CN112502967B - 高压转子泵机械密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了高压转子泵机械密封结构，属于泵体密封技术领域，包括泵体、密封盖、转轴、第一密封圈、第二密封圈和压力液体。密封盖安装在泵体一侧；密封盖的内沿设有固定套。转轴穿设在泵体和固定套内，转轴上套装有定位套，定位套穿设在固定套的内侧。第一密封圈定位在定位套上，并抵靠在固定套上；第一密封圈用于与泵体输送的液体接触。第二密封圈定位在固定套上，并抵靠在定位套上，第二密封圈与第一密封圈间隔设置，第二密封圈、第一密封圈、固定套和定位套之间围设为充油腔。压力液体填充在充油腔内，压力液体用于平衡第一密封圈所受的液体的压力。本发明提供的高压转子泵机械密封结构装配较为简单，并且便于安装与装配。

Description

高压转子泵机械密封结构

技术领域

本发明属于泵体密封技术领域，更具体地说，是涉及高压转子泵机械密封结构。

背景技术

目前，现有的转子泵机械密封由于结构较为复杂等原因导致泄露点多和泄漏量大，并且泄露物料易进入齿轮箱轴承端。由于输送的液体由进料口流入后，经泵体内两个转子的作用下由泵体内腔的低压区运动到高压区，再从出料口流出，由于高压区内液体压力较高，使得高压区的液体会从泵体轴孔壁的间隙流入齿轮箱轴承端内，从而对起密封作用的密封圈有较大的挤压力，为此现有的通常会安装较多的密封结构以达到转子在高速转动时密封的效果，但是这就导致结构较为复杂，不便于装配。

发明内容

本发明的目的在于提供高压转子泵机械密封结构，旨在解决结构较为复杂，不便于装配的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供高压转子泵机械密封结构，包括：

泵体；

密封盖，所述密封盖安装在所述泵体一侧；所述密封盖的内沿设有固定套；

转轴，所述转轴穿设在泵体和所述固定套内，所述转轴上套装有定位套，所述定位套穿设在所述固定套的内侧；

第一密封圈，定位在所述定位套上，并抵靠在所述固定套上；所述第一密封圈用于与所述泵体输送的液体接触；

第二密封圈，定位在所述固定套上，并抵靠在所述定位套上，所述第二密封圈与所述第一密封圈间隔设置，所述第二密封圈、所述第一密封圈、所述固定套和所述定位套之间围设为充油腔；

压力液体，填充在所述充油腔内，所述压力液体用于平衡所述第一密封圈所受的液体的压力。

作为本申请另一实施例，所述定位套靠近所述转轴驱动端的一端设有第一堵头，所述固定套远离所述第一堵头的端部设有第二堵头，所述第一密封圈和所述第二密封圈分别贴合在所述第一堵头和所述第二堵头相对的侧面上。

作为本申请另一实施例，所述第一堵头与所述定位套一体成型，所述第二堵头与所述固定套一体成型。

作为本申请另一实施例，所述第一密封圈卡接在所述定位套的外侧面上，所述第二密封圈卡接在所述固定套的内侧面。

作为本申请另一实施例，所述密封盖上安装有与所述充油腔连通的输液管。

作为本申请另一实施例，所述第一密封圈与所述第二密封圈之间设置有弹性件。

作为本申请另一实施例，所述固定套的内侧面设置有限位套，所述限位套的两侧边分别抵靠在所述第一密封圈和所述第二密封圈相对的侧面上。

作为本申请另一实施例，所述密封盖上滑动设置有加压杆，所述加压杆延展至所述充油腔内，所述密封盖上固定有定位柱，所述定位柱上螺纹连接有锁紧套，所述锁紧套设于所述加压杆的一侧，用于限位所述加压杆。

作为本申请另一实施例，所述密封盖上开设有与所述加压杆滑动配合的通孔，所述密封盖的内侧面设置有封堵垫，所述封堵垫罩设在所述通孔上，并所述封堵垫的外侧面抵靠在所述加压杆远离所述锁紧套的一端。

本发明提供的高压转子泵机械密封结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明高压转子泵机械密封结构中密封盖安装在泵体的一侧，固定套设置在密封盖的内沿，转轴穿设在泵体和固定套内，定位套套装在转轴上。第一密封圈定位在定位套上，并抵靠在固定套上。第二密封套定位在固定套上，并抵靠在定位套上。由于第一密封圈和第二密封圈间隔设置，因此第一密封圈、第二密封圈、固定套和定位套围设为充油腔。充油腔内填充有压力液体。

在实际应用中，由于第一密封圈抵靠在固定套上，第二密封圈抵靠在定位套上，从而使得充油腔成为一个密闭的腔体，由于第一密封垫与泵体输送的液体接触，在冲入压力液体之后，通过在第一密封圈上预先施加一定的压力，使得第一密封圈能够部分平衡外部的液体压力，进而保证了固定套与定位套之间的密封性，装配较为简单，并且便于安装与装配。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的高压转子泵机械密封结构的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的弹性件、第一密封圈和第二密封圈的连接示意图；

图3为本发明实施例三提供的限位套、第一密封圈和第二密封圈的连接示意图；

图4为本发明实施例四提供的锁紧套、加压杆和固定套的连接示意图。

图中：1、泵体；2、密封盖；3、固定套；4、定位套；5、第一堵头；6、第二堵头；7、第一密封圈；8、第二密封圈；9、压力液体；10、弹性件；11、限位套；12、锁紧套；13、定位柱；14、加压杆；15、封堵垫；16、转轴。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1和图4，现对本发明提供的高压转子泵机械密封结构进行说明。高压转子泵机械密封结构，包括泵体1、密封盖2、转轴16、第一密封圈7、第二密封圈8和压力液体9。密封盖2安装在泵体1一侧；密封盖2的内沿设有固定套3。转轴16穿设在泵体1和固定套3内，转轴16上套装有定位套4，定位套4穿设在固定套3的内侧。第一密封圈7定位在定位套4上，并抵靠在固定套3上；第一密封圈7用于与泵体1输送的液体接触。第二密封圈8定位在固定套3上，并抵靠在定位套4上，第二密封圈8与第一密封圈7间隔设置，第二密封圈8、第一密封圈7、固定套3和定位套4之间围设为充油腔。压力液体9填充在充油腔内，压力液体9用于平衡第一密封圈7所受的液体的压力。

本发明提供的高压转子泵机械密封结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明高压转子泵机械密封结构中密封盖2安装在泵体1的一侧，固定套3设置在密封盖2的内沿，转轴16穿设在泵体1和固定套3内，定位套4套装在转轴16上。第一密封圈7定位在定位套4上，并抵靠在固定套3上。第二密封套定位在固定套3上，并抵靠在定位套4上。由于第一密封圈7和第二密封圈8间隔设置，因此第一密封圈7、第二密封圈8、固定套3和定位套4围设为充油腔。充油腔内填充有压力液体9。

在实际应用中，由于第一密封圈7抵靠在固定套3上，第二密封圈8抵靠在定位套4上，从而使得充油腔成为一个密闭的腔体，由于第一密封垫与泵体1输送的液体接触，在冲入压力液体9之后，通过在第一密封圈7上预先施加一定的压力，使得第一密封圈7能够部分平衡外部的液体压力，进而保证了固定套3与定位套4之间的密封性，装配较为简单，并且便于安装与装配。

在泵体1的内侧面开设有避让腔，转轴16上套装有转子，转子在避让腔内转动。在液体输送过程中，由于两个转子相互配合转动，因此液体在两个转子的作用下被加压。同时定位套4套装在转轴16上，并且定位套4与固定套3间隔设置，第一密封圈7的一侧面与压力液体9接触，另一侧面与避让腔输送的液体接触。由于第一密封圈7的两侧面均接触有压力的液体，从而提高了承载能力。

泵体1上设置有进料口和出料口，在泵体1内部的避让腔靠近进料口的一侧会形成低压区，在靠近出料口的一侧会形成高压区。因此为了能够尽量使第一密封圈7和第二密封圈8保持稳定，注入在充油腔内的压力液体9的压力可与低压区内液体的压力相等，从而低压区的液体会使第一密封圈7保持相对平衡的状态。而高压区的液体作用在第一密封圈7时，由于第一密封圈7内已经存在压力液体9，相较于未充液体的其他结构相比，第一密封圈7承受的作用力降低，从而保证了第一密封圈7的稳定性。

为了避免压力液体9从第一密封圈7的缝隙内溢出，从而对泵体1输送的液体产生影响，为此压力液体9可与泵体1输送的液体相同，因此即便发生泄露，也不会产生较大的影响。同时本申请中由第一密封圈7和第二密封圈8进行双重的密封，因此即便第一密封圈7的密封性失效，第二密封圈8也能够起到一定密封的效果。

作为本发明提供的高压转子泵机械密封结构的一种具体实施方式，请一并参阅图2至图4，定位套4靠近转轴16驱动端的一端设有第一堵头5，固定套3远离第一堵头5的端部设有第二堵头6，第一密封圈7和第二密封圈8分别贴合在第一堵头5和第二堵头6相对的侧面上。由于需要在第一密封圈7和第二密封圈8之间填充压力液体9，在压力液体9的作用下，第一密封圈7和第二密封圈8具有向相互远离的方向运动的趋势，为了避免第一密封圈7和第二密封圈8产生滑移，因此在定位套4和固定套3上分别设置有第一堵头5和第二堵头6，通过设置第一堵头5和第二堵头6并且使第一密封圈7和第二密封圈8分别抵靠在其相对的侧面上，从而限定了第一密封圈7和第二密封圈8的运动，在承受较大的外部液体的作用力时，第一密封圈7承受的作用力通过压力液体9作用在第二密封圈8上，而由于第二密封圈8抵靠在第二堵头6的侧面，从而提高了第一密封圈7可承受的作用力。

作为本发明提供的高压转子泵机械密封结构的一种具体实施方式，请一并参阅图2至图4，第一堵头5与定位套4一体成型，第二堵头6与固定套3一体成型。为了提高连接强度以及结构的稳定，第一堵头5与定位套4一体成型，第二堵头6与固定套3一体成型。同时为了保证定位套4与转轴16的连接强度，定位套4可视为转轴16上的台肩，定位套4也可直接焊接在转轴16上，为了安装的简便，定位套4可直接通过定位销连接在转轴16上，此时需要保证定位套4与转轴16之间的密闭性。

作为本发明提供的高压转子泵机械密封结构的一种具体实施方式，请一并参阅图2至图4，第一密封圈7卡接在定位套4的外侧面上，第二密封圈8卡接在固定套3的内侧面。为了使第一密封圈7和第二密封圈8均能够保持相对位置的稳定，由于转轴16相对于泵体1和密封盖2的转速较高，同时为了避免将第一密封圈7和第二密封圈8均定位在转轴16或者固定套3时同时产生失效，因此第一密封圈7和第二密封圈8分开定位，因此在固定套3的内侧面卡接有第二密封圈8，也即在固定套3的内侧面开设有用于卡接第二密封圈8的第二环形槽，第二密封圈8可直接粘接在第一环形槽内。同样在定位套4的外侧面开设有用于有卡接第一密封圈7的第一环形槽。

在实际安装时，首先将第一密封圈7卡接在第一环形槽内，将第二密封圈8卡接在第二环形槽内，然后从转轴16的一侧穿入密封盖2，通过定位套4和固定套3的插接配合，最终形成充油腔，然后注入压力液体9。

作为本发明提供的高压转子泵机械密封结构的一种具体实施方式，密封盖2上安装有与充油腔连通的输液管。为了避免由于压力液体9的泄露对泵体1输送的液体的纯净度产生影响，因此压力液体9可与泵体1输送的液体相同。为了使充油腔内能够保持足够多的压力液体9，同时保证即便发生泄露，也能够及时补充压力液体9，为此可通过将输液管与充油腔连通，输液管外接压力设备，当转轴16的转速不同时，可通过输液管输入不同压力的液体，保证了密闭性。

作为本发明提供的高压转子泵机械密封结构的一种具体实施方式，请参阅图2，第一密封圈7与第二密封圈8之间设置有弹性件10。由于第一密封圈7承受的作用力会通过压力液体9最终作用在第二密封圈8上，而由于第二密封圈8远离第一密封圈7的侧面抵靠在第二堵头6上，通过第二挡头限定了第二密封圈8的运动。为了减少注入充油腔内压力液体9的压力，在第一密封圈7和第二密封圈8之间设置有弹性件10，弹性件10可为波形弹簧，通过弹性件10能够配合压力液体9挤压第一密封圈7，从而提高第一密封圈7结构的稳定。

作为本发明提供的高压转子泵机械密封结构的一种具体实施方式，请参阅图3，固定套3的内侧面设置有限位套11，限位套11的两侧边分别抵靠在第一密封圈7和第二密封圈8相对的侧面上。由于第二密封圈8远离第一密封圈7的侧面抵靠在第二堵头6上，通过第二挡头限定了第二密封圈8的运动。为了减少注入充油腔内压力液体9的压力，在固定套3的内侧面设置有限位套11，限位套11直接抵靠在第一密封圈7和第二密封圈8相对的侧面上，最终使得第一密封圈7被限位在第一堵头5和限位套11之间，第二密封圈8卡接在第二堵头6和限位套11之间，通过限制密封圈的移动，从而提高可承载的能力。

作为本发明提供的高压转子泵机械密封结构的一种具体实施方式，请参阅图4，密封盖2上滑动设置有加压杆14，加压杆14延展至充油腔内，密封盖2上固定有定位柱13，定位柱13上螺纹连接有锁紧套12，锁紧套12设于加压杆14的一侧，用于限位加压杆14。通过加压杆14能够方便的调节压力液体9的压力，通过转动锁紧套12使得加压杆14伸入充油腔的长度不同。

作为本发明提供的高压转子泵机械密封结构的一种具体实施方式，请参阅图4，密封盖2上开设有与加压杆14滑动配合的通孔，密封盖2的内侧面设置有封堵垫15，封堵垫15罩设在通孔上，并封堵垫15的外侧面抵靠在加压杆14远离锁紧套12的一端。加压杆14贯穿固定套3，为了避免由于加压杆14贯穿固定套3导致充油腔内压力液体9的泄露，首先在密封盖2上开设有与加压杆14滑动配合的通孔，密封盖2的内侧面设置有封堵垫15，通过锁紧套12驱动加压杆14运动，而加压杆14的运动会推动封堵垫15运动，最终改变充油腔内的压力。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.高压转子泵机械密封结构，其特征在于，包括：

泵体；

密封盖，所述密封盖安装在所述泵体一侧；所述密封盖的内沿设有固定套；

转轴，所述转轴穿设在泵体和所述固定套内，所述转轴上套装有定位套，所述定位套穿设在所述固定套的内侧；

第一密封圈，定位在所述定位套上，并抵靠在所述固定套上；所述第一密封圈用于与所述泵体输送的液体接触；

第二密封圈，定位在所述固定套上，并抵靠在所述定位套上，所述第二密封圈与所述第一密封圈间隔设置，所述第二密封圈、所述第一密封圈、所述固定套和所述定位套之间围设为充油腔；

压力液体，填充在所述充油腔内，所述压力液体用于平衡所述第一密封圈所受的液体的压力。

2.如权利要求1所述的高压转子泵机械密封结构，其特征在于，所述定位套靠近所述转轴驱动端的一端设有第一堵头，所述固定套远离所述第一堵头的端部设有第二堵头，所述第一密封圈和所述第二密封圈分别贴合在所述第一堵头和所述第二堵头相对的侧面上。

3.如权利要求2所述的高压转子泵机械密封结构，其特征在于，所述第一堵头与所述定位套一体成型，所述第二堵头与所述固定套一体成型。

4.如权利要求1所述的高压转子泵机械密封结构，其特征在于，所述第一密封圈卡接在所述定位套的外侧面上，所述第二密封圈卡接在所述固定套的内侧面。

5.如权利要求1所述的高压转子泵机械密封结构，其特征在于，所述密封盖上安装有与所述充油腔连通的输液管。

6.如权利要求1所述的高压转子泵机械密封结构，其特征在于，所述第一密封圈与所述第二密封圈之间设置有弹性件。

7.如权利要求1所述的高压转子泵机械密封结构，其特征在于，所述固定套的内侧面设置有限位套，所述限位套的两侧边分别抵靠在所述第一密封圈和所述第二密封圈相对的侧面上。

8.如权利要求1所述的高压转子泵机械密封结构，其特征在于，所述密封盖上滑动设置有加压杆，所述加压杆延展至所述充油腔内，所述密封盖上固定有定位柱，所述定位柱上螺纹连接有锁紧套，所述锁紧套设于所述加压杆的一侧，用于限位所述加压杆。

9.如权利要求8所述的高压转子泵机械密封结构，其特征在于，所述密封盖上开设有与所述加压杆滑动配合的通孔，所述密封盖的内侧面设置有封堵垫，所述封堵垫罩设在所述通孔上，并所述封堵垫的外侧面抵靠在所述加压杆远离所述锁紧套的一端。

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