CN106838321A - 釜用侧入式机械密封 - Google Patents

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徐奔驰
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吴亮
谢明辉
黄志坚
周国忠
虞培清
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Abstract

本发明公开了一种釜用侧入式机械密封，包括用于密封安装到釜侧壁上的安装法兰(11)、带动旋转部件随搅拌轴转动且密封固定在搅拌轴上的轴套(5)、以及形成双端面机械密封的由动环(8)和静环(9)组成的两对摩擦副，两对摩擦副与轴套(5)、两个动环座(7)、安装法兰(11)和筒体(10)围成液压腔(12)，液压腔(12)的各个密封处由弹性密封环(14)承压密封，动环(8)与静环(9)组成摩擦副的摩擦端面内径和外径尺寸相等且动环(8)与静环(9)的外径不小于动环座(7)外径，釜内侧接触含固体颗粒流体介质的摩擦端面附近为平直无凹陷光面，无淤积堵塞，机械密封处搅拌轴振动变形小，动环和静环受力均衡，从而提高使用寿命。

Description

釜用侧入式机械密封
技术领域
本发明涉及釜用侧入式机械密封，安装在搅拌釜侧下方的釜壁上，用来防止搅拌釜内部流体沿着贯穿搅拌釜的旋转轴向釜外泄漏，它属于双端面集装式机械密封。
背景技术
机械密封又称端面密封，已有100多年的使用历史，是旋转轴用动密封，常用的包括单端面机械密封和双端面机械密封。多数搅拌轴从釜顶入釜，所以顶入式釜用机械密封更为常见。但有些大型搅拌釜需要侧入式搅拌机，这时需要釜用侧入式机械密封。釜用侧入式机械密封工作时存在釜壁振动加之受力不平衡以及釜内流体含固体颗粒直接触及机械密封摩擦副的问题，因此更容易遭受破坏影响寿命。发明人曾发明“带弹性密封环的单端面机械密封和双端面机械密封ZL201410079791.1”，该发明的有益效果是浮动摩擦环的浮动效果好，在旋转轴的跳动或摆动较大的情况下也可以保持良好密封，而且零部件制造难度小成本降低，同时减小了机械密封从而方便设计和安装也节省材料。如果把该发明的改进技术应用到釜用侧入式机械密封，还需要做些改进，比如釜用侧入式机械密封接触釜内含固体颗粒流体介质部位的结构设计的改进、控制搅拌轴的跳动或摆动方面的改进、以及相关结构的对应性调整，从而提高釜用侧入式机械密封的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种釜用侧入式机械密封，其釜内侧接触含固体颗粒流体介质的部位为平直无凹陷光面，无淤积堵塞，搅拌轴振动变形小，动环和静环受力均衡，从而提高使用寿命。
为解决上述技术问题，发明一种釜用侧入式机械密封，包括用于密封安装到釜侧壁上的安装法兰、带动旋转部件随搅拌轴转动且密封固定在搅拌轴上的轴套、以及形成双端面机械密封的由动环和静环组成的两对摩擦副，两对摩擦副与轴套、两个动环座、安装法兰和筒体围成液压腔，弹簧对浮动摩擦环的静环施压保持摩擦端面密封，液压腔的其他密封处由弹性密封环承压密封，弹性密封环与动环座贴合密封动环内圆柱面，密封环与筒体密封托环或法兰密封托环贴合密封静环外圆柱面。在筒体上设计有液压循环液孔用以导入导出循环液保证工作中液压腔内流体压力始终略大于釜内压力从而使得弹性密封环处于有效密封状态，同时对动环和静环摩擦端面冷却润滑。设计动环与静环组成摩擦副的摩擦端面内径和外径尺寸相等且外径不小于动环座外径，不再有传统的动环座对动环的包裹加强和作为浮动摩擦环的静环外圆的台阶结构，这样釜内侧接触含固体颗粒流体介质的摩擦端面部位为平直无凹陷光面，可避免含固体颗粒流体介质淤积堵塞在摩擦端面附近导致密封失效。为了使动环和静环受力均衡，设计时弹性密封环沿动环轴向设置在接近摩擦端面的位置，弹性密封环沿静环轴向也设置在接近摩擦端面的位置。为了减小搅拌轴振动变形对机械密封的破坏作用，在釜用侧入式机械密封中还配置有搅拌轴支撑轴承通过轴承座及与其固定连接的筒体和安装法兰定位在搅拌釜侧壁上。优选动环与静环采用同一硬质摩擦环材料且外径等于动环座外径，这样设计制造简单并保持摩擦副磨损配合一致。
本发明的有益效果是釜内侧接触含固体颗粒流体介质的部位为平直无凹陷光面，无淤积堵塞，搅拌轴振动变形小，动环和静环受力均衡，从而提高使用寿命。
附图说明
图1是釜用侧入式机械密封的一种实施方式结构示意图。
图2是图一中标示圆内的结构放大示意图。
图中：1.轴套固定装置；2.集装卡件；3.支撑轴承；4.轴承注油孔；5.轴套；6.漏液腔；7.动环座；8.动环；9.静环：10.筒体；101.液压循环液孔；102.筒体密封托环；11.安装法兰；111.法兰密封托环；12.液压腔：13.弹簧；14.弹性密封环。
具体实施方式
图1所示的釜用侧入式机械密封，通过安装法兰11密封安装到釜侧壁上，调整定位好后，利用轴套固定装置1把轴套5固定在搅拌轴上，然后解除集装卡件2使釜用侧入式机械密封处于备用状态。轴套5是密封固定在搅拌轴上的。由动环8和静环9组成的两对摩擦副与轴套5、两个动环座7、安装法兰11和筒体10围成液压腔12，弹簧13对浮动摩擦环的静环9施压保持摩擦端面密封，弹性密封环14与动环座7贴合密封动环8内圆柱面，密封环14与筒体密封托环102或法兰密封托环111贴合密封静环9外圆柱面。筒体10上设计有液压循环液孔101用以导入导出循环液保证工作中液压腔12内流体压力始终略大于釜内压力从而使得弹性密封环14处于有效密封状态。动环8与静环9均为碳化硅硬质摩擦环材质，摩擦端面内径和外径尺寸相等且等于动环座7外径。弹性密封环14沿动环8轴向设置在接近摩擦端面的位置，弹性密封环14沿静环9轴向也设置在接近摩擦端面的位置。在釜用侧入式机械密封中配置有搅拌轴支撑轴承3通过轴承座及与其固定连接的筒体10和安装法兰11定位在搅拌釜侧壁上，轴承座图示向右的内侧设有漏液腔6用于排除机械密封向外泄漏的循环液，轴承座上设有轴承注油孔4。

