CN105201899A - 用于锅炉给水泵的机械密封 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于锅炉给水泵的机械密封，包括套接在给水泵的传动轴(17)上的动环组件和静环组件；动环组件包括动环(4)、弹簧座(13)、弹簧(7)和传动座(14)；动环(4)的一端与静环(3)的端面抵紧，另一端与弹簧座(13)连接，弹簧(7)的两端分别与弹簧座(13)和传动座(14)抵紧；传动座(14)与传动轴(17)紧配，传动座(14)的圆周壁上设有与密封室(12)的内腔相通的通道，动环(4)与传动座(14)之间设有周向限位装置。采用以上结构后，使发热的弹簧得到及时的冷却和冲洗，从而延长了弹簧的使用寿命，进而保证了机械密封的密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及密封件的技术领域，具体讲是一种用于锅炉给水泵的机械密封。
背景技术
在泵、压缩机等设备中，由于传动轴贯穿在设备内外，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。机械密封就是其中一种轴封装置，它又叫端面密封，它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力或磁力的作用以及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封包括静环组件、动环组件和弹簧，其中静环组件是套接在传动轴上并紧配在泵体的安装孔内，动环组件紧配在传动轴上，静环组件与动环组件之间通过端面密封并通过弹簧进行间隙补偿。
用于锅炉给水泵的机械密封的工况特点是转速高，温度高，压力大，工况恶劣，同时由于锅炉给水泵高温水汽化压力高，在密封端面附近容易汽化，难以形成有效的液膜。在这种状态下，机械密封中的各个零件容易产生过高的温升，尤其是弹簧，一旦因为过热造成弹簧失效，静环与动环之间得不到及时的补偿，从而造成机械密封的早期失效。
现有技术中，国家知识产权网站上公开了公开号为CN200949547Y的“锅炉给水泵用波纹管机械密封件”的专利中，在说明书附图中公开了两种结构的用于锅炉给水泵的机械密封，第一种结构的机械密封采用了柱形弹簧的结构，动环固定连接在传动轴上，静环与静环座的一端连接，静环座的另一端与泵体滑动且密封连接，弹簧的一端与静环座的端面抵紧，另一端位于泵体的容置孔内并与孔底抵紧。由此可以看出，由于尽量缩短了机械密封的轴向尺寸，因此大部分弹簧是位于泵体的容置孔内，只在静环座的端面与泵体的端面之间留有较少的空间，这样一来，在给水泵高速运转时弹簧产生的热量并不能及时地从容置孔中释放，只能使容置孔内的温度越来越高，从而导致弹簧失效，导致整个机械密封的失效。第二种结构的机械密封采用了波形弹簧的结构，动环固定连接在传动轴上，静环与静环座的一端连接，静环座的另一端通过波形弹簧与泵体连接并与传动轴滑动且密封连接，静环、静环座以及波形弹簧均连接在传动座内，传动座再与泵体固定连接。由此可以看出，波形弹簧完全密闭在传动座与静环之间形成的空腔内，因此，在给水泵高速运转时产生的热量都累积在空腔内，使弹簧升温至弹力失效，导致整个机械密封的失效。
综上所述，现有技术中锅炉给水泵的机械密封中弹簧的温升并不能得到及时的冷却，均造成弹簧的失效，进一步导致机械密封的失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种使弹簧能迅速降温，从而保证密封性能的用于锅炉给水泵的机械密封。
为解决上述技术问题，本发明提供的用于锅炉给水泵的机械密封，包括套接在给水泵的传动轴上的动环组件和静环组件，静环组件与给水泵的压盖连接，动环组件与传动轴紧配并与静环组件端面密封连接，动环组件位于给水泵的密封室内；所述的动环组件包括动环、弹簧座、弹簧和传动座；所述的动环的一端与静环组件中的静环的端面抵紧，另一端与弹簧座连接，弹簧的两端分别与弹簧座和传动座抵紧；所述的传动座套接在动环、弹簧座和弹簧外并与传动轴紧配，传动座的圆周壁上设有与密封室的内腔相通的通道，动环与传动座之间设有周向限位装置。
所述的传动座呈筒体状，筒底与传动轴紧配；所述的通道是指，靠近筒底一端的筒壁上沿圆周方向设有多个通孔，靠近筒体开口一端的筒壁上沿圆周方向设有多个开口槽，相应地动环的外圆周壁上设有与开口槽相配的凸块。
