專利名稱：軸用停機電磁密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械設(shè)備的流體密封領(lǐng)域，具體涉及用于機械設(shè)備中轉(zhuǎn)軸處 的一種流體電磁密封裝置。該電磁密封裝置在機械設(shè)備停機(即轉(zhuǎn)軸停轉(zhuǎn)) 時起密封作用。
技術(shù)背景在機械領(lǐng)域中，有很多內(nèi)部存貯或流經(jīng)壓力流體的設(shè)備，這些設(shè)備通出 的轉(zhuǎn)軸與殼體間因為是動配合，轉(zhuǎn)軸處的密封一直是是整個設(shè)備密封的關(guān)鍵，流體泵就是這些設(shè)備的一典型例，以下以流體泵的密封現(xiàn)狀來說明當(dāng)前， 一些對密封要求高的流體泵比如野外油田、野外鉆井、工礦、化 工、冶金以及制藥行業(yè)上用的砂泵、渣漿泵、雜質(zhì)泵等，在工作時腔內(nèi)處于 高壓狀態(tài)且很多流過泵體的流體內(nèi)含有超硬顆粒介質(zhì)，其工況條件惡劣、介 質(zhì)顆粒硬、對密封裝置的磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致目前的泵體普遍存在著密封效果差， 密封不過關(guān)的問題，而密封泄露的后果是嚴(yán)重的 一些有毒、有害氣體及液 體等泄露到外界環(huán)境中，造成大氣或水體的污染，給人們的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán) 重的影響?，F(xiàn)流體泵中，用于轉(zhuǎn)軸處的密封裝置很多，總結(jié)起來較先進(jìn)和有效地的 方式是機械密封和副葉輪密封的組合。機械密封使用最為普遍，它是指由 至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)彈力(或》茲力)的作 用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的 裝置。它在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動和停轉(zhuǎn)時都能起到密封作用,但因其一對作用端面長期 的高速磨擦，易磨損，使密封效果隨著使用時間的增長而不斷變差。而副葉 輪密封是一種動力密封裝置，具體是指在泵的葉輪后蓋板背面附近同軸反方 向安裝一開式葉輪，當(dāng)泵工作時，副葉輪隨泵主軸一起^走轉(zhuǎn)，副葉輪中的液 體也會一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動的液體會產(chǎn)生一個向外的離心力，這個離心力與流體 物料的沖擊力方向相反，可以阻擋一部分液體和顆粒的泄漏， 一方面降低了 機械密封處的壓力。另 一方面阻止介質(zhì)中的固體顆粒ii^機械密封的摩擦面 中，減少機械密封磨塊的磨損，延長了機械密封裝置的使用壽命，但很明顯 副葉輪密封在停泵(即軸轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn))后就不起作用了 。而實際上，內(nèi)部存]^或流經(jīng)壓力流體的設(shè)備特別是流體泵，在停止工作 (即轉(zhuǎn)軸停轉(zhuǎn))后， 一部分物料會回流，回流的物料會對密封裝置產(chǎn)生很大
的靜壓力，而此時副葉輪密封不起作用，僅靠機械密封，密封不可靠，易發(fā) 生泄漏事故。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種專門在機械設(shè)備停機時(即轉(zhuǎn)軸停轉(zhuǎn)時)進(jìn)行密 封，且密封端面無機械磨損，使用壽命長的軸用停機電磁密封裝置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種軸用停機電磁密封裝 置，主要由靜環(huán)、動環(huán)、電磁鐵和復(fù)位彈性元件構(gòu)成，所述靜環(huán)固定套裝在 