全文摘要
本实用新型提供了一种密封环，涉及密封技术领域，用于水轮机主轴端面密封，包括密封环本体，所述密封环本体的内壁上间隔设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽的长度方向与所述密封环本体的轴线平行；所述第一凹槽内安装有第一定位销，且所述第一定位销的直径大于所述第一凹槽的深度；所述第一定位销的摩擦系数小于所述密封环本体的摩擦系数。所述密封环的内壁上设置有多个与所述密封环本体的轴线平行的第一凹槽，且第一凹槽内安装有第一定位销，安装使用中的密封环在上下浮动时，可减小因受力不均造化的倾斜，同时起到抗磨和自润滑作用，减少密封环本体的磨损，增加密封稳定性。
主设计要求
1.一种密封环，用于水轮机主轴端面密封，其特征在于，包括密封环本体，所述密封环本体的内壁上间隔设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽的长度方向与所述密封环本体的轴线平行；所述第一凹槽内安装有第一定位销，且所述第一定位销的直径大于所述第一凹槽的深度；所述第一定位销的摩擦系数小于所述密封环本体的摩擦系数。
设计方案
1.一种密封环，用于水轮机主轴端面密封，其特征在于，包括密封环本体，所述密封环本体的内壁上间隔设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽的长度方向与所述密封环本体的轴线平行；
所述第一凹槽内安装有第一定位销，且所述第一定位销的直径大于所述第一凹槽的深度；
所述第一定位销的摩擦系数小于所述密封环本体的摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，所述密封环本体的外壁上间隔设置有多个第二凹槽，所述第二凹槽的长度方向与所述密封环本体的轴线平行；
所述第二凹槽内安装有第二定位销，且所述第二定位销的直径大于所述第二凹槽的深度；
所述第二定位销的摩擦系数小于所述密封环本体的摩擦系数。
3.根据权利要求2所述的密封环，其特征在于，所述密封环本体包括相对的顶面和底面，所述第一凹槽与所述第二凹槽均延伸至所述顶面，并与所述顶面连通，所述第一定位销和第二定位销一端的端面与所述顶面平齐。
4.根据权利要求3所述的密封环，其特征在于，所述顶面上设置有多个盲孔，所述盲孔内插接有抗磨柱，所述抗磨柱的一端的端面均与所述顶面平齐。
5.根据权利要求4所述的密封环，其特征在于，所述密封环本体的材质为聚氨酯；所述第一定位销、第二定位销和抗磨柱的材质均为纤维填充聚四氟乙烯。
6.根据权利要求3所述的密封环，其特征在于，所述密封环本体的底面上设置有内外套接的内环结构和外环结构，所述内环结构与所述密封环本体的内侧壁连接，所述外环结构与所述密封环本体的外侧壁连接；所述内环结构、外环结构和底面围成第一环形凹槽，沿所述顶面到底面方向，所述内环结构朝向所述密封环本体中心的一面与所述外环结构背向所述密封环本体中心一面之间的距离逐渐增加，且该距离大于所述密封环本体内侧壁与外侧壁之间的距离。
7.根据权利要求6所述的密封环，其特征在于，所述密封环本体的顶面还设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内设置有与所述第一环形凹槽连通的润滑水孔。
8.根据权利要求7所述的密封环，其特征在于，沿所述第二环形凹槽周向，所述润滑水孔的数量为多个。
9.根据权利要求8所述的密封环，其特征在于，所述润滑水孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的一端与所述第一环形凹槽连接，所述第一通孔的另一端与所述第二通孔连接，所述第二通孔的另一端与所述第二环形凹槽连接，且第一环形凹槽的宽度大于所述第一通孔的直径，所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径，所述第二通孔的直径小于所述第二环形凹槽的宽度。
10.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，所述密封环包括第一连接端面和第二连接端面，且所述第一连接端面上设置有向外突出的凸部，所述第二连接端面上对应设置有凹部。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及密封技术领域，尤其是涉及一种密封环。
背景技术
水轮机主轴密封是水轮机的一项重要保护，它的密封优劣直接关系到水轮机组的安全运行与否。主要的密封结构包括：径向密封、盘根密封、端面密封、以及迷宫环密封等。
现有的水压式端面密封，通常采用丁腈橡胶材质的U形密封圈，高压清洁水推动U形密封圈上移，使U形密封圈的端面与固定在主轴上的转环接触，在密封端面与转环之间形成一道水膜，从而达到密封和润滑冷却的效果，该密封结构简单，调整方便。