所述的通孔的数量为四个，沿传动座的筒壁圆周方向均布，所述的开口槽的数量为四个，沿传动座的筒壁圆周方向均布且与通孔的位置相错，相应的动环上凸块的数量也为四个。
所述的通孔中心线与开口槽的中心线分别到传动座轴线的连线之间的夹角为45度。
所述的传动座上的开口槽从开口端到筒底的方向上依次包括连通的缺口、长腰孔和矩形槽，缺口的宽度尺寸与动环上凸块的宽度尺寸相配，长腰孔的长度方向为传动座筒壁的圆周方向，并且长腰孔的长度尺寸大于矩形槽的宽度尺寸，矩形槽的宽度尺寸大于缺口的宽度尺寸。
所述的传动座的筒壁内侧壁包括两段直径不同的内侧壁，其中直径尺寸大的一端位于与动环配合的开口端，直径尺寸小的一端位于容置弹簧的靠近筒底一端。
所述的传动座的筒底内端面上具有向筒体内腔突出的凸台，弹簧的端部卡接在凸台上。
所述的传动座的筒底外端面上设有通过定位销与锅炉给水泵中的固定连接在传动轴上的叶轮定位插接的定位孔，定位孔为对称设置的两个。
所述的静环组件包括静环和密封圈，静环通过密封圈套接并密封连接在压盖内，同时压盖与静环之间通过限位销进行周向限位连接。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：
1)由于在动环、弹簧和弹簧座外套接了与传动轴紧配的传动座，并且在传动座的筒壁上设置了通道，使给水泵内的水介质能通过这些通道进入传动座内，使发热的弹簧得到及时的冷却和冲洗，从而延长了弹簧的使用寿命，进而保证了机械密封的密封性能；
2)通道设置成两种结构，一种是通孔结构，纯粹实现了向传动座内连通的目的；另一种是开口槽结构，这些均是为了配合传动座内设置的零件来设计的，因为传动座要起到配合促使动环与传动轴同步转动的目的，因此，动环与传动座之间设有周向限位结构，而凸块与开口槽的配合正好实现了这一目的；同时，也是为了便于动环与传动座的装配；而通孔与开口槽在圆周方向上的位置相错的设计则是以让水介质能从不同的角度进入传动座内，充分实现弹簧的热交换；
3)开口槽设置成缺口、长腰孔和矩形槽的组合式结构，则是为了能使水介质能充分流动，从而实现降低弹簧温度的目的；
4)传动座筒壁内侧壁分成两段式结构，则是为了加工方便，只需加工出与动环配合的尺寸即可，大大节省加工时间和成本，从而降低生产成本；
5)传动座筒底内端面上凸台的设置，一方面是为了能更加稳固地连接弹簧，另一方面也增加了传动座与传动轴的接触面，使传动座与传动轴的配合更加稳定和牢固；
6)在传动座筒底的外端面上设置了两个与叶轮插接的定位销，则是为了进一步增加传动座与传动轴的周向限位稳定性。
附图说明
图1是本发明用于锅炉给水泵的机械密封的结构示意图。
图2是本发明中传动座的结构示意图。
图3是图2的左视结构示意图。
图4是本发明中动环的端面结构示意图。
其中：1、限位销；2、密封圈；3、静环；4、动环；5、凸块；6、开口槽；6.1、缺口；6.2、长腰孔；6.3、矩形槽；7、弹簧；8、定位孔；9、定位销；10、叶轮；11、压盖；12、密封座；13、弹簧座；14、传动座；15、通孔；16、凸台；17、传动轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
由图1～图4所示的本发明用于锅炉给水泵的机械密封的结构示意图可知，它包括套接在给水泵的传动轴17上的动环组件和静环组件，静环组件与给水泵的压盖11连接，动环组件与传动轴17紧配并与静环组件端面密封连接，动环组件位于给水泵的密封室12内。所述的动环组件包括动环4、弹簧座13、弹簧7和传动座14。所述的动环4的一端与静环组件中的静环3的端面抵紧，另一端与弹簧座13连接，弹簧7的两端分别与弹簧座13和传动座14抵紧。所述的传动座14套接在动环4、弹簧座13和弹簧7外并与传动轴17紧配，传动座14的圆周壁上设有与密封室12的内腔相通的通道，动环4与传动座14之间设有周向限位装置。
所述的传动座14呈筒体状，筒底与传动轴17紧配。所述的通道是指，靠近筒底一端的筒壁上沿圆周方向设有多个通孔15，靠近筒体开口一端的筒壁上沿圆周方向设有多个开口槽6，相应地动环4的外圆周壁上设有与开口槽6相配的凸块5。
所述的通孔15的数量为四个，沿传动座14的筒壁圆周方向均布，所述的开口槽6的数量为四个，沿传动座14的筒壁圆周方向均布且与通孔15的位置相错，相应的动环4上凸块5的数量也为四个。
所述的通孔15中心线与开口槽6的中心线分别到传动座14轴线的连线之间的夹角为45度。
