CN201144856Y - 串联集装式焊接金属波纹管机封装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及串联集装式焊接金属波纹管机封装置，主要由轴套(1)、法兰(10)、两组焊接金属波纹管组件及其附属部分组成，第一组焊接金属波纹管组件由连接环(14)、焊接金属波纹管1(15)、静摩擦副座1(17)、静摩擦副1(18)组成的补偿结构和由动摩擦副1(19)、动摩擦副座1(20)组成的非补偿结构两部分组成；第二组焊接金属波纹管组件由传动套(4)、传动环(6)、焊接金属波纹管2(7)、动摩擦副座2(8)、动摩擦副2(9)组成的补偿结构和由静摩擦副座2(12)、静摩擦副2(11)组成的非补偿结构两部分组成，两部分串联连接在法兰(10)上，与轴套(1)组成整个机封装置作为一个整体安装于泵轴上，这种结构具有使用范围广泛，使用性能优越，使用寿命长等好处。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种串联式结构的集装式焊接金属波纹管机封装置，广泛适用于石油、化工、冶金等行业各种工况下使用的离心泵。
背景技术
目前，各种行业的泵用机械密封已经发展成为一种比较成熟的技术，无论集装式、非集装式，基本都能起到很好密封的效果。 中国专利号“200720031463.X”，名称为“铝业渣浆泵用集装式焊接金属波纹管机械密封”中提到一种广泛配用于氧化铝业渣浆泵的机械密封，它为了保证焊接金属波纹管的补偿性把焊接金属波纹管与传动环、旋转环座与旋转环组成的整体作为静止部件，并将焊接金属波纹管部分保护起来，不直接与介质接触，然后对于摩擦副表面产生的高温通过输入冷却水在内腔进行循环冷却来实现。这种结构很好的保证了波纹管的补偿性，延长了在渣桨泵上使用密封的寿命，但是它在法兰与轴套之间安装了一骨架水封，与密封圈1、密封垫、摩擦副一起形成循环水密封腔，使用时有时需要在轴套上某一段通过减小外径增大密封腔内的循环水量，如果直接安装在泵轴上冷却水量就比较少，还有骨架水封的使用寿命相对比较短，实际使用在两个月左右，所以还是具有一定的局限性。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种串联集装式焊接金属波纹管机封装置，这种机封装置在原来的渣桨泵用集装式焊接金属波纹管的基础上，把原来的骨架水封换为另外一套焊接金属波纹管组件起密封冷却水的作用，这样做虽然制造成本有所增加，但是使用寿命大大提高，由原来的使用两个月提高到一年以上，总体算下来不是提高了成本，而是大大降低了成本，而且减少了停产更换密封的次数，提高了劳动生产率，所以这种机封装置具有以下优点：①、使用性能优越；②、补偿性好；③、降低了使用成本；④、延长了使用寿命；⑤、提高了劳动生产率。
为实现上述目的，本实用新型的串联集装式焊接金属波纹管机封装置主要由轴套、法兰、两组焊接金属波纹管组件及其附属部分即固定环、限位块组成。其中第一组焊接金属波纹管组件作为介质密封，用来密封介质，主要由连接环、焊接金属波纹管1、静摩擦副座1、静摩擦副1组成的补偿结构和由动摩擦副1、动摩擦副座1组成的非补偿结构两部分组成；第二组焊接金属波纹管组件作为循环水密封，主要由传动套、传动环、焊接金属波纹管2、动摩擦副座2、动摩擦副2组成的补偿结构和由静摩擦副座2、静摩擦副2组成的非补偿结构两部分组成。两部分串连连接在法兰上，再固定于轴套上，整个机封装置作为一个整体安装于泵轴上。
在两组焊接金属波纹管组件中，焊接金属波纹管每波均由一正片与一反片组成，其中的正片与反片均采用仰角边沿缝焊接技术连接而成，形成一个具有一定长度的密闭的金属波纹管。
第一组中，焊接金属波纹管1一端与连接环焊接，另一端与安装有静摩擦副1的静摩擦副座1焊接，整体作为静止补偿部分，通过连接环用螺钉固定在法兰上，连接环与法兰之间有密封垫，为了保护这部分与介质隔离，在静摩擦副座1与法兰之间用O形圈密封，又为了保证浮动性，在安装密封圈的法兰内径与静摩擦副座1的外径之间留有足够的间隙，一般在1mm以上，但必须保证安装强度，此外，在安装密封圈的法兰内径处做成斜面结构，保证补偿结构的浮动性。动摩擦副1安装于动摩擦副座1内与轴套用螺钉连接，随轴套转动，动摩擦副座1与轴套之间有密封垫密封。这部分结构很好地保护了金属波纹管1的补偿性与浮动性，在以往机械密封的基础上对于桨性介质使用机械密封大大延长了使用寿命，当然更适用于其他介质的密封。
