CN202348756U - 一种双端面机械密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双端面机械密封结构，用于解决现有技术中动环在工作过程中无法及时散热，导致密封寿命缩短的问题，该机械密封结构的动环为一体结构，呈环状圆柱形，紧密地套接在轴承上，由于将分体动环改为整体动环设计，并去掉了动环支架，因此使得动环可以与密封油充分接触，提高了动环的散热效果，延长了机械密封的使用寿命。

Description

一种双端面机械密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种双端面机械密封结构。

背景技术

在离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备中，由于传动轴承贯穿在设备内外，这样，轴承与设备之间便存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。

自1885年，英国产生第一个机械密封以来，机械密封由于泄漏量很小，密封可靠，被广泛应用于化工、石化装置中。然而据统计，由密封所引起的故障占全部机器故障的40％以上。造成这一现象的原因，很大一部分是由于作为泵机组中的密封动环和密封静环，其本身所处的工作条件、所起的作用决定的。虽然近年来由于新材料的不断应用，机械密封技术发展很快，但如何更好地减少机械密封的泄漏量、延长机械密封的实用寿命，仍是机械密封发展中的难点所在。

传统机械密封的结构如图1所示，包括泵大盖11、密封压盖12、密封油入口13、密封油出口(图中未示出)、静环14、静环支架15、动环16、动环保持架17、弹簧18、弹簧压盖19和密封圈21。其中，所述泵大盖11位于叶轮1与密封压盖12之间，与密封压盖12连接在一起，并紧密套接在轴套2外形成密封腔20；所述密封油入口13和密封油出口设置在泵大盖11上，所述动环保持架17紧套在轴承3上，采用分体结构设计的动环16分别安装到动环保持架17的轴向两侧，同时所述静环14、静环支架15、弹簧18和弹簧压盖19对称地布置在动环16的轴向两侧；其中所述静环支架15通过螺栓固定在密封腔壁上，所述弹簧18位于静环支架15与弹簧压盖19之间，并通过弹簧压盖19将静环14压紧在动环16的轴向侧面上，从而形成机械密封；所述密封圈21分别布置在动环保持架17与轴套2之间、动环16与动环保持架17之间以及静环14与弹簧压盖19之间。

然而实际运行中，该技术方案存在的以下问题：动环和静环接触面相互摩擦产生的热量相对较大，且动环安装在动环保持架内，动环和静环的摩擦产生的热量直接传递给动环的密封圈，导致密封圈老化较快。另外，动环与动环保持架的间隙比较小，降低了密封油对动环的冷却效果。此外，动环为分体结构，与静环的摩擦面有两个，泵大盖上只设有1个密封油入口和密封油出口，难以对摩擦面起到很好地冷却作用

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种双端面机械密封结构，用于解决现有技术中密封动环热量无法散热，导致密封寿命缩短的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种双端面机械密封结构，包括泵大盖、密封压盖、密封油入口、密封油出口、静环、静环支架、动环、弹簧、弹簧压盖和密封圈；所述密封压盖与泵大盖连接，并紧密套接在轴套外以形成密封腔；所述密封油入口和密封油出口设置在泵大盖上关于轴承相对的位置；所述静环、静环支架、弹簧和弹簧压盖对称地布置在动环的轴向两侧；所述静环支架固定在密封腔壁上，所述弹簧位于静环支架与弹簧压盖之间，并通过弹簧压盖将静环压紧在动环的轴向侧面上；所述密封圈分别布置在动环与轴套之间，以及静环与弹簧压盖之间；

其中，所述动环为一体结构，呈环状圆柱形，紧密地套接在轴承上。

优选地，所述动环的外侧面设有环绕动环的U型槽。

优选地，所述动环的外侧面上还设有沿轴向的多个齿形槽，所述齿形槽均匀地分布在外侧面上。

优选地，所述泵大盖上设有两个密封油入口和两个密封油出口，所述密封油入口和密封油出口的位置同动环与静环的摩擦面所在的位置相对应。

优选地，所述静环上还设有多个轴向平衡孔，所述平衡孔将静环的轴向两侧连通。

优选地，所述平衡孔的数量为2-5个，均匀地分布在静环上。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的双端面机械密封结构，由于将分体动环改为整体动环设计，并去掉了动环支架，因此使得动环可以与密封油充分接触，提高了动环的散热效果，延长了机械密封的使用寿命。

附图说明

图1为传统机械密封的结构示意图；

图2为本实用新型提供的机械密封结构示意图；

图3为图2中动环的轴向截面图；

图4为图2中动环的径向截面图；

图5为图2中静环的径向截面图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明，但本实用新型并不因此而受到任何限制。

图2示出了本实用新型提供的一种双端面机械密封结构，所述机械密封结构与现有技术相同的是也包括泵大盖31、密封压盖32、密封油入口33、密封油出口、静环34、静环支架35、动环36、弹簧38、弹簧压盖39和密封圈41。