上述U形密封圈在使用时存在下述问题：U形密封圈在上下浮动过程中容易发生偏斜、卡位和磨损，密封性能不够稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种密封环，解决了现有的U形密封圈在上下浮动过程中容易发生偏斜、卡位和磨损，密封性能不够稳定的技术问题。
本实用新型实施例提供的密封环，用于水轮机主轴端面密封，包括密封环本体，所述密封环本体的内壁上间隔设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽的长度方向与所述密封环本体的轴线平行；所述第一凹槽内安装有第一定位销，且所述第一定位销的直径大于所述第一凹槽的深度；所述第一定位销的摩擦系数小于所述密封环本体的摩擦系数。
进一步地，所述密封环本体的外壁上间隔设置有多个第二凹槽，所述第二凹槽的长度方向与所述密封环本体的轴线平行；所述第二凹槽内安装有第二定位销，且所述第二定位销的直径大于所述第二凹槽的深度；所述第二定位销的摩擦系数小于所述密封环本体的摩擦系数。
进一步地，所述密封环本体包括相对的顶面和底面，所述第一凹槽与所述第二凹槽均延伸至所述顶面，并与所述顶面连通，所述第一定位销和第二定位销一端的端面均与所述顶面平齐。
进一步地，所述顶面上设置有多个盲孔，所述盲孔内插接有抗磨柱，所述抗磨柱的一端的端面与所述顶面平齐。
进一步地，所述密封环本体的材质为聚氨酯；所述第一定位销、第二定位销和抗磨柱的材质均为纤维填充聚四氟乙烯。
进一步地，所述密封环本体的底面上设置有内外套接的内环结构和外环结构，所述内环结构与所述密封环本体的内侧壁连接，所述外环结构与所述密封环本体的外侧壁连接；所述内环结构、外环结构和底面围成第一环形凹槽，沿所述顶面到底面方向，所述内环结构朝向所述密封环本体中心的一面与所述外环结构背向所述密封环本体中心一面之间的距离逐渐增加，且该距离大于所述密封环本体内侧壁与外侧壁之间的距离。
进一步地，所述密封环本体的顶面还设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内设置有与所述第一环形凹槽连通的润滑水孔。
进一步地，沿所述第二环形凹槽周向，所述润滑水孔的数量为多个。
进一步地，所述润滑水孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的一端与所述第一环形凹槽连接，所述第一通孔的另一端与所述第二通孔连接，所述第二通孔的另一端与所述第二环形凹槽连接，且第一环形凹槽的宽度大于所述第一通孔的直径，所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径，所述第二通孔的直径小于所述第二环形凹槽的宽度。
进一步地，所述密封环包括第一连接端面和第二连接端面，且所述第一连接端面上设置有向外突出的凸部，所述第二连接端面上对应设置有凹部。
本实用新型实施例带来了以下有益效果：
本实用新型实施例提供的密封环，用于水轮机主轴端面密封，包括密封环本体，所述密封环本体的内壁上间隔设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽的长度方向与所述密封环本体的轴线平行；所述第一凹槽内安装有第一定位销，且所述第一定位销的直径大于所述第一凹槽的深度；所述第一定位销的摩擦系数小于所述密封环本体的摩擦系数。所述密封环的内壁上设置有多个与所述密封环本体的轴线平行的第一凹槽，且第一凹槽内安装有第一定位销，安装使用中的密封环在上下浮动时，可减小因受力不均造化的倾斜，同时起到抗磨和自润滑作用，减少密封环本体的磨损，增加密封稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的密封环的俯视图；
图2为本实用新型实施例提供的密封环的B-B剖视图；
图3为本实用新型实施例提供的密封环的安装的示意图；
图4为本实用新型实施例提供的密封环的C-C的剖视图；
图5为本实用新型实施例提供的密封环的D-D的剖视图；
图6为本实用新型实施例提供的密封环的A-A的剖视图。
