CN111022316A - 一种转子泵用机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子泵用机械密封装置，其目的在于提供一种弹性件不与介质接触，耐腐蚀，使用寿命长的离心泵用机械密封装置，包括轴套，压盖，周向限位于轴套上的密封动环，与压盖密封配合的密封静环，设有对密封静环进行周向限位和轴向限位的垫片，压盖与垫片之间设有间隙，垫片径向远离密封静环的边缘与压盖之间连接有至少两个对垫片进行轴向限位的补偿组件，补偿组件设置在垫片边缘，垫片边缘外凸，使补偿件不与介质接触，避免被腐蚀。

Description

一种转子泵用机械密封装置

技术领域：

本发明涉及机械密封技术领域，具体为一种转子泵用机械密封装置。

背景技术：

行业中常见的机械密封装置，包括轴套、压盖、密封动环、周向限位在压盖内的密封静环、用于压紧静环并提供轴向方向补偿的弹簧，密封动环周向限位在轴套上，密封动环与轴套密封，密封静环与压盖之间密封，密封动环与密封静环之间形成密封磨面，压盖上设有补偿弹簧及弹簧定位螺钉。以上结构中的密封动环随着泵轴的转动而转动，密封静环与密封动环形成密封磨面来实现对泵内部与外界的机械密封，但是以上结构的机械密封存在以下缺点：补偿结构弹簧均是内装式，这种安装方式下，弹簧直接接触介质，会造成不同程度的腐蚀，且容易堵塞影响弹簧弹性，从而影响到整个密封装置的密封性能；另一方面，在机械密封件尺寸较小的情况下，弹簧的尺寸受到限制，容易失效，使得弹簧不能有效地对静环进行补偿，从而影响机械密封装置的密封性能。

发明内容：

本发明要解决的技术问题就，是提供一种结构紧凑，力学传递性能好，弹性件不与介质接触，耐腐蚀，使用期限长的转子泵用机械密封装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案的转子泵用机械密封装置，包括轴套、压盖、周向限位于轴套上的密封动环、与压盖密封配合的密封静环，所述密封动环的一端端面与密封静环的一端端面紧配合而形成密封面；所述压盖上设有对所述密封静环进行周向限位和轴向限位的垫片，所述压盖与所述垫片之间设有间隙，所述垫片径向远离所述密封静环的边缘和所述压盖之间连接有至少两个对所述垫片进行轴向限位的补偿组件。

所述垫片为圆环状，所述垫片的边缘均匀设有垂直于侧面的第一台阶，所述补偿组件包括与所述压盖固定连接的固定座，所述固定座上均匀分布有第一定位孔，设置两端分别与所述垫片端面和所述第一定位孔端面抵触的弹性件，所述弹性件均匀分布在所述垫片的端面边缘。

所述密封静环的外壁与压盖的内壁上设有O型密封圈，所述密封静环远离密封面的一端的外壁设有环形的第二台阶，所述第二台阶的外壁设有至少一个底面为平面的缺口，所述垫片紧套在第二台阶外使垫片与密封静环轴向限位；所述垫片的内孔设有与第二台阶的缺口相配的凸条，所述凸条的底面与缺口的底面贴合使垫片与密封静环周向限位。

所述压盖的内壁设有凸环，所述凸环靠近垫片的端面与垫片之间设有间距。

所述凸环设有沿轴向分布的第二定位孔，所述第二定位孔内设有定位销，所述定位销伸出凸环的端面活动嵌入至垫片的第一台阶的定位槽内作为垫片轴向滑动的导向。

所述固定座的外壁设有第三台阶且外径较小的一段嵌入在压盖的孔内，所述第三台阶的台阶端面贴合在压盖的外端面上并用固定件固定，所述固定座靠近垫片的端面与垫片之间设有间距。

