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  本实用新型针对传统机械密封装置动环和静环非间接接触无法调节转速导致的密封效果不佳的问题，提出了一种楔形中间旋转环式机械密封装置。该装置通过楔形设计的中间环来平衡径向力，防止其浮动，并且不需要额外支撑轴承，简化了结构并提高了可靠性。这种改进后的装置适用于大型设备如船舶尾轴密封，降低了成本同时具有减振降噪效果。

  【专利摘要】本实用新型公开了一种楔形中间旋转环式机械密封装置，适用于旋转机械，如压缩机、船舶尾轴、齿轮箱和离心机等传动系统。静环固定在静环座上保持静止，动环镶嵌在动环座上，动环座与主轴固定在一起，随主轴旋转。中间环有驱动装置，其转速不受主轴控制。中间环是楔形的，静环和动环与中间环的接触面都为密封面。当中间环转向和动环相同时，可在动环与中间环、中间环与静环之间产生两个较低的相对转速，且转速之和为动环和静环相对转速。可防止中间环的径向浮动，结构相对比较简单，节省本金，优化密封性能。

  [0001]本实用新型涉及旋转机械密封技术，尤其是涉及一种中间旋转环式机械密封装置。

  [0002]传统的机械密封具有泄漏量可以限制到很少、常规使用的寿命长、运转中不用调整、摩擦功率消耗小、轴或轴套不产生磨损、耐振性比径向密封好和密封参数高等优点，所以应用限制范围广;但其传统机械密封的动环和静环的直接接触没有办法进行转速调控，导致密封效果无法达到理想效果。由此近年来提出来的一种新型机械密封一一中间旋转环式机械密封，但由于结构要比普通的机械密封结构较为复杂，安装不便等因素，目前中间旋转环式机械密封的研究和应用主要停留在小型、非接触式机械密封，而对于大型、接触式中间旋转环式机械密封的研究极少，应用也不够广泛。

  [0003]中国专利公开号CN101806362A等公开的一种通过在旋转环和静止环之间设置了具有旋转差速的中间旋转的方式，公布号CN103697170A公开的一种带自支承型中间差速还的机械密封装置都在不同程度上优化了中间旋转环式机械密封系统，但是都无法完全消除中间环的径向浮动；虽然公布号CN103697170A在某些特定的程度上可以限制中间环的径向浮动，但结构和安装都较为复杂，这样无疑降低了整个密封系统运行的稳定性，进而影响总系统的密封性能。

  [0004]本实用新型的目的是克服上述不足，提供一种楔形中间旋转环式机械密封装置，依靠中间环自身受到的周向和径向力来约束其径向浮动，来提升中间旋转环式机械密封装置的可靠性。

  [0006]包括静环座、静环、中间环、动环和动环座。静环固定在静环座上保持静止，动环镶嵌在动环座上，动环座与主轴固定在一起，随主轴旋转。中间环有驱动装置，其转速不受主轴控制。中间环是楔形的，静环和动环与中间环的接触面都为密封面。

  [0007]按上述方案，所述的楔形中间环为近轴端厚，远轴端薄;或为近轴端薄，远轴端厚。

  [0009]本实用新型选用类似于“楔形”结构的中间环将其“楔”在静环和动环之间。因其楔形的特殊形状，中间环所受的径向力可以相互抵消，可防止中间环的径向浮动；由于楔形中间环可以靠自身的力平衡来“固定”位置，则不再需要支撑轴承来约束中间环的径向浮动，结构相对比较简单，提高装置的可靠性;没有支撑轴承的密封装置更适用于大型化的舰船尾轴密封，可节省本金，同时还有减振降噪的效果。

  [0011]图中:1.静环座，2.静环，3.中间环，4.动环，5.动环座6.主轴。

  [0012]如图1所示，本实用新型包括静环座1、静环2、中间环3、动环4、动环座5。静环2固定在静环座I上保持静止，动环4镶嵌在动环座5上，动环座5与主轴6固定在一起，随主轴6旋转。中间环3有驱动装置，其转速不受主轴控制。中间环3与静环2接触面为楔形斜面；中间环3和动环4接触面为楔形斜面，静环2和动环4与中间环3的接触面都为密封面。当中间环3转向和动环4相同时，可在动环4与中间环3、中间环3与静环2之间产生两个较低的相对转速，且转速之和为动环4和静环2相对转速。

  1.楔形中间旋转环式机械密封装置，其特征是:包括静环座(I)、静环(2)、中间环(3)、动环(4)、动环座(5);静环(2)固定在静环座(I)上保持静止，动环(4)镶嵌在动环座(5)上，动环座(5)与主轴(6)固定在一起，随主轴(6)旋转；中间环(3)有驱动装置，其转速不受主轴(6)控制；中间环(3)是楔形的，静环(2)和动环(4)与中间环(3)的接触面都为密封面。2.依据权利要求1所述的楔形中间旋转环式机械密封装置，其特征是:所述的中间环(3)为近轴端厚，远轴端薄;或为近轴端薄，远轴端厚。

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