图标：100-密封环本体；110-第一凹槽；120-第二凹槽；130-盲孔；140-第二环形凹槽；150-润滑水孔；151-第一通孔；152-第二通孔；161-第一连接端面；162-第二连接端面；210-第一定位销；220- 第二定位销；300-抗磨柱；410-内环结构；420-外环结构；430-第一环形凹槽；500-转环；600-主轴；700-密封支座；800-密封环槽；900- 通水口。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1-图6所示，本实用新型提供的密封环，用于水轮机主轴端面密封，包括密封环本体100，所述密封环本体100的内壁上间隔设置有多个第一凹槽110，所述第一凹槽110的长度方向与所述密封环本体100的轴线平行；所述第一凹槽110内安装有第一定位销210，且所述第一定位销210的直径大于所述第一凹槽110的深度；所述第一定位销210的摩擦系数小于所述密封环本体100的摩擦系数。所述密封环的内壁上设置有多个与所述密封环本体100的轴线平行的第一凹槽110，且第一凹槽110内安装有第一定位销210，所述第一凹槽110的数量为多个，且多个所述第一凹槽110沿周向均匀布置，所述第一定位销210与所述第一凹槽110一一对应，安装使用中的密封环在密封环槽800内上下浮动时，可减小因受力不均造成的倾斜，同时起到抗磨和自润滑作用，减少密封环本体100的磨损，增加密封稳定性。
进一步地，所述密封环本体100的外壁上间隔设置有多个第二凹槽120，所述第二凹槽120的长度方向与所述密封环本体100的轴线平行；所述第二凹槽120内安装有第二定位销220，且所述第二定位销220的直径大于所述第二凹槽120的深度；所述第二定位销220的摩擦系数小于所述密封环本体100的摩擦系数。
如图1、图2所示，本实施例中，所述第一凹槽110与所述第二凹槽120均为弧形槽，所述第一定位销210和第二定位销220均为圆柱销，所述第一凹槽110与所述第二凹槽120均与所述密封环的顶面连通，所述第一凹槽110和第二凹槽120内分别安装有第一定位销 210和第二定位销220，所述密封环用于水轮机主轴端面密封时，所述第一定位销210与所述密封环槽800内侧壁接触，所述第二定位销 220与所述密封环槽800外侧壁接触，由于水压的作用，所述密封环与所述密封环槽800会有相对运动，由于所述第一定位销210的直径大于所述第一凹槽110的深度，且所述第二定位销220的直径大于所述第二凹槽120的深度，避免了密封环本体100与密封环槽800 的直接接触，由于所述第一定位销210和第二定位销220材料的摩擦系数均小于所述密封环本体100的摩擦系数，故密封环在上下浮动时，减少了所述密封环因受力不均造化的倾斜，同时第一定位销210 与第二定位销220分别与所述密封环槽800接触，减少密封环本体 100的磨损。
如图1、图4、图5所示，所述密封环本体100包括相对的顶面和底面，所述第一凹槽110与所述第二凹槽120均延伸至所述顶面，并与所述顶面连通，所述第一定位销210和第二定位销220一端的端面与所述顶面平齐。
所述第一凹槽110与所述第二凹槽120均延伸到顶面，以使其内的所述第一定位销210和第二定位销220的一端均可以与所述转环 500接触，起到抗磨和自润滑作用，减小所述密封环本体100的顶面的磨损。
进一步地，所述顶面上设置有多个盲孔130，所述盲孔130内插接有抗磨柱300，多个所述抗磨柱300的一端的端面均与所述顶面平齐。
具体地，沿所述密封环本体100的周向，所述盲孔130的数量为多个，且均匀的布置，抗磨柱300安装在所述盲孔130内，从而使所述顶面与所述转环500的密封和摩擦保持均匀。在实际使用时，所述抗磨柱300的一端与所述密封环本体100一起与转环500接触，所述转环500与所述主轴600一起高速转动，所述抗磨柱300可以同时起到抗磨和自润滑作用，进一步减小所述密封环本体100的顶面的磨损。
本实施例中，所述盲孔130的数量为16个，分两层布置，每层 8个，间隔且均匀地布置在所述顶面上。
所述密封环本体100的材质为聚氨酯；所述第一定位销210、第二定位销220和抗磨柱300的材质为纤维填充聚四氟乙烯。
本实施例中，密封环本体100采用耐油耐水聚氨酯材料，聚氨酯的抗磨性能、拉伸强度、延伸率、弹性模量、硬度等指标均优于原有橡胶材料，以使所述密封环本体100硬度和刚性较高，不会因润滑水压偶尔增高而严重变形损坏。
该密封环本体100采用耐油耐水聚氨酯整圈车削而成，尺寸精度及表面质量均优于原有橡胶材料的产品。
本实施例中，所述第一定位销210、第二定位销220和抗磨柱300 的材质均为纤维填充聚四氟乙烯，具有优良的耐温、抗磨和自润滑性能，可以降低聚氨酯磨损的速度。
需要说明的是，所述第一定位销210、第二定位销220和抗磨柱 300也可选用尼龙或聚甲醛
如图2所示，所述密封环本体100的底面上设置有内外套接的内环结构410和外环结构420，所述内环结构410和外环结构420均采用耐油耐水的聚氨酯材料，所述内环结构410与所述密封环本体100 的内侧壁连接，所述外环结构420与所述密封环本体100的外侧壁连接；所述内环结构410、外环结构420和底面围成第一环形凹槽430，沿所述顶面到底面的延伸方向，所述内环结构410朝向所述密封环本体100中心的一面与所述外环结构420背向所述密封环本体100中心一面之间的距离逐渐增加，且该距离大于所述密封环本体100内侧壁与外侧壁之间的距离。
