CN111365289A - 一种智能机械密封系统及离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能机械密封系统，包括泵盖、端盖和泵轴，泵轴与泵盖及端盖配合围成环形密封腔，密封腔内设有位移传感器、温度传感器、弹簧座、弹簧、动环和静环，位移传感器和温度传感器均固定在泵盖上，弹簧与动环之间设有压力传感器，动环的右端面上设有凸台，静环左端面与凸台的端面贴合，静环的右端固定在端盖上，静环左端面上设有一圈凹槽，凹槽内设置有渗水探头。本发明的有益效果：本发明通过位移传感器和温度传感器实时监测动环的位移及密封腔内的温度，并配合压力传感器监测弹簧对动环的压力，可对密封腔内机械密封系统的运行情况及预期使用寿命进行智能分析和评估，从而避免因机械密封系统失效而导致离心泵失效的问题。

Description

一种智能机械密封系统及离心泵

技术领域

本发明涉及离心泵机械密封技术领域，尤其涉及一种智能机械密封系统及离心泵。

背景技术

机械密封是离心泵的重要组成部件之一，它的使用安全寿期对于泵的使用安全寿期有着直接的影响。据统计，泵类设备常见故障中，近40％是因为机械密封装置泄漏或者失效造成的，而机械密封装置泄漏主要是端面密封发生泄漏，因此离心泵类设备对于机械密封的安全有着很高的要求。

但目前只有在离心泵失效或对其进行检修维修时，才能发现机械密封是否存在泄漏，且在离心泵运行过程中，通常都无法得知离心泵内部机械密封结构的运行情况及对机械密封结构的生命周期进行有效管理和控制，因此一旦机械密封结构泄漏或者失效，离心泵也就跟着失效。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种智能机械密封系统及离心泵。

本发明的实施例提供一种智能机械密封系统，包括泵盖、端盖和泵轴，所述泵盖与所述端盖嵌合，所述泵轴依次贯穿所述泵盖和所述端盖，且所述泵轴与所述泵盖及所述端盖配合围成环形密封腔，所述密封腔内设有位移传感器、温度传感器、弹簧座、弹簧、动环和静环，所述位移传感器和所述温度传感器均固定在所述泵盖上，且所述位移传感器与所述动环相对设置，所述弹簧座固定在所述泵轴上，所述弹簧和所述动环均可活动套设在所述泵轴上，所述弹簧的左侧固定在所述弹簧座上，所述弹簧的右侧抵在所述动环左端面上，且所述弹簧与所述动环之间设有压力传感器，所述动环的右端面上设有凸台，所述静环左端面与所述凸台的端面贴合以形成密封端面，所述静环的右端固定在所述端盖上，所述静环左端面上设有一圈凹槽，所述凹槽位于所述密封端面内部，且所述凹槽内均匀设置有若干渗水探头。

进一步地，包括冲洗冷却装置，所述冲洗冷却装置包括冲洗管和进液管，所述冲洗管的一端和所述进液管的一端分别贯穿所述泵盖连通所述密封腔。

进一步地，包括冲洗冷却控制系统，所述冲洗冷却控制系统电性连接并控制所述冲洗冷却装置。

进一步地，所述动环与所述泵轴之间设有第一辅助密封圈，且所述第一辅助密封圈套设在所述泵轴上。

进一步地，所述静环与所述端盖之间设有第二辅助密封圈，且所述二辅助密封圈套设在所述静环上。

进一步地，所述泵盖与所述端盖之间设有第三辅助密封圈。

进一步地，包括CPU，所述CPU分别连接所述位移传感器、所述温度传感器、所述压力传感器、所述渗水探头和所述冲洗冷却控制系统。

本发明的实施例还提供一种离心泵，包括如本发明所述的智能机械密封系统。

进一步地，包括离心泵控制系统，所述离心泵控制系统连接所述CPU。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种智能机械密封系统通过在所述密封腔内设置所述位移传感器和所述温度传感器，以实时监测所述动环的位移及所述密封腔内的温度，同时配合所述压力传感器监测所述弹簧对所述动环的压力，可对所述密封腔内机械密封系统的运行情况及预期使用寿命进行智能分析和评估，从而避免因所述机械密封系统失效而导致所述离心泵失效的问题；另外通过所述渗水探头实时监测所述密封端面是否发生泄漏，可有效避免因所述密封端面发生泄漏而导致所述离心泵失效的问题。

附图说明

图1是本发明一种智能机械密封系统的结构示意图。

图2是本图1中静环47的截面示意图。

图3是本发明一种智能机械密封系统的控制关系图。

图中：1-泵盖，2-端盖，3-泵轴，4-密封腔，41-位移传感器，42-温度传感器，43-压力传感器，44-弹簧座，45-弹簧，46-动环，46a-凸台，47-静环，47a-凹槽，47b-渗水探头，48-密封端面，5-第一辅助密封圈，6-第二辅助密封圈，7-第三辅助密封圈，8-冲洗冷却装置，81-冲洗管，82-进液管，83-冲洗冷却控制系统，9-CPU，10-离心泵控制系统。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种智能机械密封系统，包括泵盖1、端盖2和泵轴3，所述泵盖1与所述端盖2嵌合，所述泵轴3依次贯穿所述泵盖1和所述端盖2，且所述泵轴3与所述泵盖1及所述端盖2配合围成环形密封腔4。

所述密封腔4内设有位移传感器41、温度传感器42、弹簧座44、弹簧45、动环46和静环47，所述位移传感器41和所述温度传感器42均固定在所述泵盖1上，且所述位移传感器41与所述动环46相对设置，本实施例中所述位移传感器41用于实时在线监测所述动环46发生的位移，所述温度传感器42用于实时在线监测所述密封腔4内部的温度，所述弹簧座44固定在所述泵轴3上，所述弹簧45和所述动环46均可活动套设在所述泵轴3上，所述弹簧45的左侧固定在所述弹簧座44上，所述弹簧45的右侧抵在所述动环46左端面上，且所述弹簧45与所述动环46之间设有压力传感器43，所述动环46的右端面上设有凸台46a，所述静环47左端面与所述凸台46a的端面贴合以形成密封端面48，所述静环47的右端固定在所述端盖2上，本实施例中所述凸台46a在所述弹簧45及所述密封腔4内液体的作用下贴紧所述静环47，当所述凸台46a和/或所述静环47的端面在运行过程中发生磨损时，所述动环46会在所述弹簧45的弹性作用下及时进行补偿，所述静环47左端面上设有一圈凹槽47a，所述凹槽47a位于所述密封端面48内部，且所述凹槽47a内均匀设置有若干渗水探头47b，本实施例中当所述密封端面48失效时，所述密封腔4内的液体就会从所述密封端面48处发生泄漏，并流至所述凹槽47a内，从而及时被所述渗水探头47b探测到。

本发明中所述动环46与所述泵轴3之间设有第一辅助密封圈5，且所述第一辅助密封圈5套设在所述泵轴3上，所述第一辅助密封圈5用于阻止所述密封腔4的液体从所述动环46与所述泵轴3之间泄漏；所述静环47与所述端盖2之间设有第二辅助密封圈6，且所述第二辅助密封圈6套设在所述静环47上，所述第二辅助密封圈6用于阻止所述密封腔4的液体从所述静环47与所述端盖2之间泄漏；所述泵盖1与所述端盖2之间设有第三辅助密封圈7，所述第三辅助密封圈7用于阻止所述密封腔4的液体从所述泵盖1与所述端盖2之间泄漏。

请参考图1和图3，本发明还包括冲洗冷却装置8和冲洗冷却控制系统83，所述冲洗冷却控制系统83电性连接并控制所述冲洗冷却装置8，所述冲洗冷却装置8包括冲洗管81和进液管82，所述冲洗管81的一端和所述进液管82的一端分别贯穿所述泵盖1连通所述密封腔4，本实施例中所述冲洗管81的另一端连接有冲洗液，从而当对所述密封腔4需要清洗时，通过所述冲洗管81便可对所述密封腔4进行清洗；所述进液管82的另一端连接有冷却液，当所述温度传感器42监测到所述密封腔4内部的温度高于设定值时，通过所述进液管82向所述密封腔4内注入冷却液便可对所述密封腔4进行冷却降温。

本发明还包括CPU9，所述CPU9分别连接所述位移传感器41、所述温度传感器42、所述压力传感器43、所述渗水探头47b和所述冲洗冷却控制系统83，本实施例中当所述位移传感器41和/或所述温度传感器42和/或所述压力传感器43和/或所述渗水探头47b监测到的参数异常时，所述位移传感器41和/或所述温度传感器42和/或所述压力传感器43和/或所述渗水探头47b及时将所述异常参数发送至所述CPU9，所述CPU9对所述异常参数进行分析和相应的智能处理，包括但不限于控制所述冲洗冷却控制系统83启动，从而所述冲洗冷却控制系统83控制所述冲洗冷却装置8进行工作，以对所述密封腔4进行冲洗和/或冷却。

本发明的实施例还提供了一种离心泵，所述离心泵包括本发明所述的智能机械密封系统，且所述离心泵还包括离心泵控制系统10，所述离心泵控制系统10连接所述CPU9，本实施例中当所述CPU9收到所述异常参数时，所述CPU9可向控制所述离心泵控制系统10发送控制指令，所述离心泵控制系统10控制所述离心泵降速或停止，从而及时对所述离心泵进行维护或维修,避免所述离心泵失效。

本发明的一种智能机械密封系统通过在所述密封腔4内设置所述位移传感器41和所述温度传感器42，以实时监测所述动环46的位移及所述密封腔4内的温度，同时配合所述压力传感器43监测所述弹簧45对所述动环46的压力，可对所述密封腔4内机械密封系统的运行情况及预期使用寿命进行智能分析和评估，从而避免因所述机械密封系统失效而导致所述离心泵失效的问题；另外通过所述渗水探头47b实时监测所述密封端面48是否发生泄漏，可有效避免因所述密封端面48发生泄漏而导致所述离心泵失效的问题。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中所述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能机械密封系统，其特征在于：包括泵盖、端盖和泵轴，所述泵盖与所述端盖嵌合，所述泵轴依次贯穿所述泵盖和所述端盖，且所述泵轴与所述泵盖及所述端盖配合围成环形密封腔，所述密封腔内设有位移传感器、温度传感器、弹簧座、弹簧、动环和静环，所述位移传感器和所述温度传感器均固定在所述泵盖上，且所述位移传感器与所述动环相对设置，所述弹簧座固定在所述泵轴上，所述弹簧和所述动环均可活动套设在所述泵轴上，所述弹簧的左侧固定在所述弹簧座上，所述弹簧的右侧抵在所述动环左端面上，且所述弹簧与所述动环之间设有压力传感器，所述动环的右端面上设有凸台，所述静环左端面与所述凸台的端面贴合以形成密封端面，所述静环的右端固定在所述端盖上，所述静环左端面上设有一圈凹槽，所述凹槽位于所述密封端面内部，且所述凹槽内均匀设置有若干渗水探头。

2.如权利要求1所述的一种智能机械密封系统，其特征在于：包括冲洗冷却装置，所述冲洗冷却装置包括冲洗管和进液管，所述冲洗管的一端和所述进液管的一端分别贯穿所述泵盖连通所述密封腔。

3.如权利要求2所述的一种智能机械密封系统，其特征在于：包括冲洗冷却控制系统，所述冲洗冷却控制系统电性连接并控制所述冲洗冷却装置。

4.如权利要求1所述的一种智能机械密封系统，其特征在于：所述动环与所述泵轴之间设有第一辅助密封圈，且所述第一辅助密封圈套设在所述泵轴上。

5.如权利要求1所述的一种智能机械密封系统，其特征在于：所述静环与所述端盖之间设有第二辅助密封圈，且所述二辅助密封圈套设在所述静环上。

6.如权利要求1所述的一种智能机械密封系统，其特征在于：所述泵盖与所述端盖之间设有第三辅助密封圈。

7.如权利要求3所述的一种智能机械密封系统，其特征在于：包括CPU，所述CPU分别连接所述位移传感器、所述温度传感器、所述压力传感器、所述渗水探头和所述冲洗冷却控制系统。

8.一种离心泵，其特征在于：包括如权利要求7所述的智能机械密封系统。

9.如权利要求8所述的一种离心泵，其特征在于：包括离心泵控制系统，所述离心泵控制系统连接所述CPU。

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