CN111043070A - 一种泵用机械密封 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泵用机械密封，轴套1套装在泵轴上，轴套与泵轴之间安装有轴套O型圈，轴套前端安装旋转环，补偿环与旋转环相互贴合，形成密封面A，补偿环背部安装有推环，弹簧座安装到压盖上，所述的弹簧座上加工弹簧孔,所述的弹簧孔内放置补偿弹簧，补偿弹簧顶在推环上，所述的压盖加工有急冷入口,所述的压盖加工内环槽，所述的内环槽与急冷入口的通孔相通,所述的弹簧座上加工有外环槽,所述的外环槽与弹簧孔相通。本发明的有益效果是降低了泵送介质结晶或结焦的颗粒或腐蚀性液体对密封的影响，增加了密封的使用寿命，同时也降低了制造成本，节省了加工工序，提高了工作效率。

Description

一种泵用机械密封
技术领域
本发明涉及一种泵用机械密封，尤其是一种适用于泵送介质为易结晶或结焦的泵用机械密封。
背景技术
机械密封又称端面密封，是一种应用广泛的旋转轴密封，机械密封中相互贴合并相对滑动的两个环形零件称作密封环，其中随轴做旋转运动的密封环称作动环或旋转环，不随轴作旋转运动的密封环称作静环或补偿环，两个密封环相贴合的端面称为密封端面。机械密封是由经过精密加工的零件组成，它是一种性能较好的密封形式，与传统的填料密封相比，机械密封具有密封性好，使用寿命长，不需要经常调整，耐震性强等优点。
对于泵送介质为易结晶或结焦的工业泵，如沥青泵或碱液泵，或者泵送介质为腐蚀性液体，如酸液泵，如果使用常规结构的机械密封，如内装式多弹簧机械密封，由于弹簧置于泵送介质内，泵送介质长时间的结晶或结焦，导致弹簧孔堵塞，使弹簧失去补偿能力，致使密封面打开，使密封失效。或者泵送介质为腐蚀性液体，对弹簧有腐蚀作用，长时间浸泡在腐蚀性液体中，弹簧腐蚀，丝径变细，弹簧力变小，最终补偿环失去足够的补偿力，导致密封面打开，密封失效；如果选用外装式机械密封，需要较大的安装空间，而且结晶或结焦的介质容易堵塞补偿环与轴套之间的间隙，使补偿环失去补偿能力，导致密封失效，另外，外装式的机械密封，旋转环和补偿环受到泵送介质的压力为向外张力，如果介质压力较大，对密封环的强度要求较高，需要使用材料等级较高的材质，提高了密封的制造成本。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是提供一种适用于泵送介质为易结晶或结焦的泵用机械密封。
本发明的技术方案是：一种泵用机械密封，轴套套装在泵轴上，轴套与泵轴之间安装有轴套O型圈，轴套前端安装旋转环，旋转环与轴套之间安装有旋转环O型圈，补偿环与旋转环相互贴合，形成密封面，补偿环与压盖之间安装有补偿环O型圈，补偿环背部安装有推环，弹簧座安装到压盖上，所述的压盖与泵盖之间安装有压盖O型圈，所述的弹簧座上加工弹簧孔, 所述的弹簧孔内放置补偿弹簧，补偿弹簧顶在推环上，所述的轴套后端安装有驱动环，由顶丝顶紧到泵轴上，定位片通过螺栓固定到所述的压盖上，所述的定位片插入到轴套的环槽内，所述的压盖加工有急冷入口QI,所述的压盖加工内环槽，所述的内环槽与急冷入口QI的通孔相通,所述的弹簧座上加工有外环槽,所述的内环槽与外环槽相通，所述的外环槽与弹簧孔相通。本发明的泵用机械密封，由于补偿弹簧藏在密封面里边，不直接与泵送介质接触，可以减少泵送介质对补偿弹簧的腐蚀，结晶或结焦的颗粒不会长时间积累使弹簧孔堵塞；如果泵送介质是易结晶或结焦的，从密封面渗出进密封内部，无论是腐蚀性液体还是结晶或结焦颗粒，都可以通过急冷入口QI通入密封内部的急冷液或者高温蒸汽(根据具体工况确定选择急冷液或者高温蒸汽)，进行冲洗或者吹扫，由于急冷液或高温蒸汽通过急冷入口QI的通孔进入压盖的内环槽，再通过与内环槽相通的弹簧座外环槽进入各个弹簧孔中，对弹簧孔进行吹扫，保证腐蚀性液体、结晶或结焦的颗粒不会进入弹簧孔，不会对补偿弹簧腐蚀或者结晶或结焦颗粒对弹簧孔堵塞，保证密封正常工作。
所述的弹簧座前端加工有折流环，折流环前端伸入旋转环和补偿环的密封面内侧。从冲洗入口进入密封内部的急冷液或高温蒸汽，通过折流环折流后，可以对旋转环和补偿环的密封面进行冲洗，使从密封面析出的颗粒或者腐蚀液体直接冲洗掉，不会由于长时间积累，导致结晶或结焦颗粒积累变大，最终导致堵塞，另外急冷液也可以对密封面进行冷却，提高换热效果。
所述的急冷入口QI内设有圆柱头顶丝，圆柱头顶丝的圆柱端顶入弹簧座的圆孔内。圆柱头顶丝可以防止弹簧座轴向串动以及圆周方向转动。在急冷入口QI内设置圆柱头顶丝，无需额外钻孔和密封，节省了加工时间。