第二组中，由于焊接金属波纹管不在桨性介质中，所以与第一组相反，焊接金属波纹管2一端与传动环焊接，另一端与安装有动摩擦副2的动摩擦副座2焊接，整体作为浮动补偿部分，既满足了补偿性，又满足了浮动性，安装有静摩擦副2的静摩擦副座2与法兰连接，连接部分设有O形密封圈。
上述第二组中，传动环通过一传动套用螺钉固定于轴或轴套上，传动环与传动套之间有密封垫密封，这个地方的密封垫一般采用柔性石墨环，由于柔性石墨的遇热膨胀性及很好地滑移性，能在轴或轴套转动时起到很好地密封作用。
上述结构中，摩擦副表面产生的高温通过在法兰上设一进冷却水孔与出冷却水孔通入冷却水循环带走热量，整个装置中柔性石墨垫、第二组中的摩擦副、静摩擦副座2与法兰之间的O形圈以及第一组中的连接环与法兰之间的密封垫、摩擦副、动摩擦副座1与轴套之间的密封垫、轴套一起组成了一个密封腔，用来密封冷却水。
本实用新型中，为了安装法兰两侧的金属波纹管组件，可将第一组焊接金属波纹管组件先安装在一压盖上，然后再用螺钉把压盖连接在法兰上，当然，在连接部分设有必须的密封装置，可以是密封圈或密封垫。
另外，在第二组焊接金属波纹管组件中的传动环上设有一限位块，限位块通过螺钉与固定环一起固定在轴套上，在传动环上有一个固定限位块的槽，这个槽比限位块宽，可通过在槽内增加整体限位块用来调节金属波纹管的压缩量。
本实用新型中，为了提高产品的使用性能，摩擦面的材料优先采用SiC，焊接金属波纹管中波片的材料优先选用经过热处理过的AM350，其余部分采用优质不锈钢316LSS，所有密封垫采用柔性石墨。
在高温工况下使用时，由于焊接金属波纹管制造的特点，在焊接金属波纹管2与传动环之间增加一过渡环。
本实用新型中的串联集装式焊接金属波纹管机封装置适用于各种离心泵，特别是解决了渣桨泵机械密封使用寿命超过一年，而且在高温达到600℃时性能稳定可靠，所以使用范围比较广泛。
综上所述，本实用新型所提供的串联集装式焊接金属波纹管机封装置具有①、使用性能优越；②、补偿性好；③、降低了使用成本；④、耐高温；⑤、使用寿命长等优点。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作详细的说明：
图1为本实用新型的基本结构及在低温环境下的应用。
图2为本实用新型在高温环境下的应用。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的一种串联集装式焊接金属波纹管机封装置，主要由轴套(1)、法兰(10)、两组焊接金属波纹管组件及其附属部分即固定环(2)、限位块(3)组成。其中第一组焊接金属波纹管组件用来密封介质，主要由连接环(14)、焊接金属波纹管1(15)、静摩擦副座1(17)、静摩擦副1(18)组成的补偿结构和由动摩擦副1(19)、动摩擦副座1(20)组成的非补偿结构两部分组成；第二组焊接金属波纹管组件作为循环水密封，主要由传动套(4)、传动环(6)、焊接金属波纹管2(7)、动摩擦副座2(8)、动摩擦副2(9)组成的补偿结构和由静摩擦副座2(12)、静摩擦副2(11)组成的非补偿结构两部分组成。两部分串连连接在法兰(10)上，再固定于轴套(1)上，整个机封装置作为一个整体安装于泵轴上。
第一组中，焊接金属波纹管1(15)与连接环(14)、静摩擦副1(18)、静摩擦副座1(17)组成整体作为静止补偿部分，通过连接环(14)用螺钉固定在法兰(10)上，连接环(14)与法兰(10)之间有密封垫，为了保护这部分与介质隔离，在静摩擦副座1(17)与法兰(10)之间用O形圈(16)密封，又为了保证浮动性，在安装O形圈(16)处的法兰(10)内径与静摩擦副座1(17)的外径之间留有保证安装强度的足够的间隙，此外，在安装O形圈(16)的法兰(10)内径处做成斜面结构，保证补偿结构的浮动性。动摩擦副1(19)安装于动摩擦副座1(20)内与轴套(1)用螺钉连接，随轴套(1)转动，动摩擦副座1(20)与轴套(1)之间有密封垫密封。这部分结构很好地保护了金属波纹管1(15)的补偿性与浮动性。