被密封的轉(zhuǎn)軸上，靜環(huán)一端設(shè)有一圏環(huán)繞轉(zhuǎn)軸布置的第一密封工作面；所述 動環(huán)套設(shè)在轉(zhuǎn)軸外，并沿軸向滑動支撐在被密封的殼座上，動環(huán)面對靜環(huán)設(shè) 有一圏環(huán)繞轉(zhuǎn)軸布置的第二密封工作面，第一密封工作面與第二密封工作面構(gòu)成一阻斷泄漏的密封口；所述動環(huán)本身為軟磁體或其上設(shè)有軟磁體，電磁 鐵固定在殼座上并作用于動環(huán)，迫使第二密封工作面與第一密封工作面分 離，復(fù)位彈性元件設(shè)在殼座上并作用于動環(huán)，迫使第二密封工作面與第一密 封工作面接觸密封。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、 上述方案中，所述靜環(huán)和動環(huán)順著流體泄漏的方向設(shè)置，靜環(huán)在前， 動環(huán)在后；所述電》茲鐵設(shè)置在動環(huán)的后側(cè)，而復(fù)位彈性元件為壓簧也作用在 動環(huán)的后端。2、 上述方案中，所述靜環(huán)的外緣與被密封的殼座間連接有彈性密封罩， 該彈性密封罩阻擋封住動環(huán)后側(cè)；并且，彈性密封罩的前沿還向前方延伸有 延伸段，在密封口密封狀態(tài)下，延伸段的前沿口與靜環(huán)的后端面相抵接觸， 在這里彈性密封罩起密封和防塵兩大作用。3、 上述方案中，所述復(fù)位彈性元件為2至4個，它們在轉(zhuǎn)軸的周向上 均布。4、 上述方案中，所述電磁鐵是指通電產(chǎn)生磁力的裝置，它一般由外殼 和電磁線圏構(gòu)成。它的數(shù)量可以是l個或多個，形狀也不限，最佳方案是它 是1個環(huán)形圏狀，整體環(huán)設(shè)于動環(huán)的后側(cè)。5、 上述方案中，軟磁體是指鐵、鈷、鎳等導(dǎo)磁性金屬體。6、 上述方案， 一般可與機械密封裝置或/和副葉輪密封裝置相組合使用， 保證機械設(shè)備(如流體泵)的轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動和停止時都能有效地密封。7、 上述方案中，所述"并沿軸向滑動支撐在被密封的殼座上"中的"被 密封的殼座，，是指機械設(shè)備的殼座，也可稱為外殼，對于流體泵就是泵殼。 本發(fā)明工作原理是當(dāng)機械設(shè)備(如流體泵)通電工作(即轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動) 時，電磁鐵也通電，由右手螺旋定則可知，電磁線圏會產(chǎn)生一個方向的磁場， 電磁體產(chǎn)生磁力，從而吸附動環(huán)克服壓簧的彈力向后方運動，從而實現(xiàn)動環(huán) 與靜環(huán)(即第一密封工作面與第二密封工作面)相分離，此時電磁密封不起 作用；當(dāng)機械設(shè)備(如流體泵)斷電停止工作(即轉(zhuǎn)軸停轉(zhuǎn))的瞬間，電磁 線圏也隨之?dāng)嚯?，電》茲體失去^f茲力，動滑在壓簧的推力作用下前移，動環(huán)與 靜環(huán)(即第一密封工作面與第二密封工作面)緊密接觸阻斷密封口，彈性密 封罩也與靜環(huán)緊密接觸，從而達(dá)到密封的作用。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明具有下列優(yōu)點和效果1、 由于本發(fā)明采用電磁鐵控制動環(huán)動作，使本發(fā)明專在機械設(shè)備(如 泵)停止工作(即轉(zhuǎn)軸停轉(zhuǎn))時起密封作用，有效防止了因回流的物料發(fā)生 泄漏的事故。2、 由于本發(fā)明在機械設(shè)備(如泵)工作(即轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動)時，動環(huán)與靜 環(huán)是相分離的，從而避免了兩者間的機械摩擦，提高了密封的使用壽命。


附圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)剖視示意圖以上附圖中1、轉(zhuǎn)軸；2、殼體；3、靜環(huán)；4、彈性密封罩；5、動環(huán)； 6、壓簧；7、軸套；8、電》茲^^; 9、密封環(huán)；10、支撐軸承。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實施例參見附圖l所示， 一種電磁密封裝置，主要由靜環(huán)3、動環(huán)5、 電磁鐵8、復(fù)位彈性元件(具體是4個壓簧6)構(gòu)成，所述靜環(huán)3固定套裝 在被密封的轉(zhuǎn)軸1上，靜環(huán)3 —端設(shè)有一圏環(huán)繞轉(zhuǎn)軸1布置的第一密封工作 面；所述動環(huán)5套設(shè)在轉(zhuǎn)軸1外，并沿軸向滑動支撐在#1密封的殼座上，動 環(huán)5面對靜環(huán)3設(shè)有一圏環(huán)繞轉(zhuǎn)軸1布置的第二密封工作面，第一密封工作 面與第二密封工作面構(gòu)成一阻斷泄漏的密封口；所述動環(huán)5本身為鐵制，電 磁鐵8固定在殼座上并作用于動環(huán)5，迫使第二密封工作面與第一密封工作 面分離，有個壓簧6設(shè)在殼座上并作用于動環(huán)5，迫使第二密封工作面與第 一密封工作面接觸密封。參見附圖1所示，具體是還包括軸套7，該軸套7固定套設(shè)在轉(zhuǎn)軸1上， 靜環(huán)3再固定于軸套7上經(jīng)過軸套7與轉(zhuǎn)軸1固定連接；還包括一殼體2， 該殼體2罩在動環(huán)5、靜環(huán)3、電》茲4失8及復(fù)位彈性元件的外部，它通過支
撐軸承10套在軸套7上，并且與被密封的機械設(shè)備(如泵)的殼座固定連 接，靜環(huán)3和動環(huán)5是順著流體泄漏的方向前后設(shè)置的，靜環(huán)3在前，動環(huán) 5在后，動環(huán)5沿軸向的后側(cè)設(shè)電磁鐵8，將動環(huán)5后吸，復(fù)位彈性元件(即 四個壓簧6)也設(shè)置于動環(huán)5的后端，將動環(huán)5前推。參見附圖l所示，上述電》茲鐵8具體為一環(huán)形，它嵌設(shè)固定在殼體2中， 經(jīng)過殼體2與被密封的機械設(shè)備(如泵)的殼座固定連接，而動環(huán)5嵌在電 磁鐵8的內(nèi)徑中，動環(huán)5的外表面與電磁鐵8的內(nèi)徑接觸滑動配合，電磁鐵 8前側(cè)徑向環(huán)面貼接有彈性密封罩4,彈性密封罩4靠近密封口處設(shè)一凹環(huán)， 動環(huán)5與此相配合在與軸1垂直的環(huán)面邊緣為凸環(huán)結(jié)構(gòu)，凸環(huán)可以嵌套在凹 環(huán)內(nèi)并保證固定連接。所述四個壓簧6沿動環(huán)5周向均勻分布，兩端抵在動 環(huán)5后端與殼體2后端面之間，以保證動環(huán)5在滑動的過程中不產(chǎn)生偏斜。 所述軸套7是輔助，它的作用是對軸l起保護(hù)作用，方^更安裝，實例中不設(shè) 軸套7也可，靜環(huán)3直接固定在轉(zhuǎn)軸1上。使用時，電磁鐵8的通斷電應(yīng)與機械設(shè)備的通斷電同步，具體可將電磁 鐵8經(jīng)與才幾械設(shè)備的開關(guān)連動的開關(guān)連接至電源，這是電控部分，為現(xiàn)有技 術(shù)，這里不詳述。本實例使用工作過程如下工作時，當(dāng)機械設(shè)備(如泵)通電的同時， 電磁鐵8也通電，電磁鐵8產(chǎn)生磁性，從而吸附由軟磁材料制成的動環(huán)5， 使動環(huán)5克服壓簧6的彈力向后滑動，使動環(huán)5的第二密封工作面與靜環(huán)3 的第一密封工作面分離開，電磁密封不起作用，(泵工作時，靜環(huán)3會隨軸1 高速旋轉(zhuǎn))避免了密封工作面之間的摩擦。而當(dāng)機械設(shè)備(如泵)斷電停止 工作的同時，電》茲鐵8也隨之?dāng)嚯姡姶?失8失去對動環(huán)5的吸附力，此時 壓簧6會推動動環(huán)5向前滑動，使得動環(huán)5的第二密封工作面靠上靜環(huán)3的 第一密封工作面，達(dá)到密封口的緊密密封阻斷了泄漏。