CN201866240U - 一种组合式双端面机械密封 - Google Patents

Abstract

一种组合式双端面机械密封，由装在密封套(12)底部的静环(5)和套在轴套(28)上的动环(8)及补偿环(11)在轴向串联并在推环(16)的帮助下靠多个小弹簧(17)的弹力在轴向把补偿环端面与动环右端面和动环左端面与静环端面贴紧构成一套双端面机械密封结构，并在静环密封圈(4)、动环密封圈(9)、补偿环密封圈(13)的共同作用下使被密封的工艺介质只能依次通过两个端面间隙和动环外圆与密封套的径向间隙泄漏到由弹簧座与轴套之间的径向间隙构成的中间密封腔中并经过中间密封腔的处理后才能由弹簧座尾部与压盖尾部及小径盘根(22)、大径盘根(23)和盘根压盖(24)构成的尾部盘根密封结构泄漏到外界环境中以此获得更加安全、可靠和经济的旋转轴密封。

Description

一种组合式双端面机械密封

技术领域

本实用新型涉及旋转轴用机械密封结构，具体说是一种组合式双端面机械密封。 

背景技术

工业生产中大量使用着各种流体输送机械，在这类机械中为了防止流体介质从机体和转轴的配合间隙中泄漏出来，使用着各种各样的轴封结构，有机械密封，填料密封，泥状填料密封及迷宫式间隙密封等。这些密封有各自的优点，也有各自的缺陷。技术人员使用这些轴封最为关心的问题主要是：1，泄漏量的多少。2，轴封的安全性。3，寿命的长短。4，使用时的经济性。 

使用机械密封时可以做到零泄漏，但为了保证其使用的安全性和长寿命必须采用许多相应的辅助设施，尤其是封油系统。这就必然增加了使用成本，使其经济性受到了很大的影响。 

使用盘根密封，虽然比较经济和方便，但泄漏量却较大，往往达不到环保要求。因而通常只使用在水泵上。 

使用泥状填料密封虽然弥补了盘根密封的缺陷，但耐压能力却有限，使其安全性受到考验难以用在重要的场合下。 

怎样才能使上述各种轴封的优点和长处得以保留同时又能克服彼此的短处，不能不是轴封技术面对的一个工业生产课题。 

发明内容

本实用新型的目的是提供能较好解决这一工业生产课题的一种组合式双端面机械密封。其特征是：组合式双端面机械密封是由装在密封套底部的静环和套在轴套上的动环及补偿环在轴向串联组成，密封套和压盖是用螺纹联接拧紧后把装在压盖内的弹簧座压紧并由此在推环的帮助下靠装在弹簧座内的多个小弹簧的弹力在轴向把补偿环端面与动环右端面和动环左端面与静环端面贴紧构成了一套双端面机械密封结构，在静环密封圈、动环密封圈、补偿环密封圈的共同作用下被密封的工艺介质只能依次通过左，右两个端面和动环外圆与密封套的径向间隙泄漏到中间密封腔中，而不是让它们直接泄漏到大气环境中，这就决定了该实用新型具有能控制泄漏量大小和去向的有效方式，中间密封腔是由压盖上相对的A、B两个泥状填料注入口和弹簧座上两个径向对穿的通孔和弹簧座与轴套之间存在的间隙构成，在定位键的帮助下使弹簧座上钻出的对开的径向小孔(在图1的下半部画出)，(上半部的径向小孔图中未画出)和压盖上对开的A、B注入口相通，上半部的径向小孔和A口相通，下半部的径向小孔和B口相通从而使中间密封腔易于接受外界的控制，弹簧座的尾部和轴套上的环状凹槽嵌配有小径盘根，大径盘根则套在由压盖尾部与轴套外圆所构成的密封腔内，并由填料压盖通过压盖螺栓在轴向压紧，使得从中间密封腔中泄漏过来的介质只能沿着在轴向呈现凹形的路径泄漏到外界环境中从而构成了实用新型的尾部盘根密封结构，而这种盘根密封结构实际上是本人拥有的一项专利技术(一种填料密封结构，专利号： ZL200720086125.6)的具体应用，因此简单地说，本实用新型是由前部的双端面机械密封结构，中间密封腔和尾部盘根密封结构三大部分集装构成的一种组合式双端面机械密封。 

