一种耐高温的机械密封装置研究

张轩铭 韩宇翔 闫鹏程 王雅婷 艾 敏

（山东理工大学，山东 淄博255000）

1 耐高温的机械密封装置的原理

一种耐高温的机械密封装置,包括密封盖、机体和转轴，所述密封盖的外侧壁固定套设有固定环，所述固定环靠近机体的一侧侧壁对称固定连接有两个齿板，所述固定环与机体之间对称设有两个紧固机构，所述紧固机构包括开设在机体外侧壁上的凹槽，所述凹槽内安装有与齿板相啮合的齿轮。本装置通过齿轮与齿板的配合可快速实现机体与密封盖之间的安装拆卸，再通过冷却水管导入的冷却水可带走空腔内的热量，降低密封装置的热量，同时碳石墨材质的密封圈使得其耐高温性能更好、更加耐磨。

所述凹槽的内顶壁固定连接有弹簧一，所述弹簧一远离凹槽内顶壁的一端固定连接有转动连接在凹槽内与齿轮相抵的卡条，所述卡条远离弹簧一的一侧设有贯穿机体外侧壁设置限位杆，所述限位杆位于凹槽内的一端外侧壁固定套设有固定板，所述固定板与凹槽的内壁之间共同固定连接有套接在限位杆外侧壁上的弹簧二。

优选地，每个所述限位杆位于机体外的一端均固定连接有拉环，每个所述限位杆位于凹槽内的一端外侧壁均滑动套设有与同侧凹槽内壁固定连接的限位筒。

优选地，所述密封盖内开设有空腔，所述空腔内连通有贯穿密封盖外侧壁设置的冷却水管。

优选地，所述固定环与机体的连接处设有橡胶圈。

优选地，所述转轴与密封盖的连接处设有密封圈，所述密封圈采用碳石墨材质制成。

2 耐高温的机械密封装置的优点

2.1 设置齿轮、齿板、卡条和限位杆，通过将齿板插入凹槽内并与齿轮啮合，在限位杆的限位下，卡条只能向弹簧一的方向转动，从而实现齿轮的单向转动，对齿板进行限位，使得齿板只能单向移动，快速完成密封盖与机体之间的安装固定，再将限位杆拔出，接触对卡条的限位，使得齿轮能够自由转动，从而可反向移动齿板，快速对机体和密封盖进行拆卸，省时省力，效率较高。

2.2 设置空腔和冷却水管，通过冷却水管将冷却水导入至空腔内再流出，带走热量，降低密封装置的热量，避免转轴转动时与密封盖之间摩擦产生的热量对密封盖造成损伤。

2.3 设置密封圈，通过密封圈对转轴和密封盖之间进行密封，防止液体泄露，同时碳石墨的材质使得密封圈的耐高温性能更好，更加耐磨。

综上所述，本装置通过齿轮与齿板的配合可快速实现机体与密封盖之间的安装拆卸，再通过冷却水管导入的冷却水可带走空腔内的热量，降低密封装置的热量，同时碳石墨材质的密封圈使得其耐高温性能更好，更加耐磨。

2.4 附图说明

图1

2.5 一种耐高温的机械密封装置，包括密封盖（1）、机体（2）和转轴（3），其特征在于，所述密封盖（1）的外侧壁固定套设有固定环（4），所述固定环（4）靠近机体（2）的一侧侧壁对称固定连接有两个齿板（5），所述固定环（4）与机体（2）之间对称设有两个紧固机构，所述紧固机构包括开设在机体（2）外侧壁上的凹槽（6），所述凹槽（6）内安装有与齿板（5）相啮合的齿轮（7），所述凹槽（6）的内顶壁固定连接有弹簧一（8），所述弹簧一（8）远离凹槽（6）内顶壁的一端固定连接有转动连接在凹槽（6）内与齿轮（7）相抵的卡条（9），所述卡条（9）远离弹簧一（8）的一侧设有贯穿机体（2）外侧壁设置限位杆（10），所述限位杆（10）位于凹槽（6）内的一端外侧壁固定套设有固定板（12），所述固定板（12）与凹槽（6）的内壁之间共同固定连接有套接在限位杆（10）外侧壁上的弹簧二（13）。

2.6 根据权利要求1 所述的一种耐高温的机械密封装置，其特征在于，每个所述限位杆（10）位于机体（2）外的一端均固定连接有拉环（14），每个所述限位杆（10）位于凹槽（6）内的一端外侧壁均滑动套设有与同侧凹槽（6）内壁固定连接的限位筒（16）。