具体地，所述泵大盖31位于叶轮2与密封压盖32之间，与密封压盖32连接在一起，并紧密套接在轴套2外形成密封腔40；所述密封油入口33设置在泵大盖31上，用于向密封腔40内注入密封油，所述密封油出口(图中未示出)设置在泵大盖31上与密封油入口33关于轴承3相对的位置，用于排出密封腔内的密封油；此外，所述静环34、静环支架35、弹簧38和弹簧压盖39对称地布置在动环36的轴向两侧；其中，所述静环支架35通过螺栓固定在密封腔壁上，为凹槽结构，在其凹槽内依次设置有弹簧38、弹簧压盖39和静环35，所述弹簧38位于静环支架35与弹簧压盖39之间，并通过弹簧压盖39将静环34压紧在动环36的轴向侧面上，从而形成机械密封；所述密封圈41分别布置在动环36与轴套2之间，以及静环34与弹簧压盖39之间，

其与现有技术的不同之处在于，所述动环36为一体结构，呈环状圆柱形，并紧密地套接在轴承3上，所述动环36位于密封腔40的中间位置，由于去掉了动环支架17，所述动环36可以与密封油很好地接触，并且在保证所述动环36的轴向侧面与静环34充分接触摩擦的情况下，所述动环36的外径可以设置为小于动环支架17的外径，以增大密封腔40的容积。

如图3和图4所示，优选地，所述动环36的外侧面42上设有绕动环一周的U型槽43，以增大动环表面与密封油的接触面。优选的，在所述动环的外侧面42上沿轴向还设有多个齿形槽44，所述齿形槽44均匀地分布在外侧面42上，以进一步增大动环36的表面与密封油的接触面。

为使动环36与静环34的两个摩擦面可以均衡地散热，优选地，在所述泵大盖31上设有两个密封油入口33和两个密封油出口，所述密封油入口33和密封油出口的位置同动环36与静环34的摩擦面的位置相对应，以加强摩擦面的散热效果。

如图5所示，为了增强摩擦面密封油导热量，减小静环34沿轴向两侧的压差，所述静环34上还设有沿轴向的多个平衡孔37，所述平衡孔37将静环34的轴向两侧连通。优选地，所述平衡孔37为2-5个，均匀的分布在静环34上。

由上述实施方式可知，本实用新型提供的机械密封结构，将分体动环改为整体动环，取消了动环密封圈和动环保持架，使动环可以充分接触到密封油，从而将动环由于与静环摩擦所产生的热量及时带走，延长了机械密封的使用寿命。而且取消动环了动环密封圈，动环的旋转精度得到了提高，动环密封面的密封性能增强。另外，在动环的外侧面上设置U型槽和齿形结构此外，从而增大动环散热面积，进一步提高了动环的散热效果。此外，还进行一些其它的优化调整，如在静环上开平衡孔，以减小静环两侧压差，增强摩擦副润滑油导热量；增加密封油孔，将原来的单孔进油、单孔出油改为双孔进油、双孔出油，并减小动环的尺寸，增大密封腔含油量，从而增强磨擦副的散热效果。

Claims (6)

1.一种双端面机械密封结构，包括泵大盖、密封压盖、密封油入口、密封油出口、静环、静环支架、动环、弹簧、弹簧压盖和密封圈；所述密封压盖与泵大盖连接，并紧密套接在轴套外以形成密封腔；所述密封油入口和密封油出口设置在泵大盖上关于轴承相对的位置；所述静环、静环支架、弹簧和弹簧压盖对称地布置在动环的轴向两侧；其中所述静环支架固定在密封腔壁上，所述弹簧位于静环支架与弹簧压盖之间，并通过弹簧压盖将静环压紧在动环的轴向侧面上；所述密封圈分别布置在动环与轴套之间，以及静环与弹簧压盖之间；

其特征在于，所述动环为一体结构，呈环状圆柱形，紧密地套接在轴承上。

2.如权利要求1所述的机械密封结构，其特征在于，所述动环的外侧面设有环绕动环的U型槽。

3.如权利要求2所述的机械密封结构，其特征在于，所述动环的外侧面上还设有沿轴向的多个齿形槽，所述齿形槽均匀地分布在外侧面上。

4.如权利要求3所述的机械密封结构，其特征在于，所述泵大盖上设有两个密封油入口和两个密封油出口，所述密封油入口和密封油出口的位置同动环与静环的摩擦面所在的位置相对应。

5.如权利要求4所述的机械密封结构，其特征在于，所述静环上还设有多个轴向平衡孔，所述平衡孔将静环的轴向两侧连通。

6.如权利要求4所述的机械密封结构，其特征在于，所述平衡孔的数量为2-5个，均匀地分布在静环上。

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