第二组中，由于焊接金属波纹管不在桨性介质中，所以与第一组相反，焊接金属波纹管2(7)与传动环(6)、动摩擦副2(9)、动摩擦副座2(8)组成整体作为浮动补偿部分，既满足了补偿性，又满足了浮动性，安装有静摩擦副2(11)的静摩擦副座2(12)与法兰(10)连接，连接部分设有O形密封圈。
上述第二组中，传动环(6)通过一传动套(4)用螺钉固定于轴或轴套(1)上，传动环(6)与传动套(4)之间有柔性石墨密封垫(5)密封，由于柔性石墨的遇热膨胀性及很好地滑移性，能在轴或轴套(1)转动时起到很好地密封作用。
如图中，在法兰上设一进冷却水孔与出冷却水孔通入冷却水循环带走摩擦副表面产生的高温，整个装置中的柔性石墨垫、第二组中的摩擦副、静摩擦副座2(12)与法兰(10)之间的O形圈以及第一组中的连接环(14)与法兰(10)之间的密封垫、摩擦副、动摩擦副座1(20)与轴套(1)之间的密封垫、轴套(1)一起组成了一个密封腔，用来密封冷却水。
如图中，为了安装法兰(10)两侧的金属波纹管组件，可将第一组焊接金属波纹管组件先安装在一压盖(13)上，然后再用螺钉把压盖(13)连接在法兰(10)上，当然，在连接部分设有必须的密封装置，可以是密封圈或密封垫。
如图2所示，本实用新型在高温工况下使用时，在焊接金属波纹管2(7)与传动环(6)之间增加一过渡环(21)。
本实用新型无论在低温还是高温工况下，在第二组焊接金属波纹管组件中的传动环(6)上均设有一限位块(3)，限位块(3)通过螺钉与固定环(2)一起固定在轴套(1)上，在传动环(6)上有一个固定限位块(3)的槽，这个槽比限位块(3)宽，可通过在槽内增加整体限位块用来调节金属波纹管的压缩量。
综上所述，本实用新型串联集装式焊接金属波纹管机封装置灵活运用了焊接金属波纹管，在不同的使用工况下或静止或转动，满足了各种离心泵的使用要求，所以本实用新型具有使用范围广泛，使用性能优越，降低使用成本，耐高温，使用寿命长等好处。
Claims (6)
1、串联集装式焊接金属波纹管机封装置，主要由轴套(1)、法兰(10)、两组焊接金属波纹管组件及其附属部分即固定环(2)、限位块(3)组成，其中第一组焊接金属波纹管组件主要由连接环(14)、焊接金属波纹管1(15)、静摩擦副座1(17)、静摩擦副1(18)组成的补偿结构和由动摩擦副1(19)、动摩擦副座1(20)组成的非补偿结构两部分组成；第二组焊接金属波纹管组件主要由传动套(4)、传动环(6)、焊接金属波纹管2(7)、动摩擦副座2(8)、动摩擦副2(9)组成的补偿结构和由静摩擦副座2(12)、静摩擦副2(11)组成的非补偿结构两部分组成，两部分均连接在法兰(10)上，再固定于轴套(1)上，其特征在于：第一组焊接金属波纹管组件作为介质密封，用来密封介质，第二组焊接金属波纹管组件作为循环水密封，用来密封循环冷却水，两组焊接金属波纹管组件串联连接于法兰(10)上。
2、根据权利要求1所述的串联集装式焊接金属波纹管机封装置，其特征在于：第一组焊接金属波纹管组件中的补偿结构作为静止部分，与介质隔离；第二组焊接金属波纹管组件中的补偿结构作为旋转部分。
3、根据权利要求1所述的串联集装式焊接金属波纹管机封装置，其特征在于：第一组焊接金属波纹管组件与法兰(10)连接处设有O形密封圈(16)。
4、根据权利要求1所述的串联集装式焊接金属波纹管机封装置，其特征在于：第二组焊接金属波纹管组件与轴套(1)之间的密封采用柔性石墨环(5)。
5、根据权利要求1所述的串联集装式焊接金属波纹管机封装置，其特征在于：限位块(3)可调节焊接金属波纹管组件的压缩量。
6、根据权利要求1所述的串联集装式焊接金属波纹管机封装置，其特征在于：用于高温工况时第二组焊接金属波纹管组件中的焊接金属波纹管2(7)与传动环(6)之间增加一过渡环(21)。
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