CN108825789A - 高速机械密封冷却冲洗装置 - Google Patents
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Abstract
高速机械密封冷却冲洗装置，包括有进液管（1）、喷射环（2）、喷射孔（2a）、环形挡板（2b）、密封支架（4）、轴（6）、浮动碳环密封（7）、回液管（8）、静环支架（9）、静环（10）、动环（11）、回液管（13）、节流环（14），动环（11）与轴（6）紧固连接且能随轴（6）转动，构成转子部件；静环（10）通过弹簧固定在静环支架（9）上，与动环（11）通过摩擦副连接；浮动碳环密封（7）和静环支架（9）固定在密封支架（4）上；整个密封组件固定在壳体上；节流环（14）固定在壳体上；喷射环（2）固定在壳体上。
Description
技术领域
本发明涉及机械密封冷却冲洗装置，尤其涉及高速机械密封的冷却冲洗装置。
背景技术
传统的机械密封冲洗冷却方式分为内冲洗和外冲洗。内冲洗利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔，冲洗冷却后再经管路引出；外冲洗引入外系统与被密封介质相容的清洁流体至密封腔进行冲洗冷却。当高速泵转速过高（转速达30000rpm时）从泵出口边引出冲洗冷却液体压力过高会破坏密封结构，且转速过高时，密封动环高速旋转会激励接触液体产生漩涡阻碍冲洗冷却液体与密封动静环之间流体的交换，进而影响对密封的冷却冲洗效果；再者因动环与静环的高速摩擦，导致发热量过大，若不能及时冷却就会导致液体在密封表面结焦或密封结构损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速机械密封的冷却冲洗装置。
本发明高速机械密封冷却冲洗装置，包括有进液管1、喷射环2、喷射孔2a、环形挡板2b、密封支架4、轴6、浮动碳环密封7、回液管8、静环支架9、静环10、动环11、回液管13、节流环14，动环11与轴6紧固连接且能随轴6转动，构成转子部件；静环10通过弹簧固定在静环支架9上，与动环11通过摩擦副连接； 浮动碳环密封7和静环支架9固定在密封支架4上；整个密封组件固定在壳体上；节流环14固定在壳体上；喷射环2固定在壳体上。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：本发明在传统的密封结构基础上增加了喷射环2，形成淹没喷射, 冷却液冲洗冷却密封表面，加快密封表面循环冷却液的流速，改变密封腔内的冷却环境，以保证密封的稳定运行和较长寿命；并且在喷射环2结构上增加环形挡板2b，消除密封动环11激励周围液体形成的漩涡对喷射环2射流的影响，并将动环11顶部靠近静环端改为锥面，加快动静环之间凹槽处液体与冷却液的交换速度，从而达到理想的冷却效果。
附图说明
图1是本发明结构示意图，图3是图2中喷射环10的B向视图，图2是图3的A-A向剖视图，图4是喷射孔2a和环形挡板2b的位置示意图，图2、图3是喷射环10的结构示意图；图5是图6的B-B向剖视图，图5、图6是图1中动环12的结构示意图。附图标记及对应名称为：进油管1、喷射环2、喷射孔2a、环形挡板2b、内六角螺栓3、密封支架4、内六角螺栓5、轴6、浮动碳环密封7、回油管8、静环支架9、静环10、动环11、沉头内六角螺钉12、回油管13、节流环14。
具体实施方式
如图1～图6所示，本发明是高速机械密封冷却冲洗装置，包括有进液管1、喷射环2、喷射孔2a、环形挡板2b、密封支架4、轴6、浮动碳环密封7、回液管8、静环支架9、静环10、动环11、回液管13、节流环14，动环11与轴6紧固连接且能随轴6转动，构成转子部件；静环10通过弹簧固定在静环支架9上，与动环11通过摩擦副连接；浮动碳环密封7和静环支架9固定在密封支架4上；整个密封组件固定在壳体上；节流环14固定在壳体上；喷射环2固定在壳体上。
如图1、图4所示，喷射环2上设有环形挡板2b。
如图1、图4所示，喷射环2上开设喷射孔2a，个数为8~16个。
