一种高转速机械密封结构的制作方法

1.本技术涉及机械密封技术领域，特别涉及一种高转速机械密封结构。


背景技术：

2.机械密封是用来阻止介质沿其旋转轴与壳体之间的缝隙泄漏的装置。机械密封是至少一对垂直于旋转轴线端面相互贴合的密封环、相对静止的辅助密封、产生使密封环端面相互贴合的作用力的弹性元件以及其它传动部件所组成，由于机械密封在工作时，起主要密封作用的是流体介质压力和弹性元件产生的弹力作用下、两个相互贴合相对滑动的密封环端面，故机械密封也称为端面密封。
3.现有的高速机械密封结构通常存在以下问题：
4.1、双支点机架配合双端面机封，在悬臂轴情况下，同心度差，摩擦副离机架支点距离远，摆动大；如说明书附图1所示，该装置是双支点机架配合双端面机械密封，在高速状态下，由于机械密封的密封环01离机架支点02比较远，同心度较差，所以摆动量比较大，对机械密封的冲击比较大，容易损坏；
5.2、结构复杂，大气端的摩擦副位于两个支点之间，拆卸维修困难；如说明书附图2所示，该装置是传统一体化双端面机械密封的结构，这种结构能解决同心度差，摆动大的难题，也能进行高速运转；但是结构复杂，大气端的密封环01位于两个支点02之间，拆卸维修困难。
6.因此，针对现有技术的不足，如何设计一种同心度高、摆动小，且易于更换的高转速机械密封结构是本领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本技术的目的是提供一种高转速机械密封结构，该结构可以解决现有机械密封结构同心度差、摆动大，且不易于更换的问题。
8.为实现上述目的，本技术提供一种高转速机械密封结构，包括：
9.机架，套设在减速机转轴外周，且用于固定在所述减速机外壳上；
10.联轴器，位于所述机架内，用于连接所述减速机转轴和外部转轴；
11.第一轴承，位于所述联轴器背离所述减速机一侧，且套设在所述外部转轴外周，并固定在所述机架内；
12.第二轴承，设置在所述第一轴承背离所述减速机一侧，且套设在所述外部转轴外周，并固定于所述机架内；
13.上机封座，套设在所述外部转轴外周，且位于所述第一轴承和所述联轴器之间，并与所述机架固定连接；
14.大气端密封环，套设在所述外部转轴上，且位于所述上机封座面向所述第一轴承一侧；
15.介质端密封环，套设在所述外部转轴上，且位于所述第二轴承背离所述第一轴承
一侧。
16.优选地，所述机架包括：
17.固定座，与所述减速机外壳固定连接，且所述联轴器位于所述固定座内；
18.密封座，与所述固定座背离所述减速机外壳的端部连接，且所述第一轴承与所述第二轴承均设置在所述密封座内；
19.下机封座，套设在所述外部转轴外周，盖合在所述密封座背离所述固定座的端部，并通过介质端密封环保持密封座内部密封。
20.优选地，所述大气端密封环包括大气端静环和大气端动环，所述大气端静环与所述上机封座固定连接，所述大气端动环与所述外部转轴连接，并随所述外部转轴转动；所述介质端密封环包括介质端静环和介质端动环，所述介质端静环位于所述下机封座面向所述第二轴承的端部，与所述下机封座固定连接，所述介质端动环与所述外部转轴连接，并随所述外部转轴转动。
21.优选地，所述大气端密封环、所述密封座、所述介质端密封环、所述上机封座和所述下机封座五者将所述第一轴承和所述第二轴承密封在所述密封座内，且不影响所述外部转轴在所述第一轴承和所述第二轴承上的转动。
22.优选地，所述第一轴承位于所述密封座面向所述固定座一端，且第一轴承的外端面未超出所述密封座的外端面，所述第二轴承位于所述密封座背离所述固定座一端，且第二轴承的外端面为超出所述密封座的外端面。
23.优选地，所述密封座为双层结构，内层为密封腔，在所述密封腔外周还设置有冷却腔，且所述密封座外壁上设置有供冷却液进出的冷却液出口和冷却液进口。
24.优选地，所述下机封座上设置有密封液进口，且所述密封液进口与所述密封腔连通。
25.优选地，所述大气端静环与所述大气端动环共同形成机械密封，所述介质端静环和所述介质端动环共同形成机械密封。
26.优选地，所述外部转轴的转速为500-1500rpm。
27.相对于上述背景技术，本技术的将大气摩擦副设置在第一轴承上方，大气摩擦副即大气端密封环，拆卸维修非常方便，仅需拆卸减速机便能更换大气端静环以及相关配件，需要说明的是，大气端摩擦副相较于介质端摩擦副，其使用寿命更短，因此便于更换大气端摩擦副是非常必要的；另外，在本技术中，大气端摩擦副靠近第一轴承设置，同时介质端摩擦副靠近第二轴承设置，可以有效限制外部转轴的摆动，延长使用寿命。因此，利用上述方式设置的高转速机械密封结构，可以解决现有机械密封结构同心度差、摆动大，且不易于更换的问题。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
29.图1为现有技术的双支点机架配合双端面机封的剖面结构示意图；
30.图2为现有技术的一体化双端面机械密封的剖面结构示意图；