所述的轴套中部加工有螺旋泵效环，泵效环位于弹簧座内部。轴套上的泵效环与弹簧座之间留有间隙，轴套上的泵效环可以加速急冷液的流动，使结晶或结焦颗粒或者腐蚀性液体随着急冷液快速排出。所述的压盖和轴套之间空腔还设有浮动节流衬套，所述的浮动节流衬套与弹簧座之间设有压缩弹簧，压板通过螺钉固定在压盖上，所述的浮动节流衬套顶在压板上。所述的急冷出口QO与空腔相通。急冷液通过急冷出口QO排出，浮动节流衬套与轴套间隙很小，形成节流效果，控制急冷液的流量，可以保证急冷液不会泄露，急冷液通过急冷出口 QO排出，急冷液中的颗粒或是腐蚀液也一起排出。
所述的轴套上安装有旋转环传动销。带动旋转环随着轴套一起转动，所述的推环上还固定安装补偿环防转销。补偿环防转销可以防止补偿环随着旋转环一起转动。所述的旋转环的材质为硬质合金或碳化硅。所述的补偿环的材质为硬质合金或碳化硅。对于易结晶或者结焦的泵送介质，可以选择硬对硬的材质作为密封面，比如碳化硅对碳化硅或者硬质合金对硬质合金或者碳化硅对硬质合金。由于结晶颗粒会对软质材质(如石墨)的密封环表面造成划痕或沟槽，而硬对硬的密封面会减少这种现象的出现，增加了密封环的使用寿命。
本发明的有益效果是降低了泵送介质结晶或结焦的颗粒或腐蚀性液体对密封的影响，增加了密封的使用寿命，同时也降低了制造成本，节省了加工工序，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明一种泵用机械密封的结构示意图；
图2为本发明一种泵用机械密封轴套的结构示意图；
图3为本发明一种泵用机械密封弹簧座的主视图；
图4为图3中K-K截面视图。
图中标记：1-轴套、1a-螺旋泵效环、1b-旋转环传动销、2-轴套O型圈、3-旋转环O型圈、4-旋转环、5-补偿环、6-补偿环O型圈、7-推环、71-补偿环防转销、8-弹簧座、81-折流环、8A-弹簧孔、8B-外环槽、8C-圆孔、9-圆柱头顶丝、10-压盖、10A-内环槽、11-补偿弹簧、12-浮动节流衬套、13-压板、14-驱动环、15-顶丝、16-定位片、17-螺栓、18-压盖O型圈，19-螺钉、20-泵盖、21-泵轴、22-压缩弹簧、A-密封面、B-空腔。
具体实施方式
如图1所示,一种泵用机械密封，轴套1(如图2所示)套装在泵轴21上，轴套1与泵轴21 之间安装有轴套O型圈2，轴套1前端安装旋转环4，旋转环4与轴套1之间安装有旋转环O型圈3，补偿环5与旋转环4相互贴合，形成密封面A，补偿环5与压盖10之间安装有补偿环O型圈6，补偿环5背部安装有推环7，弹簧座8(如图3和图4所示)安装到压盖10上，所述的压盖10与泵盖 20之间安装有压盖O型圈18，所述的弹簧座8上加工弹簧孔8A,所述的弹簧孔8A内放置补偿弹簧 11，补偿弹簧11顶在推环7上。所述的轴套1后端安装有驱动环14，由顶丝15顶紧到泵轴21上，定位片16通过螺栓17固定到所述的压盖10上，所述的定位片16插入到轴套1的环槽内，所述的压盖10加工有急冷入口QI,所述的压盖10加工内环槽10A，所述的内环槽10A与急冷入口QI的通孔相通,所述的弹簧座8上加工有外环槽8B,所述的内环槽与外环槽相通，所述的外环槽8B与弹簧孔8A相通。本发明的泵用机械密封，由于补偿弹簧11藏在密封面A里边，不直接与泵送介质接触，可以减少泵送介质对补偿弹簧11的腐蚀，结晶或结焦的颗粒不会长时间积累使弹簧孔堵塞；如果是易结晶或结焦的泵送介质，从密封面渗出进密封内部，无论是腐蚀性液体还是结晶或结焦颗粒，都可以通过急冷入口QI通入密封内部的急冷液或者高温蒸汽(根据具体工况确定选择急冷液或者高温蒸汽)，进行冲洗或者吹扫，由于急冷液或高温蒸汽通过急冷入口 QI的通孔进入压盖10的内环槽10A，再通过与内环槽10A相通的弹簧座外环槽8B进入各个弹簧孔8A中，对弹簧孔8A进行吹扫，保证腐蚀性液体、结晶或结焦的颗粒不会进入弹簧孔，不会对补偿弹簧腐蚀或者结晶或结焦颗粒对弹簧孔8A堵塞，保证密封正常工作。
所述的弹簧座8前端加工有折流环81，折流环81前端伸入旋转环3和补偿环5的密封面A内侧。从急冷入口QI进入密封内部的急冷液或高温蒸汽，通过折流环81折流后，可以对旋转环3 和补偿环5的密封面A进行冲洗，将从密封面A析出的颗粒或者腐蚀液体直接冲洗掉，不会由于长时间积累，导致结晶或结焦颗粒积累变大，最终导致堵塞，另外急冷液也可以对密封面A 进行冷却，提高换热效果。
所述的急冷入口QI内设有圆柱头顶丝9，圆柱头顶丝9的圆柱端顶入弹簧座8的圆孔8C内。圆柱头顶丝9可以防止弹簧座8轴向串动以及圆周方向转动。在急冷入口QI内设置圆柱头顶丝 9，无需额外钻孔和密封，节省了加工时间。
