CN107355416A - 低温泵机械密封装置 - Google Patents
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Abstract
本明发低温泵用机械密封装置,动环组件由动环(1)和传动销(12)构成,在动环(1)左侧端面上开有斜面(15);静环组件由静环(2)、静环座(3)、波纹管(4)、尾座(5)、外环套(6)、内护套(7)构成,静环(2)与静环座(3)的外止口台(3a)配合,并设有封圈(23),静环组件集装在外环套(6)上,内护套(7)与尾座(5)的固定连接并延伸至静环座(3)处。其密封端面散热效果好,静环(2)浮动配合性好,内护套(7)防止波纹管(4)发生断裂时与泵轴摩擦打火现象,运行寿命和安全可靠性好。
Description
技术领域
本明发涉及的是机械密封装置,特别是运行温度在-100℃以下的低温泵(液氮泵、液氧泵等)的机械密封装置。
背景技术
现有低温泵使用的机械密封装置如图一所示,由动环组件和静环组件组成;
动环组件由动环1和传动销12构成,动环1左侧端面贴靠在叶轮9的右侧端面上安装在主轴上,动环1的右侧与主轴的轴肩定位配合,并在轴肩外设有密封垫10,在叶轮9右侧端上固定连接设有传动销12与动环1左侧端上开设传动销槽13配合,使动环1随主轴和叶轮9一同旋转。
静环组件由静环2、静环座3、波纹管4、尾座5、外环套6构成,波纹管4的左右两端分别与静环座3和尾座5焊接固定连接,静环2过盈镶嵌在静环座3上的内止口槽上,外环套6右端与尾座5通过止口台配合连接,尾座5右端通过止口台和密封垫50与泵体8配合连接,外环套6和尾座5一同由螺钉与泵体8固定连接。静环2由波纹管4弹性补偿作用与动环1保持紧密贴合配合进行密封。
上述现有技术机械密封装置,由于动环1与轴为间隙配合,动环1相对于轴线的垂直度完全取决于叶轮9右侧端面的平面度和垂直度,当叶轮9右侧端面的平面度和垂直度不佳,且由于动环1左侧端面与叶轮9右侧端面配合长度较长,动环1相对于轴线的垂直度就不好,直接导致动环1的垂直度差,会造成动环1的端面摆动量大,导致动环1与静环2紧密贴合性差,动环1与静环2配合间隙增大,造成密封泄漏量增大。
上述现有技术机械密封装置,由于静环2是过盈镶嵌在静环座3的内止口槽中,不仅过盈镶嵌过程中残余应会力导致静环2端面变形,使静环2与动环1配合接触后间隙增大,导致密封泄漏增大,在低温介质从高压低温侧泄漏到常温常压侧过程中,低温介质会在密封端面某处会发生相变汽化,由于密封端面介质发生汽化导致润滑不足引发干摩擦,干摩擦加剧密封端面磨损,磨损剧烈的密封端面泄漏量更大,进而发生恶性循环导致密封短时间内失效;而且静环2与静环座3刚性配合连接,静环2相对于轴线的垂直度完全取决于静环座3,静环2的浮动性差,导致静环2对动环1的追随性较差,也使得动环1与静环2紧密贴合性变差,动环1与静环2配合间隙增大,密封运行稳定性差、泄漏量大。
明发内容
本明发针对上述现有技术的不足进行改进,提供一种静环浮动性、追随性好,密封端面间摩擦状态稳定,使用安全的低温泵用机械密封装置。
本明发由动环组件和静环组件组成;
动环组件由动环1和传动销12构成,动环1左侧端面贴靠在叶轮9的右侧端面上安装在主轴上,动环1的右侧与主轴的轴肩定位配合,并在轴肩外设有密封垫10,在叶轮9右侧端上固定连接设有传动销12与动环1左侧端上开设传动销槽13配合,使动环1随主轴和叶轮9一同旋转;
在动环1左侧端面上开有斜面15,该斜面15在保证动环1结构强度的前提下,减小动环1(与静环2配合接触摩擦位置)的厚度,以快速有效的散掉动环1和密封端面摩擦热量,降低密封端的温度,防止密封端面间润滑液体汽化发生干摩擦;另外斜面15可以减小动环1左侧与叶轮9右侧接触配合长度,有利于改善动环1相对轴线的垂直度。
静环组件由静环2、静环座3、波纹管4、尾座5、外环套6、内护套7构成,波纹管4的左右两端分别与静环座2和尾座5焊接固定连接,静环2的右端与静环座3左端上开设的外止口台3a配合,在静环座3外止口台3a的横端面与静环2的内环配合面间设有O形密封圈23;
在静环座3上设有凸缘31、在该凸缘31外环面上设有凸块33,在外环套6的内环面上对应静环座3上的凸缘31开设有凹槽卡槽60,在该凹槽卡槽60左侧的外环套6的内环面上对应静环座上的凸块33开设有滑槽62;静环座3通过其凸块33与外环套6的滑槽62配合装入外环套的凹槽卡槽60中后转动静环座3,使静环座3通过其凸块33与外环套6上的凹槽卡槽60配合进行轴向移动限定,尾座5右端通过外止口台52与外环套6定位配合,使静环2、静环座3、波纹管4、尾座5集装在外环套6上,尾座5右端外止口台52的横端面的外端部与外环套6焊接密封固定连接,外环套6的右端通过止口台6a与泵体8定位配合,并通过螺钉61固定连接,在外环套6与泵体8的配合面上设有O形密封圈51;
