本發(fā)明屬于密封技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種組合式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
魚雷發(fā)射裝置介于海水與操作艙之間，若出現(xiàn)泄漏，將嚴(yán)重影響操作艙內(nèi)電控設(shè)備儀器和人員的安全，因此魚雷發(fā)射裝置對(duì)密封裝置的可靠性要求極高，國(guó)內(nèi)外一般采用復(fù)合填料環(huán)密封或機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，復(fù)合填料密封工作壽命較短，摩擦功耗大，一般的機(jī)械密封對(duì)軸的竄動(dòng)跳動(dòng)較敏感，并且泄漏安全性較低，裝配及維護(hù)均較復(fù)雜。
由于魚雷發(fā)射密封裝置要求頻繁啟動(dòng)、振動(dòng)劇烈，現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)難以滿足其要求，并且密封介質(zhì)泥沙含量大，現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)難以在該介質(zhì)下長(zhǎng)時(shí)間工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有的魚雷發(fā)射密封裝置無(wú)法滿足頻繁啟動(dòng)、振動(dòng)劇烈的要求，以及難以在泥沙含量大的密封介質(zhì)環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多級(jí)防護(hù)的組合式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，滿足如下技術(shù)條件：
密封介質(zhì)壓力：0～4.5MPa；
密封介質(zhì)：GB3097-1997規(guī)定的第四類海水；
運(yùn)轉(zhuǎn)速度：1500±100r/min；
使用壽命：5年。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
本發(fā)明提供了一種多級(jí)防護(hù)的組合式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，其特殊之處在于：包括設(shè)置在操作艙外、泵殼體內(nèi)泵軸上的第一皮碗密封和集裝式機(jī)械密封，以及設(shè)置在操作艙內(nèi)泵軸上的手動(dòng)應(yīng)急密封；所述集裝式機(jī)械密封位于在第一皮碗密封和手動(dòng)應(yīng)急密封之間；
所述手動(dòng)應(yīng)急密封包括帶有第一凸臺(tái)311的第二軸套5、操作組件307、調(diào)整擋環(huán)308、閥蓋302和密封閥304以及分布在同一圓周上多個(gè)調(diào)整螺釘305；
所述調(diào)整擋環(huán)308、閥蓋302和密封閥304依次套裝在第二軸套5上；所述閥蓋302通過(guò)多個(gè)第三螺釘301固定安裝在泵殼體上，閥蓋302的內(nèi)側(cè)面與所述第一凸臺(tái)311相對(duì)應(yīng)；閥蓋302端面上的第一環(huán)形凸臺(tái)312伸入所述第一空腔內(nèi)；第一環(huán)形凸臺(tái)312的外側(cè)面緊貼泵殼體的內(nèi)側(cè)面；所述密封閥304位于所述第一環(huán)形凸臺(tái)312和第二軸套5所形成的環(huán)形凹槽內(nèi)；密封閥304的外側(cè)面緊貼所述第一環(huán)形凸臺(tái)312的內(nèi)側(cè)面；密封閥304靠近所述第一凸臺(tái)311的端面上安裝有第四膠圈306；密封閥304的外側(cè)面與第一環(huán)形凸臺(tái)312的內(nèi)側(cè)面之間安裝有第五膠圈303；
所述調(diào)整螺釘305沿泵軸的軸向依次穿過(guò)調(diào)整擋環(huán)308、操作組件307、閥蓋302和密封閥304；調(diào)整螺釘305的螺紋部分位于密封閥304內(nèi)，調(diào)整螺釘305的非螺紋部分與調(diào)整擋環(huán)308、閥蓋302之間均為間隙配合；
所述操作組件307包括操控部和旋接部；所述操作組件307通過(guò)其旋接部套裝在閥蓋302外，旋接部的第一內(nèi)側(cè)面與閥蓋302的外側(cè)面螺紋連接，旋接部的第二內(nèi)側(cè)面位于調(diào)整螺釘305所分布的圓周外；
非密封狀態(tài)時(shí)，沿泵軸的軸向，所述密封閥304距離閥蓋302和第一凸臺(tái)311有一定間距；扳動(dòng)操作組件時(shí)，其操控部帶動(dòng)旋接部旋出閥蓋302，旋接部的端面觸碰調(diào)整擋環(huán)308，帶動(dòng)調(diào)整擋環(huán)308外移，進(jìn)而由調(diào)整擋環(huán)308帶動(dòng)密封閥304外移至密封閥304與所述第一凸臺(tái)311貼緊，壓緊第四膠圈306，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急密封。