所述压盖的内孔设有环形挡片，所述环形挡片的内壁径向延伸至轴套的外壁；所述环形挡片朝向密封静环的端面与密封静环和垫片之间设有间距。

在轴套远离介质的一端设有一卡槽，所述卡槽上设有卡簧，所述卡簧位于环形挡片的外侧，所述卡簧的边缘宽度大于环形挡片到轴套外壁之间的间距。

所述垫片的外径和小于压盖的内径，所述第三台阶嵌入在压盖内的这段的外壁与压盖的内孔为间隙配合。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：补偿组件设置在垫片边缘，且垫片边缘外凸于密封静环，使补偿组件不与介质接触，避免了介质对补偿组件的腐蚀，提高补偿组件的使用寿命；且补偿组件既起到对垫片的轴向方向上的挤压，改善密封静环在径向上的摆动性能，又对垫片起到周向定位作用，结构安装完成后补偿组件对静环提供补偿弹力使得整个机械密封装置结构更为紧凑。

作为改进，所述垫片为圆环状，所述垫片的边缘均匀设有垂直于侧面的第一台阶，所述补偿组件包括与所述压盖固定连接的固定座，所述固定座上均匀分布有第一定位孔，设置两端分别与所述垫片端面和所述第一定位孔端面抵触的弹性件，所述弹性件均匀分布在所述垫片的端面边缘。使弹性件不与介质接触，避免了介质对弹簧的腐蚀，且弹性件能稳定均匀的通过垫片对静环提供补偿弹力。

作为改进，所述密封静环的外壁与压盖的内壁上设有O型密封圈，所述密封静环远离密封面的一端的外壁设有环形的第二台阶，所述第二台阶的外壁设有至少一个底面为平面的缺口，所述垫片紧套在第二台阶外使垫片与密封静环轴向限位；所述垫片的内孔设有与第二台阶的缺口相配的凸条，所述凸条的底面与缺口的底面贴合使垫片与密封静环周向限位，通过所述凸条的底面与缺口的底面贴合，使两者周向定位，不会有周向的相对转动，能保证密封静环静止不动。而在密封静环的密封环磨损时，密封静环和垫片有轴向一起滑动，在弹性件的弹力作用下向密封动环移动。

作为改进，所述压盖的内壁设有凸环，所述凸环靠近垫片的端面与垫片之间设有间距，使垫片有轴向移动的空间，在密封静环磨损时，可以推动密封静环向密封动环移动，从而能正常形成密封面。

作为改进，所述凸环设有沿轴向分布的第二定位孔，所述第二定位孔内设有定位销，所述定位销伸出凸环的端面活动嵌入至垫片的第一台阶的定位槽内作为垫片轴向滑动的导向，定位销在起到轴向导向的作用的同时，还是使压盖对垫片起到周向定位的作用。

作为改进，所述固定座的外壁设有第三台阶且外径较小的一段嵌入在压盖的孔内，所述第三台阶的台阶端面贴合在压盖的外端面上并用固定件固定，所述固定座靠近垫片的端面与垫片之间设有间距，使弹性件对垫片有一个弹力，而且也方便固定座的外置安装，在安装时，可以使固定座轴向装入压盖内，没有干涉。

作为改进，所述压盖的内孔设有环形挡片，所述环形挡片的内壁径向延伸至轴套的外壁；所述环形挡片朝向密封静环的端面与密封静环和垫片之间设有间距，环形挡片不但可以阻止外界颗粒物质通过密封静环与轴套之间的缝隙进入到密封动环和密封静环的密封面内，避免影响到密封面；另外还可以阻挡外界颗粒物质进入到固定座与垫片之间的空间内，防止颗粒物质对弹性件的影响，避免弹性件失效。

作为改进，在轴套远离介质的一端设有一卡槽，所述卡槽上设有卡簧，所述卡簧位于环形挡片的外侧，所述卡簧的边缘宽度大于环形挡片到轴套外壁之间的间距，卡簧对固定座起到轴向限位的作用，避免脱落。

作为改进，所述垫片的外径和小于压盖的内径，所述第三台阶嵌入在压盖内的这段的外壁与压盖的内孔为间隙配合，在装配的装入垫片和固定座的时候，直接轴向套到轴套外并且嵌入到压盖内，轴向无干涉，方便组装。