如图3所示，本实施例中，所述密封环安装在密封环槽800中，密封环槽800在密封支座700上，密封环的顶面与所述转环500抵接，密封环的顶面与转环500形成密封偶，第一定位销210与密封环槽 800的内侧壁贴紧，第二定位销220与密封环槽800的外侧壁贴紧，转环500与主轴600连接，并随主轴600转动。所述内环结构410 和外环结构420共同组成Y形密封唇口，且位于所述密封环的底部，所述Y形密封唇口与密封环槽800形成密封偶，可以起到良好的密封作用，减小润滑水泄露量。
进一步地，所述密封环本体100的顶面还设置有第二环形凹槽 140，所述第二环形凹槽140内设置有与所述第一环形凹槽430连通的润滑水孔150。通过所述润滑水孔150，水可以进入所述第二环形凹槽140内，用于冷却所述转环500。
具体地，在密封支座700上的通水口900注入清洁水，密封环在清洁水压力的作用下向上运动，使密封环的顶面与转环500贴紧，从而达到密封效果，同时一部分清洁水从润滑水孔150进入第二环形凹槽140，起到润滑和冷却的作用。
进一步地，沿所述第二环形凹槽140周向，所述润滑水孔150 的数量为多个。
如图1所示，本实施例中，所述润滑水孔150的数量为16个， 16个所述润滑水孔150沿周向均匀设置，使进入所述第二环形凹槽 140的水流更加均匀，以使转环500冷却效果更佳，同时第二环形凹槽140内部的压力均匀，也会使得所述密封环受力均匀，避免受力不均造成的倾斜。
进一步地，所述润滑水孔150包括第一通孔151和第二通孔152，所述第一通孔151的一端与所述第一环形凹槽430连接，所述第一通孔151的另一端与所述第二通孔152连接，所述第二通孔152的另一端与所述第二环形凹槽140连接，且第一环形凹槽430的宽度大于所述第一通孔151的直径，所述第一通孔151的直径大于所述第二通孔 152的直径，所述第二通孔152的直径小于所述第二环形凹槽140的宽度。
如图2、图6所示，所述润滑水孔150连接所述第一环形凹槽430 与第二环形凹槽140，且采用阶梯形设计，一方面，是为了控制进入所述第二环形凹槽140的水压；另一方面，如果所述润滑水孔150 采用小直径孔时，有小的杂质或异物进入时，非常容易将整个润滑水孔150堵塞，且所述润滑水孔150的长度较长，不容易清理，所述第一通孔151的直径大于所述第二通孔152，可以容纳小的杂质，即使第二通孔152堵塞，也只是一小段被堵塞，相对容易清理。
进一步地，所述密封环包括第一连接端面161和第二连接端面 162，且所述第一连接端面161上设置有向外突出的凸部，所述第二连接端面162上对应设置有凹部。
通常情况下，所述密封圈的端面为平齐端面，在实际使用时，两个端面很难密封对齐，水很容易通过两者之间的缝隙泄露，采用凸部和凹部的设计，有利用提高密封效果。
如图2所示，本实施例中，端面采用“Ω”形切口，可起到轴向定位与密封的双重效果。
综上所述，本实用新型提供的密封环，用于水轮机主轴端面密封，包括密封环本体100，所述密封环本体100的内壁上间隔设置有多个第一凹槽110，所述第一凹槽110的长度方向与所述密封环本体100 的轴线平行；所述第一凹槽110内安装有第一定位销210，且所述第一定位销210的直径大于所述第一凹槽110的深度；所述第一定位销 210的摩擦系数小于所述密封环本体100的摩擦系数。所述密封环的内壁上设置有多个与所述密封环本体100的轴线平行的第一凹槽 110，且第一凹槽110内安装有第一定位销210，所述第一凹槽110的数量为多个，且多个所述第一凹槽110沿周向均匀布置，所述第一定位销210与所述第一凹槽110一一对应，安装使用中的密封环在上下浮动时，可减小因受力不均造成的倾斜，同时起到抗磨和自润滑作用，减少密封环本体100的磨损，增加密封稳定性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920059408.4
申请日:2019-01-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:81(广州)
授权编号:CN209370445U
授权时间:20190910
主分类号:F16J 9/20
专利分类号:F16J9/20;F16J9/28
范畴分类:27E;
申请人:广州宝力特密封技术有限公司
第一申请人:广州宝力特密封技术有限公司
申请人地址:510700 广东省广州市黄埔区新瑞路2号202房
发明人:闫志旭;王睿;周秀峰;江永良
第一发明人:闫志旭
当前权利人:广州宝力特密封技术有限公司
代理人:崔振
代理机构:11371
代理机构编号:北京超凡志成知识产权代理事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计