本实用新型的双端面机械密封结构也是由本人拥有的专利技术(专利号为：ZL200820190735.5，实用新型名称为：一种间隙密封结构)的一种改进，动环在防转导向键的带动下随轴一起旋转并可在轴向自由滑动因而具有很强的自密封性和抗震性能，并且在弹簧力的作用下使两个端面间隙始终赴于微米级的范围内，因而泄漏量是很小的。但为了能长时间保持这种正常的工作状态就必须将其产生的热量及时带走，在公知的双端面机械密封中为了实现这一点往往就须要在两个端面间注入封油，通过封油将工作时产生的热量及时带走还能保持密封腔的清洁与润滑，按理说用冷却水就可以了，但为什么不用呢？这主要是因为公知的双端面机械密封常常是用两个单端面机械密封串联或并联组成，有两个独立的动环分别形成两个端面，而处于工艺介质中的端面又易于打开，为了防止这个端面被打开通常就要求封油的压力高于被密封介质的压力0.05～0.2MPa而实现封堵作用，这样一来封油就会通过端面间隙流入工艺介质中而影响产品质量，为了防止这种事情发生因而对封油的品种和质量有较高的要求，这就不得不增加注入封油的附加设施也就是封油系统，因此大大增加了密封运行维护的成本，也正是这一原因使双端面机械密封难以推广使用。而本实用新型则不然，只要工艺介质不是剧毒且与水互不相容外都可以将冷却水从压盖上的A口引入到中间密封腔中对补偿环、动环及动环密封圈进行直接的冷却并通过B口导出，并且在A口或B口接入控制阀控制冷却水的流量和压力。对输送温度不高和常温介质的设备来说冷却水却可以采用下面的方式接入，即用A、B两个口中的任一个口接入冷却水，将另一个口用丝堵封闭起来，让冷却水从尾部填料密封中泄漏出去。这两种冷却水的接入方式都可以提高水的冷却效果而实现节约用水的目的，而对冷却水的压力则不要求比被密封介质的压力高，因此就可完全不考虑冷却水流进产品中而影响其质量。在这两种冷却水接入的方式中，尾部填料密封仅仅只要阻止水的较大泄漏就行了。除此之外，压盖上的A、B两口还可接入注胶器，将泥状填料或软填料注入进中间密封腔内构成软填料密封带，由于尾部盘根密封的密封路径呈凹槽形从而使泥状填料被压出的阻力会大大增加而提高了泥状填料的耐压能力，这样从前部双端面机械密封结构泄漏到中间密封腔中的残液从尾部盘根密封中泄漏到外界去的阻力会更大，同时虫于泥状填料的密封作用会使双端面机械密封结构工作的前后压差变小，而机械密封泄漏量的大小是和工作时的压差成正比的，压差变小，泄漏量自然也会变小，这样本实用新型比公知的双端面机械密封的工作更加安全可靠，密封性能会更好，也更易于实现零泄漏。当然此时在盘根压盖冷却水接入口C处应接入冷却水将极少泄漏残留物冲走并带走相应的热量，并通过D口收集起来引入到指定的地方，使清洁生产得到保证。 

本实用新型的优点是：使双端面机械密封的工作更加安全可靠且可以用冷却水代替封油大大降低了双端面机械密封运行维护的成本，有利于双端面机械密封的推广使用。 

附图说明

图1是本实用新型安装在设备密封腔部位的结构示意图。 

图中：1-轴，2-防尘圈，3-防转销，4-静环密封圈，5-静环，6-防转导向键，7-轴套密封圈，8-动环，9-动环密封圈，10-档圈，11-补偿环，12-密封套，13-补偿环密封圈，14-压盖密封圈，15-补偿环档圈，16-推环，17-小弹簧，18-压盖，19-弹簧座，20-压盖螺栓，21-定位键，22-小径盘根，23-大径盘根，24-盘根压盖，25-压盖防尘圈，26-定位片，27-定位螺钉，28-轴套。 

具体实施方式

首先在工作室内将各零件按照技术要求检查合格后对其进行集装式组装。步聚如下： 

第一步，将静环(5)配上静环密封圈(4)后放入配上防转销(3)的密封套(12)内落位(注意静环上的防转槽要对准防转销)。 

第二步，将小径盘根(21)两圈令其开口错开(180°)装入轴套(28)的凹槽中接着将弹簧座(19)穿过轴套把小径盘根外径套住并把轴套竖直[放置动环(8)的一端向上]在工作台上放好。 

第三步，把小弹簧(17)放入弹簧座上的小孔内(有几个孔就放入几个小弹簧)，小弹簧放好后就可将推环(16)套在轴套上将小弹簧压住，并将推环上的防转齿和弹簧座上的防转槽对准放好(如图一下部结构所示)。 

第四部，把补偿环档圈(15)放在推环上，再将配上补偿环密封圈(13)的补偿环(11)穿过轴套放在推环上[注意推环的防转齿一边要插入弹簧座的防转槽内另一边要插入补偿环的防转槽内]并将补偿环档圈(15)落位[即档圈要贴着补偿环密封圈，内圈要套在补偿环上，外圈要和弹簧座对齐]。 

第五步，将档圈(10)动环密封圈(9)防转导向键(6)动环(8)套在轴套上并使动环右端面与补偿环端面贴紧，动环密封圈使动环与轴套之间的径向间隙处于密封状态，此时防转导向键与轴套上的键槽应是紧密配合而和动环上的键槽是滑动配合，使动环在键的带动下 能随轴旋转在轴向则能上下滑动，为了检验这一点，应将动环往下通过补偿环和推环将弹簧压缩后松手，动环又向上回复就说明此步聚操作到位。 

