壁侧。
[0006]优选的，所述环座的内直径与所述石墨环的外直径之间为过盈配合；该环座与机械密封结构的非动环一侧的相邻部件相匹配，且在该匹配处的环座上有一凸起；所述凸起在轴向上延伸，且为环形，其内侧与所述石墨环接触；该凸起与所述非动环一侧的相邻部件之间为间隙配合。
[0007]优选的，所述支撑环的内直径大于轴的直径，外直径与所述石墨环的内直径之间为间隙配合。
[0008]优选的，所述环座和支撑环由相同材质的金属制成。
[0009]优选的，所述石墨环的靠近轴的一侧为近轴侧，远离轴的一侧为远轴侧，所述近轴侧的宽度大于远轴侧的宽度；所述支撑环的宽度大于所述石墨环的近轴侧宽度的一半、小于所述石墨环的近轴侧的宽度。
[0010]优选的，所述石墨环为机械密封结构中的静环；该高压机械密封的密封环代替所述静环，与机械密封结构中的动环匹配。
[0011]优选的，在靠近动环的一侧，所述环座与所述石墨环的远轴侧对齐；所述支撑环在
轴向上的位置处于所述石墨环的近轴侧的两个侧面的轴向位置之内。
[0012]优选的，该密封环的镶嵌需要与该密封环匹配的镶嵌工具，该镶嵌工具还用于控制所述环座、石墨环和支撑环的相对轴向位置。
[0013]优选的，所述镶嵌工具为圆环形，该镶嵌工具中高度最低的平台的宽度大于所述环座上凸起的厚度与石墨环的厚度之和，小于环座上凸起的厚度、石墨环的厚度、支撑环的厚度的三者之和。
[0014]优选的，借助所述镶嵌工具，常温下将支撑环镶入所述石墨环内；将所述环座加热至合适温度并保温一段时间后，将支撑环和石墨环的组合部件镶入所述环座内。
[0015]综上所述，与现有技术相比，本技术具有以下优点：改变了常规密封环镶嵌处的机械密封泄漏通道，新结构密封环镶嵌处处于同一介质侧，镶嵌处无需用密封胶水进行镶装，同时不形成机械密封泄漏至大气的通道，提高镶嵌的成功率；提高了石墨环的承压能力，在一定程度能够抑制机械密封的两密封面成A形的趋势，使机械密封可承高压≤100bar。
附图说明
[0016]图1为本技术的高压机械密封的密封环的结构示意图；
[0017]图2为本技术的高压机械密封的密封环在机械密封结构中的装配图；
[0018]图3为本技术的密封环与常规密封环在承受高压情况下的对比图；
[0019]图4为本技术的密封环与常规密封环在机械密封结构中的装配对比图；
[0020]图5为本技术的密封环与镶嵌工具的示意图；
[0021]图6为本技术的密封环的镶嵌工具的侧视图与俯视图。
具体实施方式
[0022]以下将结合本技术实施例中的图1～图6，对本技术实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
[0023]需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施方式的目的，并非用以限定本技术实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0024]需要说明的是，在本技术中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0025]机械密封结构，如图2所示，包括动环4、静环、弹簧6、密封圈等部件，设置在轴的外侧，对轴进行机械密封。本实施例的一种高压机械密封的密封环，代替机械密封结构中的静环，与机械密封结构的其他部件配合，设置在机械密封结构的弹簧一侧，如图1所示，该高压
机械密封的密封环包括石墨环1、镶嵌在所述石墨环1外壁侧的环座2和镶嵌在所述石墨环1内壁侧的支撑环3，所述环座2和支撑环3由相同材质的金属制成，本实施例中环座2和支撑环3均采用1.4462金属材料；所述石墨环1呈圆环状，在本实施例中该石墨环1是机械密封结构中原有的静环，套设在轴外，如图4中的左图所示，该石墨环1与动环4匹配；所述环座2也为圆环状，镶嵌在所述石墨环1的外壁侧，该环座2的形状与机械密封结构的非动环一侧的部件相匹配，将该密封环固定在机械密封结构中，该环座2的内直径与所述石墨环1的外直径之间为过盈配合；所述支撑环3镶嵌在所述石墨环1的内壁侧，该支撑环3的内直径大于轴的直径、外直径与所述石墨环1的内直径之间为间隙配合；所述支撑环3的宽度大于所述石墨环1的近轴侧的宽度的一半、且小于该石墨环1的近轴侧的宽度。
[0026]所述石墨环1的近轴侧为靠近轴的一侧，与之相对的远轴侧为远离轴的一侧，由于所述石墨环1的形状不是宽度一致的圆环形，其近轴侧的宽度大于远轴侧的宽度；该石墨环1与动环4相接的环形端面不是水平的，而另一侧与机械密封其他结构匹配的环形端面为水平的。本实施例中，所述支撑环3的宽度为所述石墨环1的近轴侧的宽度的2/3。所述环座2的靠近动环4的一侧为水平环形端面，而另一侧的环形端面不是水平的，即与机械密封结构非动环一侧相接的环形端面不是水平的，该环座2的非水平环形端面一侧与机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压机械密封的密封环，设置在机械密封结构的弹簧一侧，与机械密封结构中的动环匹配，其特征在于，包括石墨环和镶嵌在所述石墨环内外壁侧的环座和支撑环；所述石墨环呈环状；所述环座为圆环形，镶嵌在所述石墨环的外壁侧；所述支撑环为圆环形，镶嵌在所述石墨环的内壁侧；所述环座的内直径与所述石墨环的外直径之间为过盈配合；该环座与机械密封结构的非动环一侧的相邻部件相匹配，且环座在该匹配处有一凸起；所述凸起在轴向上延伸，且为环形，其内侧与所述石墨环接触；该凸起与所述非动环一侧的相邻部件之间为间隙配合。2.如权利要求1所述的一种高压机械密封的密封环，其特征在于，所述支撑环的内直径大于轴的直径，外直径与所述石墨环的内直径之间为间隙配合。3.如权利要求1所述的一种高压机械密封的密封环，其特征在于，所述环座和支撑环由相同材质的金属制成。4.如权利要求2所述的一种高压机械密封的密封环，其特征在于，所述石墨环的靠近轴的一侧为近轴侧，远离轴的一侧为远轴侧，所述近轴侧的宽度大于远轴侧的宽度；所述支撑环的宽度大于所述石墨环的近轴侧宽度的一半、小于所述石墨环的近...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚卫民，卢熙宁，潘永春，张华，
申请(专利权)人：上海电气凯士比核电泵阀有限公司，
类型：新型
国别省市：