圆筒形内护套7的右端与尾座5的固定连接,圆筒形内护套7的左端延伸至静环座3处。
本明发改善了动环1相对轴线的垂直度,静环2的追随性更好,而且由于动环1开设有斜面15,密封端面摩擦热散热效果好。
静环2与静环座3间隙配合,静环2依靠被压缩的O形密封圈23浮装在静环座3上,即使由于加工导致静环座3与波纹管4焊接后发生倾斜偏转,导致静环座3相对于轴线的垂直度不好时,静环2也能依靠O形圈密封圈23浮装结构自动找正与动环1端面保持紧密贴合;而且静环2与静环座3为间隙浮配合,避免因过盈镶嵌造成的静环2密封端面变形,有效的减小密封泄漏量。
本明发动环1与静环2密封端面配合性好,可有效的降低密封泄漏量,避免和减少了密封端面间发生剧烈汽化以及干摩擦现象,保证密封间有足够的液体润滑保持密封稳定可靠运行,延长密封使用寿命。
本明发设置的内护套7在波纹管4因疲劳等因素受损发生断裂时,防止静止波纹管4及静环座3与旋转泵轴摩擦刮碰产生“打火”现象,防止事故发生,提高低温泵运行可靠性。
附图说明
图1是现有技术结构示意图。
图2是本明发实施例结构示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
具体实施方式
本明发低温泵用机械密封装置,由动环组件和静环组件组成;
动环组件由动环1和传动销12构成,动环1左侧端面贴靠在叶轮9的右侧端面上安装在主轴上,动环1的右侧与主轴的轴肩定位配合,并在轴肩外设有密封垫10,在叶轮9右侧端上固定连接设有传动销12与动环1左侧端上开设传动销槽13配合,使动环1随主轴和叶轮9一同旋转,在动环1左侧端面上开有斜面15;
静环组件由静环2、静环座3、波纹管4、尾座5、外环套6、内护套7构成,波纹管4的左右两端分别与静环座2和尾座5焊接固定连接,静环2的右端与静环座3左端上开设的外止口台3a配合,在静环座3外止口台3a的横端面与静环2的内环配合面间设有O形密封圈23;
在静环座3上设有凸缘31、在该凸缘31外环面上设有凸块33,在外环套6的内环面上对应静环座3上的凸缘31开设有凹槽卡槽60,在该凹槽卡槽60左侧的外环套6的内环面上对应静环座上的凸块33开设有滑槽62;静环座3通过其凸块33与外环套6的滑槽62配合装入外环套的凹槽卡槽60中后转动静环座3,使静环座3通过其凸块33与外环套6上的凹槽卡槽60配合进行轴向移动限定,尾座5右端通过外止口台52与外环套6定位配合,使静环2、静环座3、波纹管4、尾座5集装在外环套6上,静环2由波纹管4弹性补偿作用与动环1贴合配合进行密封,尾座5右端外止口台52的横端面的外端部与外环套6焊接密封固定连接,外环套6的右端通过止口台6a与泵体8定位配合,并通过螺钉61固定连接,在外环套6与泵体8的止口台6a配合立端面上设有O形密封圈51;
圆筒形内护套7的右端与尾座5的右端通过止口台过盈配合固定连接,圆筒形内护套7的左端延伸至静环座3处。
Claims (1)
1.低温泵用机械密封装置,由动环组件和静环组件组成,其特征是:
动环组件由动环(1)和传动销(12)构成,动环(1)左侧端面贴靠在叶轮(9)的右侧端面上安装在主轴上,动环(1)的右侧与主轴的轴肩定位配合,并在轴肩外设有密封垫(10),在叶轮(9)右侧端上固定连接设有传动销(12)与动环(1)左侧端上开设传动销槽(13)配合,使动环(1)随主轴和叶轮(9)一同旋转,在动环(1)左侧端面上开有斜面(15);
静环组件由静环(2)、静环座(3)、波纹管(4)、尾座(5)、外环套(6)、内护套(7)构成,波纹管(4)的左右两端分别与静环座(2)和尾座(5)焊接固定连接,静环(2)的右端与静环座(3)左端上开设的外止口台(3a)配合,在静环座(3)外止口台(3a)的横端面与静环(2)的内环配合面间设有O形密封圈(23);
在静环座(3)上设有凸缘(31)、在该凸缘(31)外环面上设有凸块(33),在外环套(6)的内环面上对应静环座(3)上的凸缘(31)开设有凹槽卡槽(60),在该凹槽卡槽(60)左侧的外环套(6)的内环面上对应静环座上的凸块(33)开设有滑槽(62);静环座(3)通过其凸块(33)与外环套(6)的滑槽(62)配合装入外环套的凹槽卡槽(60)中后转动静环座(3),使静环座(3)通过其凸块(33)与外环套(6)上的凹槽卡槽(60)配合进行轴向移动限定,尾座(5)右端通过外止口台(52)与外环套(6)定位配合,使静环(2)、静环座(3)、波纹管(4)、尾座(5)集装在外环套(6)上,尾座(5)右端外止口台(52)的横端面的外端部与外环套(6)焊接密封固定连接,外环套(6)的右端通过止口台(6a)与泵体(8)定位配合,并通过螺钉(61)固定连接,在外环套(6)与泵体(8)的配合面上设有O形密封圈(51);
圆筒形内护套(7)的右端与尾座(5)的固定连接,圆筒形内护套(7)的左端延伸至静环座(3)处。
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