Claims (6)

1.一种釜用侧入式机械密封，包括用于密封安装到釜侧壁上的安装法兰(11)、带动旋转部件随搅拌轴转动且密封固定在搅拌轴上的轴套(5)、以及形成双端面机械密封的由动环(8)和静环(9)组成的两对摩擦副，两对摩擦副与轴套(5)、两个动环座(7)、安装法兰(11)和筒体(10)围成液压腔(12)，液压腔(12)的各个密封处由弹性密封环(14)承压密封，其特征在于动环(8)与静环(9)组成摩擦副的摩擦端面内径和外径尺寸相等且动环(8)与静环(9)的外径不小于动环座(7)外径。
2.根据权利要求1所述一种釜用侧入式机械密封，其特征在于所述动环(8)与静环(9)的外径等于动环座(7)外径。
3.根据权利要求1或2所述任一种釜用侧入式机械密封，其特征在于弹性密封环(14)与动环座(7)贴合密封动环(8)内圆柱面，弹性密封环(14)沿动环(8)轴向设置在接近摩擦端面的位置；密封环(14)与筒体密封托环(102)或法兰密封托环(111)贴合密封静环(9)外圆柱面，弹性密封环(14)沿静环(9)轴向设置在接近摩擦端面的位置。
4.根据权利要求1或2所述任一种釜用侧入式机械密封，其特征在于其配置有搅拌轴支撑轴承(3)通过轴承座及与其固定连接的筒体(10)和安装法兰(11)定位在搅拌釜侧壁上。
5.根据权利要求3所述釜用侧入式机械密封，其特征在于其配置有搅拌轴支撑轴承(3)通过轴承座及与其固定连接的筒体(10)和安装法兰(11)定位在搅拌釜侧壁上。
6.根据权利要求1所述一种釜用侧入式机械密封，其特征在于组成摩擦副的动环(8)和静环(9)采用同一硬质摩擦环材料。
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