一種耐高溫的機械密封裝置研究

張軒銘 韓宇翔 閆鵬程 王雅婷 艾 敏

（山東理工大學，山東 淄博255000）

1 耐高溫的機械密封裝置的原理

一種耐高溫的機械密封裝置,包括密封蓋、機體和轉軸，所述密封蓋的外側壁固定套設有固定環，所述固定環靠近機體的一側側壁對稱固定連接有兩個齒板，所述固定環與機體之間對稱設有兩個緊固機構，所述緊固機構包括開設在機體外側壁上的凹槽，所述凹槽內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現機體與密封蓋之間的安裝拆卸，再通過冷卻水管導入的冷卻水可帶走空腔內的熱量，降低密封裝置的熱量，同時碳石墨材質的密封圈使得其耐高溫性能更好、更加耐磨。

所述凹槽的內頂壁固定連接有彈簧一，所述彈簧一遠離凹槽內頂壁的一端固定連接有轉動連接在凹槽內與齒輪相抵的卡條，所述卡條遠離彈簧一的一側設有貫穿機體外側壁設置限位桿，所述限位桿位于凹槽內的一端外側壁固定套設有固定板，所述固定板與凹槽的內壁之間共同固定連接有套接在限位桿外側壁上的彈簧二。

優選地，每個所述限位桿位于機體外的一端均固定連接有拉環，每個所述限位桿位于凹槽內的一端外側壁均滑動套設有與同側凹槽內壁固定連接的限位筒。

優選地，所述密封蓋內開設有空腔，所述空腔內連通有貫穿密封蓋外側壁設置的冷卻水管。

優選地，所述固定環與機體的連接處設有橡膠圈。

優選地，所述轉軸與密封蓋的連接處設有密封圈，所述密封圈采用碳石墨材質制成。

2 耐高溫的機械密封裝置的優點

2.1 設置齒輪、齒板、卡條和限位桿，通過將齒板插入凹槽內并與齒輪嚙合，在限位桿的限位下，卡條只能向彈簧一的方向轉動，從而實現齒輪的單向轉動，對齒板進行限位，使得齒板只能單向移動，快速完成密封蓋與機體之間的安裝固定，再將限位桿拔出，接觸對卡條的限位，使得齒輪能夠自由轉動，從而可反向移動齒板，快速對機體和密封蓋進行拆卸，省時省力，效率較高。

2.2 設置空腔和冷卻水管，通過冷卻水管將冷卻水導入至空腔內再流出，帶走熱量，降低密封裝置的熱量，避免轉軸轉動時與密封蓋之間摩擦產生的熱量對密封蓋造成損傷。

2.3 設置密封圈，通過密封圈對轉軸和密封蓋之間進行密封，防止液體泄露，同時碳石墨的材質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現機體與密封蓋之間的安裝拆卸，再通過冷卻水管導入的冷卻水可帶走空腔內的熱量，降低密封裝置的熱量，同時碳石墨材質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 一種耐高溫的機械密封裝置，包括密封蓋（1）、機體（2）和轉軸（3），其特征在于，所述密封蓋（1）的外側壁固定套設有固定環（4），所述固定環（4）靠近機體（2）的一側側壁對稱固定連接有兩個齒板（5），所述固定環（4）與機體（2）之間對稱設有兩個緊固機構，所述緊固機構包括開設在機體（2）外側壁上的凹槽（6），所述凹槽（6）內安裝有與齒板（5）相嚙合的齒輪（7），所述凹槽（6）的內頂壁固定連接有彈簧一（8），所述彈簧一（8）遠離凹槽（6）內頂壁的一端固定連接有轉動連接在凹槽（6）內與齒輪（7）相抵的卡條（9），所述卡條（9）遠離彈簧一（8）的一側設有貫穿機體（2）外側壁設置限位桿（10），所述限位桿（10）位于凹槽（6）內的一端外側壁固定套設有固定板（12），所述固定板（12）與凹槽（6）的內壁之間共同固定連接有套接在限位桿（10）外側壁上的彈簧二（13）。

