[发明专利]正锥面密封环的套压式磨削装置

说明书

正锥面密封环的套压式磨削装置，有一组可承插配合的内插结构和外套结构并可经连接结构连接和紧固。内插结构为在以中心轴线为回转中心的外展结构体的一端径向内侧，有一具有锥台面的轴向外凸锥台结构。在其同轴向的外展结构体的径向外侧有可与密封环非密封端面接触的工作面；内插结构的另一轴向端面为垂直于中心轴线的基准面；外套结构有一可与锥台结构承插配合的内凹锥孔面，且锥台面锥角≥内凹锥孔面锥角。外套结构的外周面为与被加工密封环的内孔直径相适应外径的圆柱面。该磨削装置可以方便精确地在密封端面上加工出仅有数分至数十分左右、沿轴向的最大切削量不过数十微米，且对密封端面的表面质量要求非常高、特别是具有正锥状表面的密封面。

技术领域

本发明涉及一种用于加工密封环的密封端面，特别是具有正锥形密封端面密封环的磨削装置。

背景技术

在机械密封中实现密封的核心构件是轴向固定并可随轴旋转的动环，以及经轴端密封面与动环相对设置并可作轴向浮动的非旋转的静环。锥面机械密封是指在动环和/或静环的密封端面上开设有沿径向与端面具有一定锥度的正锥形或倒锥形的密封面，通过改变锥形面的参数变化来调整介质在密封端面之间形成的流体膜的动、静压效应，以获得充足的开启力及流体膜刚度。锥面机械密封适用于密封面压降大、介质粘度较大的场合，目前较多应用于核电主泵的轴端密封。

由于锥面机械密封中密封环上锥形密封面的锥角较小，量值一般仅为数分至数十分，因此加工时对其端面沿轴向的最大切削量也不过数十微米，并且由于对密封端面的表面质量，包括表面粗糙度、平面度、与轴线的垂直度等都有非常高的要求，这就使得一般的方法难以有效获得该具有锥形密封面的密封环。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种用于加工密封环的密封端面，特别是具有正锥形密封面密封环的磨削装置，可以有效解决这一问题。

本发明所述正锥面密封环的套压式磨削装置，结构中包括一组可以分别具有凹凸结构的相对端沿轴向承插式配合的内插结构和外套结构，其间可经连接结构相互连接和紧固。其中，所述的连接结构优选沿圆周等间距设置，一般情况下设置的数量可为3~100个。所述内插结构和外套结构间连接紧固的典型结构，可采用由螺纹孔与螺钉方式连接和紧固，或者是经光孔由螺栓和螺母方式进行连接和紧固。并且，

——上述结构中所述的内插结构，为在以中心轴线为回转中心的外展结构体的一轴向端的径向内侧，有一个以中心轴线为回转中心并具有锥台面的轴向外凸锥台结构；与其同轴向方向的外展结构体的径向外侧具有垂直于中心轴线并可与被加工密封环的非密封端面接触的工作面；与承插方向相背的内插结构的另一端面为垂直于中心轴线的基准面。

——上述结构中所述的外套结构，具有可与内插结构的所述锥台结构的锥台面承插配合的内凹锥孔面，且内插结构的所述锥台面的锥角≥外套结构的内凹锥孔面的锥角；外套结构并具有以中心轴线为回转中心、且与被加工密封环的内孔直径相适应外径的圆柱面的外周面。

上述结构中，外展结构体上的所述工作面优选的是其表面粗糙度（Ra）不大于6.3微米，以保证和提高所述工作面与被加工密封环的非密封端面接触时受力的均匀性，有利于提高被加工密封环变形角度的大小及精度。

上述结构中，所述内插结构的外展结构体上可与被加工密封环的非密封端面接触的工作面，可以采用的一种优选方式，是在盘片状结构的外展结构体径向外周部的一轴向环凸结构的环凸端面的形式。该环凸端面的径向宽度优选小于20毫米，有利于避免因径向宽度过大而增大与被加工密封环的非密封端面接触位置范围对被加工密封环的变形量控制可能带来的不利影响。

在此基础上，内插结构的外展结构体上所述环凸结构工作面的径向宽度与环凸结构底部的盘片状结构轴向厚度之比为0.8~1.2，更有利于保持结构厚度变化的均匀性。所述该工作面与内凹底部间的轴向深度优选为大于3毫米，以便在使用过程中能给被加工密封环留有更为充分的轴向变形空间。