上述第一皮碗密封包括安裝在泵軸上的第一軸套4、依次套裝在第一軸套4上的第一壓蓋107、第一支撐圈105、第一皮碗104、第一墊圈102和第一卡環(huán)101；所述第一壓蓋107通過(guò)第一螺釘106固定安裝在泵殼體上，第一壓蓋107與第一軸套4形成第二空腔；第一壓蓋107的內(nèi)側(cè)壁開(kāi)設(shè)有第一卡槽109；所述第一支撐圈105、第一皮碗104、第一墊圈102和第一卡環(huán)101均位于所述第二空腔內(nèi)；所述第一皮碗104內(nèi)安裝有起支撐作用的第一骨架103；第一皮碗104與第一軸套4、第一皮碗104與第一壓蓋107均為過(guò)盈配合；第一皮碗104的唇口朝向密封腔；所述第一支撐圈105的一端緊靠第一壓蓋107的底部，另一端頂緊第一皮碗104的一端；所述第一墊圈102緊貼所述第一皮碗104的另一端；第一卡環(huán)101安裝在所述第一卡槽109內(nèi)，且第一卡環(huán)101緊貼所述第一墊圈102。
上述集裝式機(jī)械密封包括安裝在第一軸套4上的機(jī)械端面密封和第二皮碗密封；其中，機(jī)械端面密封靠近所述第一皮碗密封；所述第二皮碗密封包括第二壓蓋214、第二支撐圈219、第二皮碗220、第二墊圈222和第二卡環(huán)223；所述第二壓蓋214通過(guò)第二螺釘215固定安裝在泵殼體上，與第一軸套4形成第三空腔；所述第二壓蓋214的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有第二卡槽224、彈簧孔225以及定位板226；所述第二支撐圈219、第二皮碗220、第二墊圈222和第二卡環(huán)223均位于所述第三空腔內(nèi)；所述第二皮碗220內(nèi)安裝有起支撐作用的第二骨架221；第二皮碗220與第一軸套4、第二皮碗220與第二壓蓋214均為過(guò)盈配合；第二皮碗220的唇口朝向所述機(jī)械端面密封；所述第二支撐圈219的一端緊靠所述定位板226，另一端頂緊第二皮碗220的一端；所述第二墊圈222緊貼所述第二皮碗220的另一端；所述第二卡環(huán)223安裝在第二卡槽224內(nèi)，且第二卡環(huán)223緊貼第二墊圈222；所述機(jī)械端面密封包括動(dòng)環(huán)組件和設(shè)置在壓蓋上的靜環(huán)組件；所述動(dòng)環(huán)組件包括動(dòng)環(huán)座203和設(shè)置在動(dòng)環(huán)座203上的動(dòng)環(huán)207；所述動(dòng)環(huán)座203通過(guò)緊定螺釘201固定安裝在第一軸套4上，動(dòng)環(huán)座203與第一軸套4之間安裝有第一膠圈202；所述動(dòng)環(huán)座203具有第二環(huán)形凸臺(tái)；所述動(dòng)環(huán)207通過(guò)傳動(dòng)銷206固定在動(dòng)環(huán)座203上，動(dòng)環(huán)207的外側(cè)面緊貼所述第二環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)面，動(dòng)環(huán)207的外側(cè)面與第二環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)面之間安裝有第二膠圈208；所述靜環(huán)組件包括設(shè)置在所述彈簧孔225內(nèi)的彈簧213、通過(guò)防轉(zhuǎn)螺釘204固定在第二壓蓋214上的靜環(huán)座212和設(shè)置在靜環(huán)座212上的靜環(huán)209；所述靜環(huán)209的外側(cè)面與第二壓蓋214的內(nèi)側(cè)面之間安裝有第三膠圈210和氟斯擋圈211；所述靜環(huán)座212及靜環(huán)209被彈簧213頂向動(dòng)環(huán)207，靜環(huán)209與動(dòng)環(huán)207摩擦接觸。
上述防轉(zhuǎn)螺釘204的端部安裝有擋圈218，防止在裝配時(shí)防轉(zhuǎn)螺釘204、靜環(huán)座212及靜環(huán)209在彈簧213的作用下彈出第二壓蓋214。
為減輕閥蓋302的重量，上述第一環(huán)形凸臺(tái)312的中部開(kāi)設(shè)有環(huán)形凹槽。
本發(fā)明具有如下有益效果：
1、本發(fā)明采用了多級(jí)組合式密封，相對(duì)于傳統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)，安全系數(shù)高，在頻繁啟動(dòng)、振動(dòng)劇烈的工況環(huán)境下不易失效。通過(guò)第一皮碗密封，有效防止密封腔內(nèi)的油脂泄漏并封阻海水中的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入密封腔，為集裝式機(jī)械密封提供了一個(gè)良好的工作環(huán)境，并且在發(fā)射裝置的操作艙內(nèi)設(shè)計(jì)了一處手動(dòng)應(yīng)急密封，通過(guò)手動(dòng)應(yīng)急操作，最大限度的提高了密封裝置的可靠性，保證了操作艙內(nèi)電控設(shè)備儀器和人員的安全。
