滚动式液膜密封装置.pdf

本发明是关于一种机械密封装置，主要用于各类旋转轴的机械密封。
    现有的机械密封装置，一般采用动环和静环直接贴合，以相对滑动摩擦的方式进行工作，因而这类机械密封装置存在着以下缺点：1、摩损快、密封的可靠性较差，密封件的无泄漏工作寿命较短。2、由于动、静环之间是滑动摩擦，不仅会大量损耗功率，还会产生较高的摩擦热，因此在设备中通常还需附加冷却装置，从而增加了设备制造成本。3、动环与静环之间无法承受较大的轴向力，在轴向力过大增至一定值时，设备将无法启动或启动后因产生过高的摩擦热咬死而损坏。由于存在上述缺点，这类机械密封装置在正常工作情况下，一般只适用于转速小于3000转/分的设备。

    鉴于上述已有技术存在的问题，本发明的目的是设计一种功率损耗小、密封性能可靠，无泄漏工作寿命长，应用转速范围广的滚动式液膜密封装置。

    滚动式液膜密封装置由静环、弹簧、动环、封环等几部分组成，在静环和动环的相贴合面各有一道滚珠弹道，弹道内均匀分布有滚珠。

    滚动式液膜密封装置的又一特点是，在静环和动环之间有一个保持架磨片，在保持架磨片上均匀分布有滚珠孔，滚珠安放在滚珠孔和弹道内。

    滚动式液膜密封装置由于在静环和动环之间加入了滚珠，变原来的滑动摩擦为滚动摩擦，因此其功率损耗小，密封性能可靠，无泄漏工作寿命长，可应用于转速高达6000转/分的各类旋转轴的机械密封。

    图1为双端面整体式滚动式液膜密封装置;

    图2为滚珠减速作用在初始位置的图解;

    图3为滚珠减速作用在运动后位置的图解。

    图1描述了具有两组滚动式液膜密封装置组成的结构。它有一个壳体（1），在壳体（1）的两内端对称布置着静环（2）、动环（4），动环（4）上有一○型封环（5），在静、动环上均有一道滚珠弹道，在静、动环之间有一个保持架磨片（7），磨片上均匀分布有若干个滚珠孔（8），滚珠（3）安装在滚珠孔（8）和弹道内，保持架磨片（7）的外园上有与滚珠孔（8）相通的润滑孔（9）。在两组密封件之间有一拨动套（10），套的两头各有一对成180°的对称卡脚，卡在动环（4）的卡口上，套内有一拨动销（11），锁紧钢丝圈（12）装在拨动套（10）和拨动销（11）地凹槽内，在拨动套（10）的外面装有弹簧（6）。

    当转轴旋转时，转轴带动拨动销（11），拨动销（11）带动拨动套（10），拨动套（10）带动动环（4）一起旋转，因动环（4）内装有○型封环（5），使之与转轴之间形成静密封。而由于弹簧（6）的压力，使两组密封件的静环（2）、滚珠（3）和动环（4）互相贴合，这样既起到了减速作用（见图3、图4），又使得保持架磨片（7）与静环（2）、动环（4）之间形成一层油膜层，使之与转轴之间形成动密封，从而保证了转轴转动时无泄漏。

    图2、图3为滚珠减速作用图解。图中F1为动环，F2为静环，A，A′、B、B′分别为滚珠静止时的位置（图2），当滚珠转动角度为θ，动环和静环的相对位置为S时（图3），滚珠或保持架磨片相对于动环F1，静环F2的位移量分别为x、y，其X＝y＝θR＝ 1/2 S。由于滚珠的减速作用，故能使该密封装置较已有的机械密封装置的转速应用范围提高一倍。