一種耐高溫的機(jī)械密封裝置研究

張軒銘 韓宇翔 閆鵬程 王雅婷 艾 敏

（山東理工大學(xué)，山東 淄博255000）

1 耐高溫的機(jī)械密封裝置的原理

一種耐高溫的機(jī)械密封裝置,包括密封蓋、機(jī)體和轉(zhuǎn)軸，所述密封蓋的外側(cè)壁固定套設(shè)有固定環(huán)，所述固定環(huán)靠近機(jī)體的一側(cè)側(cè)壁對(duì)稱固定連接有兩個(gè)齒板，所述固定環(huán)與機(jī)體之間對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)緊固機(jī)構(gòu)，所述緊固機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在機(jī)體外側(cè)壁上的凹槽，所述凹槽內(nèi)安裝有與齒板相嚙合的齒輪。本裝置通過齒輪與齒板的配合可快速實(shí)現(xiàn)機(jī)體與密封蓋之間的安裝拆卸，再通過冷卻水管導(dǎo)入的冷卻水可帶走空腔內(nèi)的熱量，降低密封裝置的熱量，同時(shí)碳石墨材質(zhì)的密封圈使得其耐高溫性能更好、更加耐磨。

所述凹槽的內(nèi)頂壁固定連接有彈簧一，所述彈簧一遠(yuǎn)離凹槽內(nèi)頂壁的一端固定連接有轉(zhuǎn)動(dòng)連接在凹槽內(nèi)與齒輪相抵的卡條，所述卡條遠(yuǎn)離彈簧一的一側(cè)設(shè)有貫穿機(jī)體外側(cè)壁設(shè)置限位桿，所述限位桿位于凹槽內(nèi)的一端外側(cè)壁固定套設(shè)有固定板，所述固定板與凹槽的內(nèi)壁之間共同固定連接有套接在限位桿外側(cè)壁上的彈簧二。

優(yōu)選地，每個(gè)所述限位桿位于機(jī)體外的一端均固定連接有拉環(huán)，每個(gè)所述限位桿位于凹槽內(nèi)的一端外側(cè)壁均滑動(dòng)套設(shè)有與同側(cè)凹槽內(nèi)壁固定連接的限位筒。

優(yōu)選地，所述密封蓋內(nèi)開設(shè)有空腔，所述空腔內(nèi)連通有貫穿密封蓋外側(cè)壁設(shè)置的冷卻水管。

優(yōu)選地，所述固定環(huán)與機(jī)體的連接處設(shè)有橡膠圈。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸與密封蓋的連接處設(shè)有密封圈，所述密封圈采用碳石墨材質(zhì)制成。

2 耐高溫的機(jī)械密封裝置的優(yōu)點(diǎn)

2.1 設(shè)置齒輪、齒板、卡條和限位桿，通過將齒板插入凹槽內(nèi)并與齒輪嚙合，在限位桿的限位下，卡條只能向彈簧一的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)齒輪的單向轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)齒板進(jìn)行限位，使得齒板只能單向移動(dòng)，快速完成密封蓋與機(jī)體之間的安裝固定，再將限位桿拔出，接觸對(duì)卡條的限位，使得齒輪能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可反向移動(dòng)齒板，快速對(duì)機(jī)體和密封蓋進(jìn)行拆卸，省時(shí)省力，效率較高。

2.2 設(shè)置空腔和冷卻水管，通過冷卻水管將冷卻水導(dǎo)入至空腔內(nèi)再流出，帶走熱量，降低密封裝置的熱量，避免轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與密封蓋之間摩擦產(chǎn)生的熱量對(duì)密封蓋造成損傷。

2.3 設(shè)置密封圈，通過密封圈對(duì)轉(zhuǎn)軸和密封蓋之間進(jìn)行密封，防止液體泄露，同時(shí)碳石墨的材質(zhì)使得密封圈的耐高溫性能更好，更加耐磨。

綜上所述，本裝置通過齒輪與齒板的配合可快速實(shí)現(xiàn)機(jī)體與密封蓋之間的安裝拆卸，再通過冷卻水管導(dǎo)入的冷卻水可帶走空腔內(nèi)的熱量，降低密封裝置的熱量，同時(shí)碳石墨材質(zhì)的密封圈使得其耐高溫性能更好，更加耐磨。