所述的轴套1中部加工有螺旋泵效环1a，泵效环1a位于弹簧座8内部。轴套1上的泵效环1a 与弹簧座8之间留有间隙，泵效环1a可以加速急冷液的流动，使结晶或结焦颗粒或者腐蚀性液体随着急冷液快速排出。所述的压盖10和轴套1之间空腔B还设有浮动节流衬套12，所述的浮动节流衬套12与弹簧座8之间设有压缩弹簧22，压板13通过螺钉19固定在压盖10上，所述的浮动节流衬套12顶在压板13上。所述的急冷出口QO与空腔B相通。急冷液通过急冷出口QO排出，浮动节流衬套12与轴套1间隙很小，形成节流效果，控制急冷液的流量，可以保证急冷液不会泄露，急冷液通过急冷出口QO排出，急冷液中的颗粒或是腐蚀液也一起排出。
所述的轴套1上安装有旋转环传动销1b。带动旋转环3随着轴套1一起转动，所述的推环7 上还固定安装补偿环防转销71。补偿环防转销71可以防止补偿环5随着旋转环3一起转动。所述的旋转环3的材质为硬质合金或碳化硅。所述的补偿环4的材质为硬质合金或碳化硅。对于易结晶或者结焦的泵送介质，可以选择硬对硬的材质作为密封面，比如碳化硅对碳化硅或者硬质合金对硬质合金或者碳化硅对硬质合金。由于结晶颗粒会对软质材质(如石墨)的密封环表面造成划痕或沟槽，而硬对硬的密封面会减少这种现象的出现，增加了密封环的使用寿命。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泵用机械密封，其特征在于：轴套(1)套装在泵轴(21)上，轴套(1)与泵轴(21)之间安装有轴套O型圈(2)，轴套(1)前端安装旋转环(4)，旋转环(4)与轴套(1)之间安装有旋转环O型圈(3)，补偿环(5)与旋转环(4)相互贴合，形成密封面(A),补偿环(5)与压盖(10)之间安装有补偿环O型圈(6)，补偿环(5)背部安装有推环(7)，弹簧座(8)安装到压盖(10)上，所述的压盖(10)与泵盖(20)之间安装有压盖O型圈(18)，所述的弹簧座(8)上加工弹簧孔(8A),所述的弹簧孔(8A)内放置补偿弹簧(11)，补偿弹簧(11)顶在推环(7)上，所述的轴套(1)后端安装有驱动环(14)，由顶丝(15)顶紧到泵轴(21)上，定位片(16)通过螺栓(17)固定到所述的压盖(10)上，所述的定位片(16)插入到轴套(1)的环槽内，所述的压盖(10)加工有急冷入口QI,所述的压盖(10)加工内环槽(10A)，所述的内环槽(10A)与急冷入口QI的通孔相通,所述的弹簧座(8)上加工有外环槽(8B),内环槽(10A)与外环槽(8B)相通，所述的外环槽(8B)与弹簧孔(8A)相通。
2.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的弹簧座(8)前端加工有折流环(81)，折流环(81)前端伸入密封面(A)内侧。
3.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的急冷入口QI内设有圆柱头顶丝(9)，圆柱头顶丝(9)的圆柱端顶入弹簧座(8)的圆孔(8C)内。
4.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的轴套(1)中部加工有螺旋泵效环(1a)，泵效环(1a)位于弹簧座(8)内部。
5.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的压盖(10)和轴套(1)之间空腔(B)还设有浮动节流衬套(11)，所述的浮动节流衬套(12)与弹簧座(8)之间设有压缩弹簧(22)，压板(13)通过螺钉(19)固定在压盖(10)上，所述的浮动节流衬套(12)顶在压板(13)上。
6.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的急冷出口QO与空腔(B)相通。
7.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的轴套(1)上安装有旋转环传动销(1b)。
8.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的推环(7)上还固定安装补偿环防转销(71)。
9.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的旋转环(4)的材质为硬质合金或碳化硅。
10.根据权利要求1所述的一种泵用机械密封，其特征在于：所述的补偿环(5)的材质为硬质合金或碳化硅。
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