附图说明

图1是本发明的一种转子泵用机械密封装置的剖面总装示意图。

图2是本发明的垫片的剖面示意图。

图3是本发明的密封静环的主视示意图。

图4是本发明的密封静环的剖面示意图。

图5是本发明的垫片的剖面示意图。

图6是本发明的垫片的主视示意图。

图7是本发明的压盖的剖面示意图。

如图所示：1、轴套，2、密封动环，

3、压盖，31、凸环，32、第二定位孔，

4、密封静环，41、第二台阶，42、缺口，

5、垫片，51、第一台阶，52、凸条，53、定位槽，

61、固定座，62、第一定位孔，63、弹性件，64、第三台阶，65、环形挡片，

7、固定件，8、卡簧，9、O型密封圈。

具体实施方式：

下面通过具体实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。本实施例所指的内端是指朝向压盖3内侧的泵腔内，外端是指压盖3外侧。

如图1-7所示，本发明的一种转子泵用机械密封装置，包括轴套1，压盖3，周向限位于轴套上的密封动环2，与压盖3密封配合的密封静环4，设置对密封静环4进行周向限位和轴向限位的垫片5，压盖3与垫片5之间设有间隙，垫片5径向远离密封静环4的边缘与压盖3之间连接有至少两个对垫片进行轴向限位的补偿组件。

补偿组件设置在垫片5边缘，且垫片5边缘外凸于密封静环4，使补偿组件不与介质接触，避免了介质对补偿组件的腐蚀，提高补偿组件的使用寿命；且补偿组件既起到对垫片5的轴向方向上的挤压，改善密封静环4在径向上的摆动性能，又对垫片5起到周向定位作用，结构安装完成后补偿组件对密封静环4提供补偿弹力使得整个机械密封装置结构更为紧凑。

值得一提的是，本实施例中的垫片5为圆环状，垫片5的边缘均匀设有垂直于侧面的台阶51，补偿组件包括与压盖3固定连接的固定座61，固定座61上均匀分布有定位孔62，设置两端分别与垫片5端面和定位孔62端面抵触的弹性件63，使弹性件63均匀分布在垫片5的端面边缘，弹性件63不与介质接触，避免了介质对弹性件63的腐蚀，且弹性件62能稳定均匀的通过垫片5对密封静环4提供补偿弹力。

值得一提的是，本实施例中的密封静环4相对于垫片5设有若干定位凹槽41，定位凹槽41的位置与垫片5台阶51相匹配，通过定位凹槽41对垫片5进行周向限位，力学传递性能更好，稳定可靠且结构简单不容易变形。所述密封静环4的外壁与压盖3的内壁上设有O型密封圈9，所述密封静环4远离密封面的一端的外壁设有环形的第二台阶 41，所述第二台阶41的外壁设有至少一个底面为平面的缺口42，所述垫片5紧套在第二台阶41外使垫片5与密封静环4轴向限位；所述垫片5的内孔设有与第二台阶41的缺口42相配的凸条52，所述凸条52的底面与缺口43的底面贴合使垫片5与密封静环4周向限位。

值得一提的是，垫片5通过固定件7固定连接在压盖3上，在本实施例中，固定件7为一组均匀分布在压盖3边缘的螺钉。此外，在轴套2远离介质的一端设有一卡槽，用卡簧8固定，起到限位的功能。所述卡簧8的边缘宽度大于环形挡片65到轴套1外壁之间的间距。

所述压盖3的内壁设有凸环31，所述凸环31靠近垫片5的端面与垫片5之间设有间距。所述凸环31设有沿轴向分布的第二定位孔32，所述第二定位孔32内设有定位销33，所述定位销33伸出凸环31的端面活动嵌入至垫片5的第一台阶51的定位槽53内作为垫片5轴向滑动的导向。所述压盖3的内孔设有环形挡片65，所述环形挡片65的内壁径向延伸至轴套1的外壁；所述环形挡片65朝向密封静环4的端面与密封静环4和垫片5 之间设有间距。所述垫片5的外径和小于压盖3的内径，所述第三台阶64嵌入在压盖3 内的这段的外壁与压盖3的内孔为间隙配合。