2.4 附圖說明

圖1

2.5 一種耐高溫的機(jī)械密封裝置，包括密封蓋（1）、機(jī)體（2）和轉(zhuǎn)軸（3），其特征在于，所述密封蓋（1）的外側(cè)壁固定套設(shè)有固定環(huán)（4），所述固定環(huán)（4）靠近機(jī)體（2）的一側(cè)側(cè)壁對(duì)稱固定連接有兩個(gè)齒板（5），所述固定環(huán)（4）與機(jī)體（2）之間對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)緊固機(jī)構(gòu)，所述緊固機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在機(jī)體（2）外側(cè)壁上的凹槽（6），所述凹槽（6）內(nèi)安裝有與齒板（5）相嚙合的齒輪（7），所述凹槽（6）的內(nèi)頂壁固定連接有彈簧一（8），所述彈簧一（8）遠(yuǎn)離凹槽（6）內(nèi)頂壁的一端固定連接有轉(zhuǎn)動(dòng)連接在凹槽（6）內(nèi)與齒輪（7）相抵的卡條（9），所述卡條（9）遠(yuǎn)離彈簧一（8）的一側(cè)設(shè)有貫穿機(jī)體（2）外側(cè)壁設(shè)置限位桿（10），所述限位桿（10）位于凹槽（6）內(nèi)的一端外側(cè)壁固定套設(shè)有固定板（12），所述固定板（12）與凹槽（6）的內(nèi)壁之間共同固定連接有套接在限位桿（10）外側(cè)壁上的彈簧二（13）。

2.6 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的一種耐高溫的機(jī)械密封裝置，其特征在于，每個(gè)所述限位桿（10）位于機(jī)體（2）外的一端均固定連接有拉環(huán)（14），每個(gè)所述限位桿（10）位于凹槽（6）內(nèi)的一端外側(cè)壁均滑動(dòng)套設(shè)有與同側(cè)凹槽（6）內(nèi)壁固定連接的限位筒（16）。

2.7 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的一種耐高溫的機(jī)械密封裝置，其特征在于，所述密封蓋（1）內(nèi)開設(shè)有空腔，所述空腔內(nèi)連通有貫穿密封蓋（1）外側(cè)壁設(shè)置的冷卻水管（17）。

2.8 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的一種耐高溫的機(jī)械密封裝置，其特征在于，所述固定環(huán)（4）與機(jī)體（2）的連接處設(shè)有橡膠圈（15）。

2.9 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的一種耐高溫的機(jī)械密封裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸（3）與密封蓋（1）的連接處設(shè)有密封圈（11），所述密封圈（11）采用碳石墨材質(zhì)制成。

3 耐高溫的機(jī)械密封裝置的具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本裝置實(shí)施例中的附圖，對(duì)本裝置的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本裝置一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

在本裝置的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本裝置和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本裝置的限制。

參照?qǐng)D1，一種耐高溫的機(jī)械密封裝置，包括密封蓋1、機(jī)體2 和轉(zhuǎn)軸3，密封蓋1 內(nèi)開設(shè)有空腔，空腔內(nèi)連通有貫穿密封蓋1 外側(cè)壁設(shè)置的冷卻水管17，轉(zhuǎn)軸3 與密封蓋1 的連接處設(shè)有密封圈11，密封圈11 采用碳石墨材質(zhì)制成，通過冷卻水管17將冷卻水導(dǎo)入至空腔內(nèi)再流出，帶走轉(zhuǎn)軸3 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與密封蓋1之間摩擦產(chǎn)生的熱量，降低密封裝置的熱量，避免對(duì)密封蓋1 造成損傷，再通過密封圈11 對(duì)轉(zhuǎn)軸3 和密封蓋1 之間進(jìn)行密封，防止液體泄露，同時(shí)碳石墨的材質(zhì)使得密封圈11 的耐高溫性能更好，更加耐磨。