2、本發(fā)明耐海水腐蝕及啟動(dòng)沖擊性好，可以在海水環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間浸泡。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明所提供的多級(jí)防護(hù)的組合式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在操作艙外、泵殼體內(nèi)泵軸上的第一皮碗密封和集裝式機(jī)械密封，以及設(shè)置在操作艙內(nèi)泵軸上的手動(dòng)應(yīng)急密封；所述集裝式機(jī)械密封位于在第一皮碗密封和手動(dòng)應(yīng)急密封之間。
一、第一皮碗密封
第一皮碗密封包括依次安裝在泵軸上的第一軸套4、套裝在第一軸套4上的第一壓蓋107、第一支撐圈105、第一皮碗104、第一墊圈102和第一卡環(huán)101。第一壓蓋107通過(guò)第一螺釘106固定安裝在泵殼體上，第一壓蓋107與第一軸套4形成第二空腔；第一壓蓋107的內(nèi)側(cè)壁開(kāi)設(shè)有第一卡槽109；第一支撐圈105、第一皮碗104、第一墊圈102和第一卡環(huán)101均位于所述第二空腔內(nèi)；第一皮碗104內(nèi)安裝有起支撐作用的第一骨架103；第一皮碗104與第一軸套4、第一皮碗104與第一壓蓋107均為過(guò)盈配合；第一皮碗104的唇口朝向密封腔；第一支撐圈105的一端緊靠第一壓蓋107的底部，另一端頂緊第一皮碗104的一端；第一墊圈102緊貼所述第一皮碗104的另一端；第一卡環(huán)101安裝在所述第一卡槽109內(nèi)，且第一卡環(huán)101緊貼所述第一墊圈102。
二、集裝式機(jī)械密封
集裝式機(jī)械密封包括套裝在第一軸套4上的機(jī)械端面密封和第二皮碗密封；其中，機(jī)械端面密封靠近所述第一皮碗密封。
第二皮碗密封包括第二壓蓋214、第二支撐圈219、第二皮碗220、第二墊圈222和第二卡環(huán)223；第二壓蓋214通過(guò)第二螺釘215固定安裝在泵殼體上，與第一軸套4形成第三空腔；第二壓蓋214的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有第二卡槽224、彈簧孔225以及定位板226；第二支撐圈219、第二皮碗220、第二墊圈222和第二卡環(huán)223均位于所述第三空腔內(nèi)；第二皮碗220內(nèi)安裝有起支撐作用的第二骨架221；第二皮碗220與第一軸套4、第二皮碗220與第二壓蓋214均為過(guò)盈配合；第二皮碗220的唇口朝向所述機(jī)械端面密封；第二支撐圈219的一端緊靠定位板226，另一端頂緊第二皮碗220的一端；第二墊圈222緊貼第二皮碗220的另一端；第二卡環(huán)223安裝在第二卡槽224內(nèi)，且第二卡環(huán)223緊貼第二墊圈222；
機(jī)械端面密封包括動(dòng)環(huán)組件和設(shè)置在第二壓蓋214上的靜環(huán)組件；動(dòng)環(huán)組件包括動(dòng)環(huán)座203和設(shè)置在動(dòng)環(huán)座203上的動(dòng)環(huán)207；動(dòng)環(huán)座203通過(guò)緊定螺釘201固定安裝在第一軸套4上，動(dòng)環(huán)座203與第一軸套4之間安裝有第一膠圈202；動(dòng)環(huán)座203具有第二環(huán)形凸臺(tái)；動(dòng)環(huán)207通過(guò)傳動(dòng)銷206固定在動(dòng)環(huán)座203上，動(dòng)環(huán)207的外側(cè)面緊貼所述第二環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)面，動(dòng)環(huán)207的外側(cè)面與第二環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)面之間安裝有第二膠圈208；靜環(huán)組件包括設(shè)置在所述彈簧孔225內(nèi)的彈簧213、通過(guò)防轉(zhuǎn)螺釘204固定在第二壓蓋214上的靜環(huán)座212和設(shè)置在靜環(huán)座212上的靜環(huán)209；靜環(huán)209的外側(cè)面與第二壓蓋214的內(nèi)側(cè)面之間安裝有第三膠圈210和氟斯擋圈211；靜環(huán)座212及靜環(huán)209被彈簧213頂向動(dòng)環(huán)207，靜環(huán)209與動(dòng)環(huán)207摩擦接觸；防轉(zhuǎn)螺釘204的端部安裝有擋圈218，防止在裝配時(shí)防轉(zhuǎn)螺釘204、靜環(huán)座212及靜環(huán)209在彈簧213的作用下彈出第二壓蓋214。