第六步，把定位键(21)紧配合装在弹簧座的键槽上后，就可将整个轴套拿起放入压盖(18)内[定位键应装入压盖的定位槽内，保证压盖上的A、B两注入口和弹簧座上的两个径向通孔对准]。 

第七步，把配好静环的密封套(12)旋入压盖内并拧紧，密封套和压盖是用螺纹联接的，它拧紧到位后就使得静环、动环和补偿环之间的端面间隙在弹簧力的作用下紧密贴住，此时补偿环密封圈使密封套与补偿环之间的径向间隙处于密封状态。而弹簧座也被轴向固定，弹簧则处于工作时的压缩状态从而使双端面机械密封结构的密封性能得到了保证，被密封的工艺介质只能依次通过两个端面和动环外圆与密封套之间的径向间隙泄漏到中间密封腔中，而中间密封腔就是弹簧座与轴套之间的径向间隙。 

第八步，把大径盘根(23)两圈令其开口错开(180°)套在轴套上并放入压盖的盘根腔内并把盘根压盖(24)[盘根压盖是利用常规使用的两个压盖螺栓来固定的，本图未画出。]拧上(但不宜拧得过紧)同时把定位片(26)嵌入轴套的环形凹槽上并用螺钉拧紧在盘根压盖上，这样整个组合式轴封结构的集装工作就完成了，轴套在整个密封结构上的轴向位置也就固定了但却可以自由转动。当然在这个过程中还要注意防尘圈(2)和压盖防尘圈(25)及轴套密封圈(7)的安装应到位并配上压盖密封圈(14)和相应数量的定位螺钉(27)。同时整个集装过程都应注意保持清洁并在各配合面和密封圈表面都涂以清洁的润滑油或润滑脂。 

把集装好的组合式双端面机械密封装在设备上时首先应核对相应部位的尺寸和清洁是否附合要求，轴的表面是否光滑无毛刺，防止在装配过程中对轴套密封圈造成损伤而影响其密封性能。这些工作做好后就可把整套密封套装在轴上并装入设备的密封腔内。此时压盖螺栓(20)只需带上，不要拧紧，在设备转子安装到位后才能将其柠紧，这样整套密封在 设备上就固定了，然后再把定位片(26)的螺钉松开，拿掉定位片并将定位螺钉(27)拧紧，使轴套固定在轴上。在这个过程中还应将轴转动检验其有无卡阻现象。在开车前还应将冷却水接上，或将泥状填料注入(泥状填料注入有两种方式：一种是用注胶枪将泥状填料从A、B两口适量注入后就将两口用丝堵封住，另一种是配上象黄油杯类似的注胶器注入并将其直接安装在A、B两口上。)并把盘根压盖(24)的螺栓适当拧紧，通入工艺介质并盘车，当无泄漏现象发生时，该密封即可投入工作。 

本实用新型与现有技术相比仅在结构上做了一点综合改进，制造成本和工艺并未有大的变化，，就使组合式双端面机械密封能在不用封油的条件下实现安全、可靠、长寿命运行。只要材料冷却方式选用恰当，就可有效的降低其使用成本，实现可观的经济效益和社会效益。 

Claims (4)

1.一种组合式双端面机械密封，其特征是：由前部的双端面机械密封结构，中间密封腔和尾部盘根密封结构三大部分集装构成的一种组合式双端面机械密封。

2.根据权利要求1所述的组合式双端面机械密封，其特征是：前部的双端面机械密封结构由装在密封套底部的静环和套在轴套上的动环及补偿环在轴向串联组成，密封套和压盖是用螺纹联接把装在压盖内的弹簧座压紧并由此在推环的帮助下靠装在弹簧座内的多个小弹簧的弹力在轴向把补偿环端面与动环右端面和动环左端面与静环端面贴紧而构成。

3.根据权利要求1所述的组合式双端面机械密封，其特征是：中间密封腔是由压盖上相对的A、B两个泥状填料注入口和弹簧座上两个径向对穿的通孔和弹簧座与轴套之间存在的间隙构成，在定位键的帮助下使弹簧座上钻出的对开的径向小孔和压盖上对开的两个A、B注入口相通从而使中间密封腔易于接受外界的控制。

4.根据权利要求1所述的组合式双端面机械密封，其特征是：弹簧座的尾部和轴套上的环状凹槽嵌配有小径盘根，大径盘根则套在由压盖尾部与轴套外圆所构成的密封腔内，并由填料压盖通过压盖螺栓在轴向压紧，使得从中间密封腔中过来的介质只能沿着在轴向呈现凹形的路径泄漏到外界环境中从而构成了实用新型的尾部盘根密封结构。 

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