2.7 根据权利要求1 所述的一种耐高温的机械密封装置，其特征在于，所述密封盖（1）内开设有空腔，所述空腔内连通有贯穿密封盖（1）外侧壁设置的冷却水管（17）。

2.8 根据权利要求1 所述的一种耐高温的机械密封装置，其特征在于，所述固定环（4）与机体（2）的连接处设有橡胶圈（15）。

2.9 根据权利要求1 所述的一种耐高温的机械密封装置，其特征在于，所述转轴（3）与密封盖（1）的连接处设有密封圈（11），所述密封圈（11）采用碳石墨材质制成。

3 耐高温的机械密封装置的具体实施方式

下面将结合本装置实施例中的附图，对本装置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装置一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本装置的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本装置和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本装置的限制。

参照图1，一种耐高温的机械密封装置，包括密封盖1、机体2 和转轴3，密封盖1 内开设有空腔，空腔内连通有贯穿密封盖1 外侧壁设置的冷却水管17，转轴3 与密封盖1 的连接处设有密封圈11，密封圈11 采用碳石墨材质制成，通过冷却水管17将冷却水导入至空腔内再流出，带走转轴3 转动时与密封盖1之间摩擦产生的热量，降低密封装置的热量，避免对密封盖1 造成损伤，再通过密封圈11 对转轴3 和密封盖1 之间进行密封，防止液体泄露，同时碳石墨的材质使得密封圈11 的耐高温性能更好，更加耐磨。

密封盖1 的外侧壁固定套设有固定环4，固定环4 与机体2的连接处设有橡胶圈15，固定环4 靠近机体2 的一侧侧壁对称固定连接有两个齿板5，固定环4 与机体2 之间对称设有两个紧固机构，紧固机构包括开设在机体2 外侧壁上的凹槽6，凹槽6 内安装有与齿板5 相啮合的齿轮7，凹槽6 的内顶壁固定连接有弹簧一8，弹簧一8 远离凹槽6 内顶壁的一端固定连接有转动连接在凹槽6 内与齿轮7 相抵的卡条9，卡条9 远离弹簧一8的一侧设有贯穿机体2 外侧壁设置限位杆10，参照图1c 所示，通过将齿板5 插入凹槽6 内并与齿轮7 啮合，在限位杆10 的限位下，卡条9 只能上转，使得齿轮7 只能逆时针转动，从而齿板5 只能向凹槽6 内单向移动，对齿板5 进行限位，待固定环4 向机体2 靠近直至与橡胶圈15 接触并压缩橡胶圈15 时，快速完成密封盖1 与机体2 之间的安装固定，由于橡胶圈15 具有一定的弹性，使得在机体2 与密封盖1 之间的密封性更好。

限位杆10 位于凹槽6 内的一端外侧壁固定套设有固定板12，固定板12 与凹槽6 的内壁之间共同固定连接有套接在限位杆10 外侧壁上的弹簧二13，每个限位杆10 位于机体2 外的一端均固定连接有拉环14，每个限位杆10 位于凹槽6 内的一端外侧壁均滑动套设有与同侧凹槽6 内壁固定连接的限位筒16，限位筒16 能够提高限位杆10 的稳固性，通过拉环14 将限位杆10 拔出脱离卡条9，接触对卡条9 的限位，使得齿轮7 能够自由转动，从而可反向移动齿板5，快速对机体2 和密封盖1 进行拆卸，省时省力，效率较高。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

现对本装置的操作原理作如下阐述：

通过将齿板5 插入凹槽6 内并与齿轮7 啮合，在限位杆10的限位下，卡条9 只能上转，使得齿轮7 只能逆时针转动，从而齿板5 只能向凹槽6 内单向移动，对齿板5 进行限位，待固定环4 向机体2 靠近直至与橡胶圈15 接触并压缩橡胶圈15 时，快速完成密封盖1 与机体2 之间的安装固定，由于橡胶圈15 具有一定的弹性，使得在机体2 与密封盖1 之间的密封性更好，再通过拉环14 将限位杆10 拔出脱离卡条9，接触对卡条9 的限位，使得齿轮7 能够自由转动，从而可反向移动齿板5，快速对机体2 和密封盖1 进行拆卸，省时省力，效率较高。

以上所述，仅为本装置较佳的具体实施方式，但本装置的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本装置揭露的技术范围内，根据本装置的技术方案及其装置构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本装置的保护范围之内。