本實(shí)用新型涉及密封裝置領(lǐng)域,具體地涉及軸類填料密封裝置。
背景技術(shù):
軸類的密封一般都采用軸向壓緊的軟填料徑向接觸式密封的結(jié)構(gòu),例如如圖1所示。該裝置主要由填料箱體1、壓蓋2、壓蓋緊固構(gòu)件3、填料4、底襯套7組成。填料可選用盤(pán)根、成型塑料圈、石墨圈、碳纖維組合圈等材料。安裝狀態(tài)下,例如安裝于閥裝置中時(shí),此密封裝置中的填料箱體1可由閥體形成,底襯套可由軸承直接形成,填料置于軸(或者是軸套)與填料箱(閥體)之間。這種傳統(tǒng)的密封結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只要按工況要求選用合適的填料類型,就能應(yīng)用,因此至今仍被廣泛使用。
但這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在以下問(wèn)題:
1、填料徑向抱緊力σr隨著離開(kāi)壓蓋與填料接觸所形成的密封上端口的深度加大而減小,介質(zhì)p的滲漏壓降曲線正好相反,兩條曲線變化趨勢(shì)向反(如圖1右側(cè)示意曲線所示,曲線所在坐標(biāo)系原點(diǎn)為O,深度坐標(biāo)軸為h),介質(zhì)易從下方向上滲透而泄漏;
2、抱緊力加載不均勻,密封上端口的接觸應(yīng)力過(guò)大,該部位的軸和填料易磨損,引起填料箱體內(nèi)的填料徑向抱緊力松弛而泄漏;
3、由于被密封的軸與軸承的配合存在間隙,當(dāng)軸承受較大的側(cè)向力時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的彎曲變形,此時(shí)旋轉(zhuǎn)軸就會(huì)對(duì)填料產(chǎn)生回旋攪動(dòng)的作用而發(fā)生泄漏;
4、受溫度影響而產(chǎn)生體積變化、填料的燒損、填料中的添加劑和粘接劑的揮發(fā)、軸與填料的摩擦損耗等,造成抱緊力松弛而泄漏。
如圖1所示,這種密封結(jié)構(gòu)裝置主要通過(guò)三種途徑產(chǎn)生泄漏:
A——從靠軸側(cè)的縫隙泄漏;
B——通過(guò)填料本身的疏松、縫隙滲漏;
C——從填料箱體壁的縫隙泄漏。
因此,為解決傳統(tǒng)密封裝置的以上問(wèn)題,本領(lǐng)域亟需一種改進(jìn)的軸類填料密封裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種軸類填料密封裝置,用以減少軸類填料密封裝置中的介質(zhì)泄漏,更具體地是:使裝置具有自補(bǔ)償功能;改變了填料徑向抱緊力σr隨深度加大、即抱緊力加載不均勻的問(wèn)題;增大了填料徑向抱緊力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的軸類填料密封裝置,包括填料箱體,被密封的軸的至少部分長(zhǎng)度在軸向上伸過(guò)填料箱體且軸的外表面與填料箱體的內(nèi)表面之間形成空間,密封填料置于空間中且沿軸向?qū)盈B分布;壓蓋,壓蓋藉由壓蓋緊固構(gòu)件可調(diào)整地固定于填料箱體上,壓蓋在軸向上位置的改變確定了空間的上部界限;底襯套,底襯套設(shè)于填料箱體下方且相對(duì)于填料箱體固定,底襯套的上面確定了空間的下部界限;其中,沿軸向?qū)盈B分布的填料之間分別設(shè)有彈性件。
優(yōu)選地,彈性件的剛度從上層到下層依次增大。
優(yōu)選地,彈性件的設(shè)置使得,受彈性件的彈力作用的填料,在徑向截面上呈現(xiàn)大致梯形,大致梯形的較短底邊抵靠填料箱體的內(nèi)表面,且大致梯形的較長(zhǎng)底邊抵靠軸的外表面。
優(yōu)選地,彈性件為蝶簧。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;彈性件壓縮后存儲(chǔ)彈性勢(shì)能從而實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)償功能;進(jìn)一步地,彈性件的剛度可變,可使填料抱緊力均勻;此外,可將填料徑向截面壓縮為梯形從而增大抱緊力。
附圖說(shuō)明
現(xiàn)在將參考以下附圖舉例說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,在附圖中:
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的軸類填料密封裝置的剖視示意圖;
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的軸類填料密封裝置的剖視示意圖,其中左側(cè)示出了壓蓋壓緊前的狀態(tài),右側(cè)示出相應(yīng)裝置壓蓋壓緊后的狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
如圖2所示的本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中,軸類填料密封裝置包括填料箱體1、壓蓋2、壓蓋緊固構(gòu)件3、填料4、彈性件5、底襯套7。其中,軸6的部分長(zhǎng)度可伸過(guò)填料箱體1且軸6的外表面與填料箱體1的內(nèi)表面之間形成用以放置填料4的空間。填料4的材料可包括盤(pán)根、成型塑料圈、石墨圈、碳纖維組合圈或本領(lǐng)域中常用作填料的其它材料。填料4可呈填料環(huán)或填料圈的形式。填料4沿軸6的軸向?qū)盈B分布,且優(yōu)選地在徑向上填料4幾乎充滿軸6的外表面與填料箱體1的內(nèi)表面之間的空間。在軸向上,放置填料4的空間的上端由壓蓋2的下端限定,該空間的下端由底襯套7的上端限定。底襯套7在軸向上的位置可通過(guò)其與設(shè)于填料箱體1的臺(tái)階部的配合而得以固定。底襯套7可選地具體為軸承或其它能起到限位填料空間下部界限的裝置或結(jié)構(gòu)。壓蓋2則在軸向上可向下移動(dòng)從而靠近底襯套7直至將填料4所在空間內(nèi)的填充物壓緊,或向上移動(dòng)從而遠(yuǎn)離底襯套7直至脫離填料箱體1。壓蓋2在軸向上的位置由壓蓋緊固構(gòu)件3固定。優(yōu)選地,壓蓋緊固構(gòu)件3可進(jìn)一步包括螺柱31和螺母32,且通過(guò)壓蓋2的凸緣部的通孔以及填料箱體1的上表面對(duì)應(yīng)位置處的螺紋沉孔從而實(shí)現(xiàn)壓蓋的固定??蛇x地,壓蓋緊固構(gòu)件3還可由螺栓、螺釘或其它等同的緊固方式實(shí)現(xiàn)。壓蓋2可選地為其它能起到限位填料空間上部界限的裝置或結(jié)構(gòu),且類似的裝置或結(jié)構(gòu)可配置為相對(duì)填料箱體不可調(diào)整。可選地,底襯套7和壓蓋2可為一體,和/或與填料箱體為一體。
在填料圈之間可增加優(yōu)選為蝶簧的彈性件。可選地,彈性件可包括彈簧、橡膠圈等其它本領(lǐng)域中經(jīng)常使用的能夠存儲(chǔ)彈性勢(shì)能的物品。其中,填料圈之間的彈性件數(shù)量?jī)?yōu)選為兩個(gè)。通過(guò)壓蓋緊固構(gòu)件3使壓蓋2沿軸向向下運(yùn)動(dòng),從而將彈性件5壓緊并存儲(chǔ)彈性勢(shì)能,從而達(dá)到系統(tǒng)自補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>
在本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例中,優(yōu)選地,彈性件5的剛度從上層到下層依次增大,使抱緊力更為均勻。
在本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例中,優(yōu)選地,填料4的徑向截面被壓成大致梯形,增加了軸側(cè)抱緊力。具體地,大致梯形的較短底邊(上底)可抵靠填料箱體1的內(nèi)表面,且大致梯形的較長(zhǎng)底邊(下底)可抵靠軸6的外表面。
以上結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思作了詳細(xì)說(shuō)明,然而對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,在本實(shí)用新型構(gòu)思范圍內(nèi)的進(jìn)一步的修改和變形將會(huì)不言自明,這些修改和變形都落于所附權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍內(nèi)。