三、手動(dòng)應(yīng)急密封
手動(dòng)應(yīng)急密封包括安裝在泵軸上的帶有第一凸臺(tái)311的第二軸套5、操作組件307、調(diào)整擋環(huán)308、閥蓋302和密封閥304以及分布在同一圓周上多個(gè)調(diào)整螺釘305；
調(diào)整擋環(huán)308、閥蓋302和密封閥304依次套裝在第二軸套5上；閥蓋302通過(guò)多個(gè)第三螺釘301固定安裝在泵殼體上，閥蓋302的內(nèi)側(cè)面與第二軸套5上的第一凸臺(tái)311相對(duì)應(yīng)；閥蓋302端面上的第一環(huán)形凸臺(tái)312伸入泵殼體與泵軸所形成的第一空腔內(nèi)；第一環(huán)形凸臺(tái)312的外側(cè)面緊貼泵殼體的內(nèi)側(cè)面；密封閥304位于第一環(huán)形凸臺(tái)312和第二軸套5所形成的環(huán)形凹槽內(nèi)；密封閥304的外側(cè)面緊貼第一環(huán)形凸臺(tái)312的內(nèi)側(cè)面；密封閥304靠近第一凸臺(tái)311的端面上安裝有第四膠圈306；密封閥304的外側(cè)面與第一環(huán)形凸臺(tái)312的內(nèi)側(cè)面之間安裝有第五膠圈303；
調(diào)整螺釘305沿泵軸的軸向依次穿過(guò)調(diào)整擋環(huán)308、操作組件307、閥蓋302和密封閥304；調(diào)整螺釘305的螺紋部分位于密封閥304內(nèi)，調(diào)整螺釘305的非螺紋部分與調(diào)整擋環(huán)308、閥蓋302之間均為間隙配合；
操作組件307包括操控部和旋接部；操作組件307通過(guò)其旋接部套裝在閥蓋302外，旋接部的第一內(nèi)側(cè)面與閥蓋302的外側(cè)面螺紋連接，旋接部的第二內(nèi)側(cè)面位于調(diào)整螺釘305所分布的圓周外；
非密封狀態(tài)時(shí)，沿泵軸的軸向，密封閥304距離閥蓋302和第一凸臺(tái)311有一定間距；扳動(dòng)操作組件時(shí)，其操控部帶動(dòng)旋接部旋出閥蓋302，旋接部的端面觸碰調(diào)整擋環(huán)308，帶動(dòng)調(diào)整擋環(huán)308外移，進(jìn)而由調(diào)整擋環(huán)308帶動(dòng)密封閥304外移至密封閥304與所述第一凸臺(tái)311貼緊，壓緊第四膠圈306，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急密封。
本發(fā)明的工作原理是：
本發(fā)明可在海水環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間浸泡，為了減小海水對(duì)本發(fā)明的腐蝕及沖擊，可在密封腔中注入抗磨液壓油脂。工作前，先將抗磨液壓油脂注入密封腔，加滿后將注油口關(guān)閉。
工作時(shí)，第一皮碗密封的第一皮碗104唇口朝向密封腔方向安裝，防止密封腔內(nèi)的液壓油脂泄漏；并且由于第一皮碗104與第一軸套4是過(guò)盈配合，海水中的較大顆粒的泥沙和塊狀顆粒無(wú)法進(jìn)入密封腔，僅允許部分海水經(jīng)第一皮碗密封過(guò)濾后進(jìn)入密封腔，此時(shí)海水與液壓油脂混合并對(duì)機(jī)械端面密封加載；由于密封腔的體積限制，混入的海水量有限，故為集裝式機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)207和靜環(huán)209的摩擦磨損提供了良好的工作環(huán)境。
當(dāng)集裝式機(jī)械密封在高壓環(huán)境下啟動(dòng)，抱軸器帶動(dòng)第一軸套4、動(dòng)環(huán)207等組件一同旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)設(shè)定的比壓值實(shí)現(xiàn)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的良好貼合，完成對(duì)密封腔內(nèi)介質(zhì)的密封。
若在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，集裝式機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)207和靜環(huán)209出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致泄漏，則集裝式機(jī)械密封的第二皮碗密封可以有效阻止泄漏介質(zhì)進(jìn)入發(fā)射裝置的操作艙。
若第一皮碗密封和集裝式機(jī)械密封全部失效，則可以手動(dòng)開(kāi)啟手動(dòng)應(yīng)急密封，確保操作艙內(nèi)電控設(shè)備儀器和人員的安全。