2.6 根據權利要求1 所述的一種耐高溫的機械密封裝置，其特征在于，每個所述限位桿（10）位于機體（2）外的一端均固定連接有拉環（14），每個所述限位桿（10）位于凹槽（6）內的一端外側壁均滑動套設有與同側凹槽（6）內壁固定連接的限位筒（16）。

2.7 根據權利要求1 所述的一種耐高溫的機械密封裝置，其特征在于，所述密封蓋（1）內開設有空腔，所述空腔內連通有貫穿密封蓋（1）外側壁設置的冷卻水管（17）。

2.8 根據權利要求1 所述的一種耐高溫的機械密封裝置，其特征在于，所述固定環（4）與機體（2）的連接處設有橡膠圈（15）。

2.9 根據權利要求1 所述的一種耐高溫的機械密封裝置，其特征在于，所述轉軸（3）與密封蓋（1）的連接處設有密封圈（11），所述密封圈（11）采用碳石墨材質制成。

3 耐高溫的機械密封裝置的具體實施方式

下面將結合本裝置實施例中的附圖，對本裝置的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本裝置一部分實施例，而不是全部的實施例。

在本裝置的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本裝置的限制。

參照圖1，一種耐高溫的機械密封裝置，包括密封蓋1、機體2 和轉軸3，密封蓋1 內開設有空腔，空腔內連通有貫穿密封蓋1 外側壁設置的冷卻水管17，轉軸3 與密封蓋1 的連接處設有密封圈11，密封圈11 采用碳石墨材質制成，通過冷卻水管17將冷卻水導入至空腔內再流出，帶走轉軸3 轉動時與密封蓋1之間摩擦產生的熱量，降低密封裝置的熱量，避免對密封蓋1 造成損傷，再通過密封圈11 對轉軸3 和密封蓋1 之間進行密封，防止液體泄露，同時碳石墨的材質使得密封圈11 的耐高溫性能更好，更加耐磨。

密封蓋1 的外側壁固定套設有固定環4，固定環4 與機體2的連接處設有橡膠圈15，固定環4 靠近機體2 的一側側壁對稱固定連接有兩個齒板5，固定環4 與機體2 之間對稱設有兩個緊固機構，緊固機構包括開設在機體2 外側壁上的凹槽6，凹槽6 內安裝有與齒板5 相嚙合的齒輪7，凹槽6 的內頂壁固定連接有彈簧一8，彈簧一8 遠離凹槽6 內頂壁的一端固定連接有轉動連接在凹槽6 內與齒輪7 相抵的卡條9，卡條9 遠離彈簧一8的一側設有貫穿機體2 外側壁設置限位桿10，參照圖1c 所示，通過將齒板5 插入凹槽6 內并與齒輪7 嚙合，在限位桿10 的限位下，卡條9 只能上轉，使得齒輪7 只能逆時針轉動，從而齒板5 只能向凹槽6 內單向移動，對齒板5 進行限位，待固定環4 向機體2 靠近直至與橡膠圈15 接觸并壓縮橡膠圈15 時，快速完成密封蓋1 與機體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 內的一端外側壁固定套設有固定板12，固定板12 與凹槽6 的內壁之間共同固定連接有套接在限位桿10 外側壁上的彈簧二13，每個限位桿10 位于機體2 外的一端均固定連接有拉環14，每個限位桿10 位于凹槽6 內的一端外側壁均滑動套設有與同側凹槽6 內壁固定連接的限位筒16，限位筒16 能夠提高限位桿10 的穩固性，通過拉環14 將限位桿10 拔出脫離卡條9，接觸對卡條9 的限位，使得齒輪7 能夠自由轉動，從而可反向移動齒板5，快速對機體2 和密封蓋1 進行拆卸，省時省力，效率較高。

進一步說明，上述固定連接，除非另有明確的規定和限定，否則應做廣義理解，例如，可以是焊接，也可以是膠合，或者一體成型設置等本領域技術人員熟知的慣用手段。

現對本裝置的操作原理作如下闡述：

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

以上所述，僅為本裝置較佳的具體實施方式，但本裝置的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本裝置揭露的技術范圍內，根據本裝置的技術方案及其裝置構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本裝置的保護范圍之內。