密封蓋1 的外側(cè)壁固定套設(shè)有固定環(huán)4，固定環(huán)4 與機(jī)體2的連接處設(shè)有橡膠圈15，固定環(huán)4 靠近機(jī)體2 的一側(cè)側(cè)壁對(duì)稱固定連接有兩個(gè)齒板5，固定環(huán)4 與機(jī)體2 之間對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)緊固機(jī)構(gòu)，緊固機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在機(jī)體2 外側(cè)壁上的凹槽6，凹槽6 內(nèi)安裝有與齒板5 相嚙合的齒輪7，凹槽6 的內(nèi)頂壁固定連接有彈簧一8，彈簧一8 遠(yuǎn)離凹槽6 內(nèi)頂壁的一端固定連接有轉(zhuǎn)動(dòng)連接在凹槽6 內(nèi)與齒輪7 相抵的卡條9，卡條9 遠(yuǎn)離彈簧一8的一側(cè)設(shè)有貫穿機(jī)體2 外側(cè)壁設(shè)置限位桿10，參照?qǐng)D1c 所示，通過將齒板5 插入凹槽6 內(nèi)并與齒輪7 嚙合，在限位桿10 的限位下，卡條9 只能上轉(zhuǎn)，使得齒輪7 只能逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而齒板5 只能向凹槽6 內(nèi)單向移動(dòng)，對(duì)齒板5 進(jìn)行限位，待固定環(huán)4 向機(jī)體2 靠近直至與橡膠圈15 接觸并壓縮橡膠圈15 時(shí)，快速完成密封蓋1 與機(jī)體2 之間的安裝固定，由于橡膠圈15 具有一定的彈性，使得在機(jī)體2 與密封蓋1 之間的密封性更好。

限位桿10 位于凹槽6 內(nèi)的一端外側(cè)壁固定套設(shè)有固定板12，固定板12 與凹槽6 的內(nèi)壁之間共同固定連接有套接在限位桿10 外側(cè)壁上的彈簧二13，每個(gè)限位桿10 位于機(jī)體2 外的一端均固定連接有拉環(huán)14，每個(gè)限位桿10 位于凹槽6 內(nèi)的一端外側(cè)壁均滑動(dòng)套設(shè)有與同側(cè)凹槽6 內(nèi)壁固定連接的限位筒16，限位筒16 能夠提高限位桿10 的穩(wěn)固性，通過拉環(huán)14 將限位桿10 拔出脫離卡條9，接觸對(duì)卡條9 的限位，使得齒輪7 能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可反向移動(dòng)齒板5，快速對(duì)機(jī)體2 和密封蓋1 進(jìn)行拆卸，省時(shí)省力，效率較高。

進(jìn)一步說明，上述固定連接，除非另有明確的規(guī)定和限定，否則應(yīng)做廣義理解，例如，可以是焊接，也可以是膠合，或者一體成型設(shè)置等本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的慣用手段。

現(xiàn)對(duì)本裝置的操作原理作如下闡述：

通過將齒板5 插入凹槽6 內(nèi)并與齒輪7 嚙合，在限位桿10的限位下，卡條9 只能上轉(zhuǎn)，使得齒輪7 只能逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而齒板5 只能向凹槽6 內(nèi)單向移動(dòng)，對(duì)齒板5 進(jìn)行限位，待固定環(huán)4 向機(jī)體2 靠近直至與橡膠圈15 接觸并壓縮橡膠圈15 時(shí)，快速完成密封蓋1 與機(jī)體2 之間的安裝固定，由于橡膠圈15 具有一定的彈性，使得在機(jī)體2 與密封蓋1 之間的密封性更好，再通過拉環(huán)14 將限位桿10 拔出脫離卡條9，接觸對(duì)卡條9 的限位，使得齒輪7 能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可反向移動(dòng)齒板5，快速對(duì)機(jī)體2 和密封蓋1 進(jìn)行拆卸，省時(shí)省力，效率較高。

以上所述，僅為本裝置較佳的具體實(shí)施方式，但本裝置的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本裝置揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本裝置的技術(shù)方案及其裝置構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本裝置的保護(hù)范圍之內(nèi)。