如图2、图4所示，喷射环2上开设喷射孔2a，喷射环2的中心线OO′与喷射孔2a的轴线O1O2夹角θ为120°~150°。
如图1、图4所示，喷射环2上设有环形挡板2b，其端面延伸长度不能超过喷射孔2a中心线的延长线AB，其端面切角∠ABC与喷射孔2a倾斜角θ一致。
如图1、图5、图6所示，动环11顶部采用锥面结构，锥度为0~30°。
如图1所示，整个密封组件通过内六角螺栓3固定在壳体上。
如图1所示，节流环14通过圆柱头内六角螺钉固定在壳体上。
如图1所示，喷射环2通过沉头内六角螺钉12固定在壳体上。
如图1~图6所示，本发明的高速机械密封冷却冲洗装置，包括有进油管1、喷射环2、喷射孔2a（至少有16个）、环形挡板2b、内六角螺栓3、密封支架4、内六角螺栓5、轴6、浮动碳环密封7、回油管8、静环支架9、静环10、动环11、沉头内六角螺钉12、回油管13、节流环14。动环11与轴6紧连,随轴6转动，构成转子部件。静环10通过静环支架上的弹簧压紧在动环11上。浮动碳环密封7和静环支架9通过内六角螺栓5固定在密封支架4上。整个密封组件通过内六角螺栓3固定在壳体上。节流环14通过圆柱头内六角螺钉固定在壳体上。喷射环2通过沉头内六角螺钉12固定在壳体上。
本发明的的工作过程如下：密封采用两道密封，第一道是单端面小弹簧静止型机械密封机械密封，第二道为浮动碳环密封。密封工作时，流体经进油管1进入喷射环2对密封组件进行冲洗冷却，以便形成淹没喷射,加快密封表面循环冷却液的流速，改变密封腔内的冷却环境，以保证密封的稳定运行和较长寿命；同时流经后轴承的流体经节流环14进入密封腔加快冲洗冷却系统的循环速度，冷却液最后在密封腔经回油管13回到高速泵进口，在高温、高速下，该密封有会有微量泄漏，外漏出的介质由浮动碳环密封7阻挡从而实现零泄漏。密封组件中动环11工作时，会激励周围液体在密封腔内形成巨大漩涡，严重影响喷射环2淹没喷射冷却的效果，故设计喷射环2结构时，使其在动环11上方存在环形挡板2b以便破坏由动环11激励所引起的漩涡，并且将动环11顶部靠近静环10端改为锥面，加快动静环之间凹槽处液体与冷却液的交换速度，从而达到理想的冷却效果。
Claims (9)
1.高速机械密封冷却冲洗装置，包括有进液管（1）、喷射环（2）、喷射孔（2a）、环形挡板（2b）、密封支架（4）、轴（6）、浮动碳环密封（7）、回液管（8）、静环支架（9）、静环（10）、动环（11）、回液管（13）、节流环（14），其特征在于动环（11）与轴（6）紧固连接且能随轴（6）转动，构成转子部件；静环（10）通过弹簧固定在静环支架（9）上，与动环（11）通过摩擦副连接；浮动碳环密封（7）和静环支架（9）固定在密封支架（4）上；整个密封组件固定在壳体上；节流环（14）固定在壳体上；喷射环（2）固定在壳体上。
2.根据权利要求1所述的新型高速机械密封冷却冲洗装置，其特征在于喷射环（2）上设有环形挡板（2b）。
3.根据权利要求1所述的新型高速机械密封冷却冲洗装置，其特征在于喷射环（2）上开设喷射孔（2a），个数为8~16个。
4.根据权利要求1所述的新型高速机械密封冷却冲洗装置，其特征在于喷射环（2）上开设喷射孔（2a），喷射环（2）的中心线（OO′）与喷射孔（2a）的轴线（O1O2）夹角（θ）为120°~150°。
5.根据权利要求1所述的新型高速机械密封冷却冲洗装置，其特征在于喷射环（2）上设有环形挡板（2b），其端面延伸长度不能超过喷射孔（2a）中心线的延长线（AB），其端面切角（∠ABC）与喷射孔（2a）倾斜角（θ）一致。
6.根据权利要求1所述的新型高速机械密封，其特征在于动环（11）顶部采用锥面结构,锥度为0~30°。
7.根据权利要求1所述的新型高速机械密封冷却冲洗装置，其特征在于整个密封组件通过内六角螺栓（3）固定在壳体上。
8.根据权利要求1所述的新型高速机械密封冷却冲洗装置，其特征在于节流环（14）通过圆柱头内六角螺钉固定在壳体上。
9.根据权利要求1所述的新型高速机械密封冷却冲洗装置，其特征在于喷射环（2）通过沉头内六角螺钉（12）固定在壳体上。
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