31.图3为本技术实施例所提供的高转速机械密封结构剖面结构示意图。
32.图中：10、机架 101、固定座 102、密封座 103、下机封座 11、联轴器 12、减速机转轴 13、外部转轴 14、第一轴承 15、第二轴承 16、上机封座 17、大气端静环 18、大气端动环 19、介质端动环 20、介质端静环 21、密封腔 22、冷却腔 23、冷却液进口 24、冷却液出口 25、密封液进口。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
35.如图3所示，在本实施例中，提供一种高转速机械密封结构，它包括：机架1，套设在减速机转轴12外周，且用于固定在所述减速机外壳上；联轴器11，位于所述机架1内，用于连接所述减速机转轴12 和外部转轴13；第一轴承14，位于所述联轴器11背离所述减速机一侧，且套设在所述外部转轴13外周，并固定在所述机架1内；第二轴承15，设置在所述第一轴承14背离所述减速机一侧，且套设在所述外部转轴13外周，并固定于所述机架1内；上机封座16，套设在所述外部转轴13外周，且位于所述第一轴承14和所述联轴器11之间，并与所述机架1固定连接；大气端密封环，套设在所述外部转轴13 上，且位于所述上机封座16面向所述第一轴承14一侧；介质端密封环，套设在所述外部转轴13上，且位于所述第二轴承15背离所述第一轴承14一侧。
36.具体的时候，在上述实施例中，将大气摩擦副设置在第一轴承14 上方，大气摩擦副即大气端密封环，拆卸维修非常方便，仅需拆卸减速机便能更换大气端静环17以及相关配件，需要说明的是，大气端摩擦副相较于介质端摩擦副，其使用寿命更短，因此便于更换大气端摩擦副是非常必要的；另外，在本技术中，大气端摩擦副靠近第一轴承 14设置，同时介质端摩擦副靠近第二轴承15设置，可以有效限制外部转轴13的摆动，延长使用寿命。因此，利用上述方式设置的高转速机械密封结构，可以解决现有机械密封结构同心度差、摆动大，且不易于更换的问题。
37.此外，在本实施例中，上述机架1还包括：固定座101，与所述减速机外壳固定连接，且所述联轴器11位于所述固定座101内；密封座102，与所述固定座101背离所述减速机外壳的端部连接，且所述第一轴承14与所述第二轴承15均设置在所述密封座102内；下机封座103，套设在所述外部转轴13外周，盖合在所述密封座102背离所述固定座101的端部，并通过介质端密封环保持密封座102内部密封。
38.需要说明的是，所述大气端密封环包括大气端静环17和大气端动环18，所述大气端静环17与所述上机封座16固定连接，所述大气端动环18与所述外部转轴13连接，并随所述外部转轴13转动；所述介质端密封环包括介质端静环20和介质端动环19，所述介质端静环 20位于所述下机封座103面向所述第二轴承15的端部，与所述下机封座103固定连接，所
述介质端动环19与所述外部转轴13连接，并随所述外部转轴13转动。
39.进一步地，所述大气端密封环、所述密封座102、所述介质端密封环、所述上机封座16和所述下机封座103五者将所述第一轴承14 和所述第二轴承15密封在所述密封座102内，且不影响所述外部转轴 13在所述第一轴承14和所述第二轴承15上的转动。
40.为了确保第一轴承14以及第二轴承15使用过程中的稳固性，所述第一轴承14位于所述密封座102面向所述固定座101一端，且第一轴承14的外端面未超出所述密封座102的外端面，所述第二轴承15 位于所述密封座102背离所述固定座101一端，且第二轴承15的外端面为超出所述密封座102的外端面，确保第一轴承14和第二轴承15 能够完全嵌入在密封座102内部。
41.为了保证密封座102的使用效果，在本实施例中，将密封座102 设置为双层结构，即内层为密封腔21，密封腔21内注入密封液，以便密封和润滑，在密封腔21外周还设置有冷却腔22，且密封座102 外壁上设置有供冷却液进出的冷却液出口24和冷却液进口23，冷却液有效对密封腔21内密封液降温，防止因外部转轴13转速过高产生高温降低装置使用寿命。
42.此外，在密封液不足时，可以通过下机封座103上的密封液进口 25，将密封液注入进密封腔21。
43.进一步地，大气端静环17与大气端动环18共同形成机械密封，介质端静环20和介质端动环19共同形成机械密封，这里为现有的机械密封远离，具体请参照现有技术，这里不再详述。
44.在本实施例中，为了确保装置的密封效果，优选地，外部转轴13 的转速为500-1500rpm，当然，也可以根据实际需要设置不同于本实施例的转速，这里不再详述。
45.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
46.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。