CN107355416B - 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

低温泵机械密封装置
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(3)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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