所述的传动座14上的开口槽6从开口端到筒底的方向上依次包括连通的缺口6.1、长腰孔6.2和矩形槽6.3，缺口6.1的宽度尺寸与动环4上凸块5的宽度尺寸相配，长腰孔6.2的长度方向为传动座14筒壁的圆周方向，并且长腰孔6.2的长度尺寸大于矩形槽6.3的宽度尺寸，矩形槽6.3的宽度尺寸大于缺口6.1的宽度尺寸。
所述的传动座14的筒壁内侧壁包括两段直径不同的内侧壁，其中直径尺寸大的一端位于与动环4配合的开口端，直径尺寸小的一端位于容置弹簧7的靠近筒底一端。
所述的传动座14的筒底内端面上具有向筒体内腔突出的凸台16，弹簧7的端部卡接在凸台16上。
所述的传动座14的筒底外端面上设有通过定位销9与锅炉给水泵中的固定连接在传动轴17上的叶轮10定位插接的定位孔8，定位孔8为对称设置的两个。
所述的静环组件包括静环3和密封圈2，静环3通过密封圈套接并密封连接在压盖11内，同时压盖11与静环3之间通过限位销1进行周向限位连接。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施示例，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于锅炉给水泵的机械密封，包括套接在给水泵的传动轴(17)上的动环组件和静环组件，静环组件与给水泵的压盖(11)连接，动环组件与传动轴(17)紧配并与静环组件端面密封连接，动环组件位于给水泵的密封室(12)内；其特征在于：所述的动环组件包括动环(4)、弹簧座(13)、弹簧(7)和传动座(14)；所述的动环(4)的一端与静环组件中的静环(3)的端面抵紧，另一端与弹簧座(13)连接，弹簧(7)的两端分别与弹簧座(13)和传动座(14)抵紧；所述的传动座(14)套接在动环(4)、弹簧座(13)和弹簧(7)外并与传动轴(17)紧配，传动座(14)的圆周壁上设有与密封室(12)的内腔相通的通道，动环(4)与传动座(14)之间设有周向限位装置。
2.根据权利要求1所述的用于锅炉给水泵的机械密封，其特征在于：所述的传动座(14)呈筒体状，筒底与传动轴(17)紧配；所述的通道是指，靠近筒底一端的筒壁上沿圆周方向设有多个通孔(15)，靠近筒体开口一端的筒壁上沿圆周方向设有多个开口槽(6)，相应地动环(4)的外圆周壁上设有与开口槽(6)相配的凸块(5)。
3.根据权利要求2所述的用于锅炉给水泵的机械密封，其特征在于：所述的通孔(15)的数量为四个，沿传动座(14)的筒壁圆周方向均布，所述的开口槽(6)的数量为四个，沿传动座(14)的筒壁圆周方向均布且与通孔(15)的位置相错，相应的动环(4)上凸块(5)的数量也为四个。
4.根据权利要求3所述的用于锅炉给水泵的机械密封，其特征在于：所述的通孔(15)中心线与开口槽(6)的中心线分别到传动座(14)轴线的连线之间的夹角为45度。
5.根据权利要求2所述的用于锅炉给水泵的机械密封，其特征在于：所述的传动座(14)上的开口槽(6)从开口端到筒底的方向上依次包括连通的缺口(6.1)、长腰孔(6.2)和矩形槽(6.3)，缺口(6.1)的宽度尺寸与动环(4)上凸块(5)的宽度尺寸相配，长腰孔(6.2)的长度方向为传动座(14)筒壁的圆周方向，并且长腰孔(6.2)的长度尺寸大于矩形槽(6.3)的宽度尺寸，矩形槽(6.3)的宽度尺寸大于缺口(6.1)的宽度尺寸。
6.根据权利要求2所述的用于锅炉给水泵的机械密封，其特征在于：所述的传动座(14)的筒壁内侧壁包括两段直径不同的内侧壁，其中直径尺寸大的一端位于与动环(4)配合的开口端，直径尺寸小的一端位于容置弹簧(7)的靠近筒底一端。
7.根据权利要求2所述的用于锅炉给水泵的机械密封，其特征在于：所述的传动座(14)的筒底内端面上具有向筒体内腔突出的凸台(16)，弹簧(7)的端部卡接在凸台(16)上。
8.根据权利要求2所述的用于锅炉给水泵的机械密封，其特征在于：所述的传动座(14)的筒底外端面上设有通过定位销(9)与锅炉给水泵中的固定连接在传动轴(17)上的叶轮(10)定位插接的定位孔(8)，定位孔(8)为对称设置的两个。
9.根据权利要求2所述的用于锅炉给水泵的机械密封，其特征在于：所述的静环组件包括静环(3)和密封圈(2)，静环(3)通过密封圈套接并密封连接在压盖(11)内，同时压盖(11)与静环(3)之间通过限位销(1)进行周向限位连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |