CN116928132A - 一种离心泵用机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离心泵密封技术领域，具体是一种离心泵用机械密封装置，包括密封腔外壳，所述密封腔外壳内安装有轴套，所述轴套内套设有主轴，还包括：机封压盖，所述机封压盖与密封腔外壳可拆卸连接，且所述机封压盖和密封腔外壳之间设有静密封垫片；机械密封机构，所述机械密封机构分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述静密封垫片相连接，其中，机械密封机构包括有膨胀密封组件和检测感应器；动静密封组件，所述动静密封组件分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述主轴相配合连接，本发明离心泵用机械密封装置，结构新颖，提高了离心泵的密封效果，延长了设备的使用寿命较短，降低了产品的成本，为工作人员提供了便利。

Description

一种离心泵用机械密封装置

技术领域

本发明涉及离心泵密封技术领域，具体是一种离心泵用机械密封装置。

背景技术

离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路，在离心泵使用过程中，为防止泄漏，常常采用机械密封装置，机械密封的使用效果对泵的稳定性，使用寿命和运行成本起决定性作用。

现有的离心泵用机械密封装置，在使用过程中，会存在一些泄漏点，但由于密封采用的结构比较常规，很难起到最佳的密封效果，很容易出现泄漏的情况或使用寿命较短，增加了产品的成本，为使用者带来不便，因此，针对以上现状，迫切需要开发一种离心泵用机械密封装置，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心泵用机械密封装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种离心泵用机械密封装置，包括密封腔外壳，所述密封腔外壳内安装有轴套，所述轴套内套设有主轴，所述主轴贯穿所述密封腔外壳，并与所述密封腔外壳转动连接，还包括：

机封压盖，所述机封压盖与所述密封腔外壳可拆卸连接，且所述机封压盖和密封腔外壳之间设有静密封垫片；

机械密封机构，所述机械密封机构分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述静密封垫片相连接，其中，机械密封机构包括有膨胀密封组件和检测感应器；

所述膨胀密封组件分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述静密封垫片相连接，所述检测感应器分别与所述机封压盖和膨胀密封组件相连接；以及

动静密封组件，所述动静密封组件分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述主轴相配合连接。

作为本发明进一步的方案：所述膨胀密封组件包括：

缓冲弧形槽，所述缓冲弧形槽开设于所述静密封垫片上；

嵌入环，所述嵌入环位于所述缓冲弧形槽内，并与所述静密封垫片固定连接；

膨胀环，所述膨胀环的数量为多个，多个所述膨胀环周向均匀分布在所述嵌入环上，并与所述缓冲弧形槽的内壁相接触；以及

膨胀控制单元，所述膨胀控制单元分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述膨胀环相配合连接。

作为本发明进一步的方案：所述嵌入环位于所述缓冲弧形槽的中部，所述膨胀环正对嵌入环的另一侧上开设有缺口。

作为本发明进一步的方案：所述膨胀控制单元包括：

磁性片，所述磁性片与所述膨胀环的缺口处固定连接；

安装卡槽，所述安装卡槽分别开设于所述和机封压盖上，且所述安装卡槽内卡装有T形定位板，所述T形定位板通过安装孔和螺栓分别与所述密封腔外壳和机封压盖固定连接；以及

导电磁环，所述导电磁环与所述T形定位板固定连接，导电磁环还插装在所述膨胀环上的缺口内，并与所述磁性片可分离连接，且所述导电磁环还与所述检测感应器电性连接。

作为本发明进一步的方案：还包括：插杆，所述插杆插装在所述安装卡槽内，并与所述安装卡槽可分离连接；以及

挡片，所述挡片与所述插杆固定连接，且所述挡片还与所述导电磁环相接触。

作为本发明进一步的方案：所述动静密封组件包括：

静环，所述静环通过静环座与所述机封压盖相连接，且所述静环和机封压盖之间设有静环密封圈；

动环，所述动环套接在所述主轴上，并与所述静环之间形成动静摩擦面，且所述动环和轴套之间设有动环密封圈；以及

弹簧座，所述弹簧座与所述轴套相连接，且所述弹簧座上还设有弹簧，所述弹簧与所述动环相连接。

作为本发明进一步的方案：所述静环密封圈由柱体束紧部和弧形密封部两个部分组成，所述柱体束紧部上设有束紧补偿组件，所述束紧补偿组件与所述机封压盖相连接。

作为本发明进一步的方案：所述束紧补偿组件包括：

环形凹槽，所述环形凹槽开设于所述柱体束紧部上；

U型限位套，所述U型限位套的数量为多个，多个所述U型限位套均匀分布在所述环形凹槽内；

第二束带，所述第二束带穿过多个所述U型限位套，并缠绕在所述环形凹槽内，第二束带的两端与所述机封压盖相连接，且所述第二束带的中部上还开设有交叉槽口；以及

第一束带，所述第一束带贯穿所述U型限位套和交叉槽口，并缠绕在所述环形凹槽内，且所述第一束带的两端还与所述机封压盖相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在离心泵工作过程中，主要存在四个泄漏点，而每个泄漏点的密封情况，会影响离心泵的正常工作和使用寿命，在主轴转动过程中，通过设置的动静密封组件，可实现三个泄漏点的密封工作，而在和机封压盖的连接处，通过静密封垫片实现密封，其中静密封垫片上可采用特殊涂层处理，以增加密封面的硬度和耐蚀性，且通过设置的膨胀密封组件，可使静密封垫片的密封面紧贴在泄漏处，并且可随着主轴转速的大小，在膨胀密封组件的驱动作用下，可相应的调整静密封垫片的密封面与密封腔外壳和机封压盖壁面的挤压程度，从而在保证密封效果的同时，延长静密封垫片的使用寿命，当静密封垫片出现泄漏或设备存在故障时，膨胀密封组件的工作状态会随之发生变化，从而使检测感应器投入工作，其中，检测感应器上连接有警报组件，可及时提醒工作人员离心泵存在故障，便于及时维护，一方面可保证离心泵工作期间的密封性，另一方面，在故障点及时排除后，有利于延长设备的使用寿命，操作简单，提高了离心泵的密封效果，及时改善可能出现的泄漏情况，延长了设备的使用寿命较短，降低了产品的成本，为工作人员提供了便利，值得推广。

附图说明

图1为本发明实施例中离心泵用机械密封装置的剖视结构示意图。

图2为本发明实施例中机封压盖部分的侧视结构示意图。

图3为本发明实施例图1中A部分放大的立体结构示意图。

图4为本发明实施例中静密封垫片部分的立体结构示意图。

图5为本发明实施例中膨胀环部分的立体结构示意图。

图6为本发明实施例中嵌入环部分的立体结构示意图。

图7为本发明实施例中导电磁环部分的立体结构示意图。

图8为本发明实施例中静环密封圈部分的立体结构示意图。

图9为本发明实施例中环形凹槽部分的立体结构示意图。

图10为本发明实施例中U型限位套部分的立体结构示意图。

图中：1-密封腔外壳，2-轴套，3-弹簧座，4-弹簧，5-动环，6-静密封垫片，7-动环密封圈，8-动静摩擦面，9-静环密封圈，10-静环，11-机封压盖，12-主轴，13-检测感应器，14-安装卡槽，15-插杆，16-挡片，17-导电磁环，18-膨胀环，19-T形定位板，20-安装孔，21-缓冲弧形槽，22-嵌入环，23-磁性片，24-柱体束紧部，25-弧形密封部，26-环形凹槽，27-U型限位套，28-第一束带，29-第二束带，30-交叉槽口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1-图10，本发明实施例提供的一种离心泵用机械密封装置，包括密封腔外壳1，所述密封腔外壳1内安装有轴套2，所述轴套2内套设有主轴12，所述主轴12贯穿所述密封腔外壳1，并与所述密封腔外壳1转动连接，还包括：

机封压盖11，所述机封压盖11与所述密封腔外壳1可拆卸连接，且所述机封压盖11和密封腔外壳1之间设有静密封垫片6；

机械密封机构，所述机械密封机构分别与所述密封腔外壳1和机封压盖11相连接，并与所述静密封垫片6相连接，其中，机械密封机构包括有膨胀密封组件和检测感应器13；

所述膨胀密封组件分别与所述密封腔外壳1和机封压盖11相连接，并与所述静密封垫片6相连接，所述检测感应器13分别与所述机封压盖11和膨胀密封组件相连接；以及

动静密封组件，所述动静密封组件分别与所述密封腔外壳1和机封压盖11相连接，并与所述主轴12相配合连接。

在离心泵工作过程中，主要存在四个泄漏点，而每个泄漏点的密封情况，会影响离心泵的正常工作和使用寿命，在主轴12转动过程中，通过设置的动静密封组件，可实现三个泄漏点的密封工作，而在1和机封压盖11的连接处，通过静密封垫片6实现密封，其中静密封垫片6上可采用特殊涂层处理，以增加密封面的硬度和耐蚀性，且通过设置的膨胀密封组件，可使静密封垫片6的密封面紧贴在泄漏处，并且可随着主轴12转速的大小，在膨胀密封组件的驱动作用下，可相应的调整静密封垫片6的密封面与密封腔外壳1和机封压盖11壁面的挤压程度，从而在保证密封效果的同时，延长静密封垫片6的使用寿命，当静密封垫片6出现泄漏或设备存在故障时，膨胀密封组件的工作状态会随之发生变化，从而使检测感应器13投入工作，其中，检测感应器13上连接有警报组件，可及时提醒工作人员离心泵存在故障，便于及时维护，一方面可保证离心泵工作期间的密封性，另一方面，在故障点及时排除后，有利于延长设备的使用寿命，操作简单，提高了离心泵的密封效果，及时改善可能出现的泄漏情况，延长了设备的使用寿命较短，降低了产品的成本，为工作人员提供了便利，值得推广。

在本发明的一个实施例中，请参阅图1-图7，所述膨胀密封组件包括：

缓冲弧形槽21，所述缓冲弧形槽21开设于所述静密封垫片6上；

嵌入环22，所述嵌入环22位于所述缓冲弧形槽21内，并与所述静密封垫片6固定连接；

膨胀环18，所述膨胀环18的数量为多个，多个所述膨胀环18周向均匀分布在所述嵌入环22上，并与所述缓冲弧形槽21的内壁相接触；以及

膨胀控制单元，所述膨胀控制单元分别与所述密封腔外壳1和机封压盖11相连接，并与所述膨胀环18相配合连接。

请参阅图4和图5，所述嵌入环22位于所述缓冲弧形槽21的中部，所述膨胀环18正对嵌入环22的另一侧上开设有缺口。

请参阅图2-图7，所述膨胀控制单元包括：

磁性片23，所述磁性片23与所述膨胀环18的缺口处固定连接；

安装卡槽14，所述安装卡槽14分别开设于所述1和机封压盖11上，且所述安装卡槽14内卡装有T形定位板19，所述T形定位板19通过安装孔20和螺栓分别与所述密封腔外壳1和机封压盖11固定连接；以及

导电磁环17，所述导电磁环17与所述T形定位板19固定连接，导电磁环17还插装在所述膨胀环18上的缺口内，并与所述磁性片23可分离连接，且所述导电磁环17还与所述检测感应器13电性连接。

请参阅图2，还包括：插杆15，所述插杆15插装在所述安装卡槽14内，并与所述安装卡槽14可分离连接；以及

挡片16，所述挡片16与所述插杆15固定连接，且所述挡片16还与所述导电磁环17相接触。

在离心泵工作过程中，由于存在抖动的情况，为保证各个点的密封性，通过设置的导电磁环17，其中，导电磁环17可采用两个半圆环的形式，以便于设备的拆卸，在安装过程中，可将导电磁环17插入密封腔外壳1和机封压盖11之间，并且使T形定位板19插入至安装卡槽14内，最终有螺栓穿过安装孔20时T形定位板19固定在安装卡槽14内，此时，两个半圆环的导电磁环17组成一个圆环结构，在两个半圆环连接处，通过设置的插杆15和挡片16进行围挡，以保证连接处的稳固性，避免发生错位，当导电磁环17完全插入至密封腔外壳1和机封压盖11之间时，会置于多个膨胀环18的缺口内，此时，导电磁环17的两侧分布有多个磁性片23，在磁性片23与导电磁环17侧面的磁斥力作用下，可使膨胀环18向导电磁环17的两侧产生扩张力，从而使膨胀环18压紧在缓冲弧形槽21的侧壁上，以保证静密封垫片6的密封作用，其中，导电磁环17还可采用电磁铁的形式，其通入电流的大小由主轴12转速进行控制，当主轴12转速较大时，导电磁环17内通入的电流也相应地增大，在电流增大的同时其磁性也增大，从而时膨胀环18产生更大的扩张作用，以保证在主轴12高速旋转时，静密封垫片6的密封作用也随之增强，以保证离心泵工作期间的密封性，另外，当静密封垫片6的密封处出现泄漏时或设备抖动作用较大时，膨胀环18会与导电磁环17接触(二者间距很小)，此时，导电磁环17、膨胀环18和检测感应器13之间形成连通的回路，从而使检测感应器13发出警报或其他警示动作，以提醒工作人员静密封垫片6处可能出现泄漏或其他状况，便于工作人员进行及时维护，提高设备工作过程中的安全性能，并有利于延长各个设备使用寿命。

在本发明的一个实施例中，请参阅图1，所述动静密封组件包括：

静环10，所述静环10通过静环座与所述机封压盖11相连接，且所述静环10和机封压盖11之间设有静环密封圈9；

动环5，所述动环5套接在所述主轴12上，并与所述静环10之间形成动静摩擦面8，且所述动环5和轴套2之间设有动环密封圈7；以及

弹簧座3，所述弹簧座3与所述轴套2相连接，且所述弹簧座3上还设有弹簧4，所述弹簧4与所述动环5相连接。

在机械密封过程中，主要存在三个密封点，其中，动环5随主轴12转动的同时，由于二者处于相对静止状态，则动环密封圈7用于隔离轴或轴套介质，另外，静环10相对主轴12处于静止状态，通过设置的静环密封圈9，用于隔离外部大气与密封腔内部介质，实现完全静密封，最后，在弹簧4的补偿作用下，可使动环5压紧在静环10的端面上转动，二者接触的面为动静摩擦面8，从而形成动密封，以实现在离心泵工作时的三个密封点，保证离心泵平稳工作。

在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图8-图10，所述静环密封圈9由柱体束紧部24和弧形密封部25两个部分组成，所述柱体束紧部24上设有束紧补偿组件，所述束紧补偿组件与所述机封压盖11相连接。

请参阅图8-图10，所述束紧补偿组件包括：

环形凹槽26，所述环形凹槽26开设于所述柱体束紧部24上；

U型限位套27，所述U型限位套27的数量为多个，多个所述U型限位套27均匀分布在所述环形凹槽26内；

第二束带29，所述第二束带29穿过多个所述U型限位套27，并缠绕在所述环形凹槽26内，第二束带29的两端与所述机封压盖11相连接，且所述第二束带29的中部上还开设有交叉槽口30；以及

第一束带28，所述第一束带28贯穿所述U型限位套27和交叉槽口30，并缠绕在所述环形凹槽26内，且所述第一束带28的两端还与所述机封压盖11相连接。

由于静环密封圈9属于完全静密封，在其使用过程中，随着设备的抖动以及静环密封圈9的老化，很容易导致密封性变差，从而造成泄漏，因此，通过设置的柱体束紧部24和弧形密封部25，其中弧形密封部25主要用于起到密封作用，而柱体束紧部24上开设的环形凹槽26内，对称设有第一束带28和第二束带29，且在U型限位套27和交叉槽口30的限位作用下，可避免第一束带28和第二束带29从环形凹槽26内脱离，另外，第一束带28和第二束带29包覆的弧长大于弧形密封部25圆周长的四分之三，从而可对弧形密封部25起到束紧的作用，其中，第一束带28和第二束带29与机封压盖11接触的部位可采用灵活调节的形式，比如，采用螺丝杆拉动第一束带28和第二束带29的形式，在弧形密封部25出现密封性较差的情况时，通过旋动螺丝杆，可使第一束带28和第二束带29同时绷紧，从而使弧形密封部25再次紧贴在需要密封的部位，有利于延长静环密封圈9的使用寿命，并为工作人员提供了便利，当然，也可以采用其他束紧调节的结构，在此不做过多赘述。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“滑动”、“转动”、“固定”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是焊接连接，也可以是螺栓连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种离心泵用机械密封装置，包括密封腔外壳，所述密封腔外壳内安装有轴套，所述轴套内套设有主轴，所述主轴贯穿所述密封腔外壳，并与所述密封腔外壳转动连接，其特征在于，还包括：

机封压盖，所述机封压盖与所述密封腔外壳可拆卸连接，且所述机封压盖和密封腔外壳之间设有静密封垫片；

机械密封机构，所述机械密封机构分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述静密封垫片相连接，其中，机械密封机构包括有膨胀密封组件和检测感应器；

所述膨胀密封组件分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述静密封垫片相连接，所述检测感应器分别与所述机封压盖和膨胀密封组件相连接；以及

动静密封组件，所述动静密封组件分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述主轴相配合连接。

2.根据权利要求1所述的离心泵用机械密封装置，其特征在于，所述膨胀密封组件包括：

缓冲弧形槽，所述缓冲弧形槽开设于所述静密封垫片上；

嵌入环，所述嵌入环位于所述缓冲弧形槽内，并与所述静密封垫片固定连接；

膨胀环，所述膨胀环的数量为多个，多个所述膨胀环周向均匀分布在所述嵌入环上，并与所述缓冲弧形槽的内壁相接触；以及

膨胀控制单元，所述膨胀控制单元分别与所述密封腔外壳和机封压盖相连接，并与所述膨胀环相配合连接。

3.根据权利要求2所述的离心泵用机械密封装置，其特征在于，所述嵌入环位于所述缓冲弧形槽的中部，所述膨胀环正对嵌入环的另一侧上开设有缺口。

4.根据权利要求3所述的离心泵用机械密封装置，其特征在于，所述膨胀控制单元包括：

磁性片，所述磁性片与所述膨胀环的缺口处固定连接；

安装卡槽，所述安装卡槽分别开设于所述和机封压盖上，且所述安装卡槽内卡装有T形定位板，所述T形定位板通过安装孔和螺栓分别与所述密封腔外壳和机封压盖固定连接；以及

导电磁环，所述导电磁环与所述T形定位板固定连接，导电磁环还插装在所述膨胀环上的缺口内，并与所述磁性片可分离连接，且所述导电磁环还与所述检测感应器电性连接。

5.根据权利要求4所述的离心泵用机械密封装置，其特征在于，还包括：插杆，所述插杆插装在所述安装卡槽内，并与所述安装卡槽可分离连接；以及

挡片，所述挡片与所述插杆固定连接，且所述挡片还与所述导电磁环相接触。

6.根据权利要求1-5任一项所述的离心泵用机械密封装置，其特征在于，所述动静密封组件包括：

静环，所述静环通过静环座与所述机封压盖相连接，且所述静环和机封压盖之间设有静环密封圈；

动环，所述动环套接在所述主轴上，并与所述静环之间形成动静摩擦面，且所述动环和轴套之间设有动环密封圈；以及

弹簧座，所述弹簧座与所述轴套相连接，且所述弹簧座上还设有弹簧，所述弹簧与所述动环相连接。

7.根据权利要求6所述的离心泵用机械密封装置，其特征在于，所述静环密封圈由柱体束紧部和弧形密封部两个部分组成，所述柱体束紧部上设有束紧补偿组件，所述束紧补偿组件与所述机封压盖相连接。

8.根据权利要求7所述的离心泵用机械密封装置，其特征在于，所述束紧补偿组件包括：

环形凹槽，所述环形凹槽开设于所述柱体束紧部上；

U型限位套，所述U型限位套的数量为多个，多个所述U型限位套均匀分布在所述环形凹槽内；

第二束带，所述第二束带穿过多个所述U型限位套，并缠绕在所述环形凹槽内，第二束带的两端与所述机封压盖相连接，且所述第二束带的中部上还开设有交叉槽口；以及

第一束带，所述第一束带贯穿所述U型限位套和交叉槽口，并缠绕在所述环形凹槽内，且所述第一束带的两端还与所述机封压盖相连接。