本實例中，為了提高密封效果，在動環(huán)5朝向靜環(huán)3的前端面上可卡接 有密封環(huán)9，以密封環(huán)9的前端面作為第二密封工作面，與靜環(huán)3的第一密 封工作面配合。并且，上述彈性密封罩4和密封環(huán)9可均采用耐腐蝕，彈性 好的塑膠或氟塑材料制作。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項 技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保 護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的j呆護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種軸用停機電磁密封裝置，其特征在于主要由靜環(huán)、動環(huán)、電磁鐵和復(fù)位彈性元件構(gòu)成，所述靜環(huán)固定套裝在被密封的轉(zhuǎn)軸上，靜環(huán)一端設(shè)有一圈環(huán)繞轉(zhuǎn)軸布置的第一密封工作面；所述動環(huán)套設(shè)在轉(zhuǎn)軸外，并沿軸向滑動支撐在被密封的殼座上，動環(huán)面對靜環(huán)設(shè)有一圈環(huán)繞轉(zhuǎn)軸布置的第二密封工作面，第一密封工作面與第二密封工作面構(gòu)成一阻斷泄漏的密封口；所述動環(huán)本身為軟磁體或其上設(shè)有軟磁體，電磁鐵固定在殼座上并作用于動環(huán)，迫使第二密封工作面與第一密封工作面分離，復(fù)位彈性元件設(shè)在殼座上并作用于動環(huán)，迫使第二密封工作面與第一密封工作面接觸密封。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁密封裝置，其特征在于所述靜環(huán)和動環(huán)順 著流體泄漏的方向設(shè)置，靜環(huán)在前，動環(huán)在后；所述電磁鐵設(shè)置在動環(huán)的后側(cè)， 而復(fù)位彈性元件為壓簧也作用在動環(huán)的后端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁密封裝置，其特征在于所述靜環(huán)的外緣與 被密封的殼座間連接有彈性密封罩，該彈性密封罩阻擋封住動環(huán)后側(cè)；并且， 彈性密封罩的前沿還向前方延伸有延伸段，在密封口密封狀態(tài)下，延伸段的前 沿口與靜環(huán)的后端面相4氐接觸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁密封裝置，其特征在于所述復(fù)位彈性元件 為2至4個，它們在轉(zhuǎn)軸的周向上均布。
全文摘要
一種軸用停機電磁密封裝置，其特征在于主要由靜環(huán)、動環(huán)、電磁鐵和復(fù)位彈性元件構(gòu)成，所述靜環(huán)固定套裝在被密封的轉(zhuǎn)軸上，靜環(huán)一端設(shè)有一圈環(huán)繞轉(zhuǎn)軸布置的第一密封工作面；所述動環(huán)套設(shè)在轉(zhuǎn)軸外，并沿軸向滑動支撐在被密封的殼座上，動環(huán)面對靜環(huán)設(shè)有一圈環(huán)繞轉(zhuǎn)軸布置的第二密封工作面，第一密封工作面與第二密封工作面構(gòu)成一阻斷泄漏的密封口；所述動環(huán)本身為軟磁體或其上設(shè)有軟磁體，電磁鐵固定在殼座上并作用于動環(huán)，復(fù)位彈性元件設(shè)在殼座上并作用于動環(huán)；在機器工作時動環(huán)與靜環(huán)相分離，彼此無機械摩擦，電磁密封不工作，在機器停止工作時，動環(huán)和彈性密封罩均與靜環(huán)緊密接觸，從而達(dá)到對停泵后的回流物料有效密封的效果。
文檔編號F16J15/00GK101126450SQ20071002580
公開日2008年2月20日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者成 錢 申請人:成 錢