所述固定座61的外壁设有第三台阶64且外径较小的一段嵌入在压盖3的孔内，所述第三台阶64的台阶端面贴合在压盖3的外端面上并用固定件7固定，所述固定座61 靠近垫片5的端面与垫片5之间设有间距。

以上所述仅是对本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本发明技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种转子泵用机械密封装置，包括轴套(1)、压盖(3)、周向限位于轴套上的密封动环(2)、与压盖密封配合的密封静环(4)，所述密封动环(2)的一端端面与密封静环(4)的一端端面紧配合而形成密封面；其特征在于：所述压盖(3)上设有对所述密封静环(4)进行周向限位和轴向限位的垫片(5)，所述压盖(3)与所述垫片(5)之间设有间隙，所述垫片(5)径向远离所述密封静环(4)的边缘和所述压盖(3)之间连接有至少两个对所述垫片(5)进行轴向限位的补偿组件。

2.根据权利要求1所述的一种转子泵用机械密封装置，其特征在于：所述垫片(5)为圆环状，所述垫片(5)的边缘均匀设有垂直于侧面的第一台阶(51)，所述补偿组件包括与所述压盖(3)固定连接的固定座(61)，所述固定座(61)上均匀分布有第一定位孔(62)，设置两端分别与所述垫片(5)端面和所述第一定位孔(62)端面抵触的弹性件(63)，所述弹性件(63)均匀分布在所述垫片(5)的端面边缘。

3.根据权利要求1所述的一种转子泵用机械密封装置，其特征在于：所述密封静环(4)的外壁与压盖(3)的内壁上设有O型密封圈(9)，所述密封静环(4)远离密封面的一端的外壁设有环形的第二台阶(41)，所述第二台阶(41)的外壁设有至少一个底面为平面的缺口(42)，所述垫片(5)紧套在第二台阶(41)外使垫片(5)与密封静环(4)轴向限位；所述垫片(5)的内孔设有与第二台阶(41)的缺口(42)相配的凸条(52)，所述凸条(52)的底面与缺口(43)的底面贴合使垫片(5)与密封静环(4)周向限位。

4.根据权利要求1或2所述的一种转子泵用机械密封装置，其特征在于：所述压盖(3)的内壁设有凸环(31)，所述凸环(31)靠近垫片(5)的端面与垫片(5)之间设有间距。

5.根据权利要求4所述的一种转子泵用机械密封装置，其特征在于：所述凸环(31)设有沿轴向分布的第二定位孔(32)，所述第二定位孔(32)内设有定位销(33)，所述定位销(33)伸出凸环(31)的端面活动嵌入至垫片(5)的第一台阶(51)的定位槽(53)内作为垫片(5)轴向滑动的导向。

6.根据权利要求2所述的一种转子泵用机械密封装置，其特征在于：所述固定座(61)的外壁设有第三台阶(64)且外径较小的一段嵌入在压盖(3)的孔内，所述第三台阶(64)的台阶端面贴合在压盖(3)的外端面上并用固定件(7)固定，所述固定座(61)靠近垫片(5)的端面与垫片(5)之间设有间距。

7.根据权利要求4或6所述的一种转子泵用机械密封装置，其特征在于：所述压盖(3)的内孔设有环形挡片(65)，所述环形挡片(65)的内壁径向延伸至轴套(1)的外壁；所述环形挡片(65)朝向密封静环(4)的端面与密封静环(4)和垫片(5)之间设有间距。

8.根据权利要求7所述的一种转子泵用机械密封装置，其特征在于：在轴套(1)远离介质的一端设有一卡槽，所述卡槽上设有卡簧(8)，所述卡簧(8)位于环形挡片(65)的外侧，所述卡簧(8)的边缘宽度大于环形挡片(65)到轴套(1)外壁之间的间距。

9.根据权利要求6所述的一种转子泵用机械密封装置，其特征在于：所述垫片(5)的外径和小于压盖(3)的内径，所述第三台阶(64)嵌入在压盖(3)内的这段的外壁与压盖(3)的内孔为间隙配合。

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