CN202955235U - 一种带自循环的波纹管机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带自循环的波纹管机械密封装置，包括轴套、密封压盖、弹性补偿组件、动环、辅助密封件和泵效环，弹性补偿组件包括波纹管、静环和端盖，静环和端盖密封连接于波纹管的两端，端盖固定于密封压盖上；轴套外壁设有台阶，动环一侧抵接于台阶；泵效环通过波形弹簧抵接于动环，泵效环外侧处的轴套上设有卡簧，该卡簧和所述台阶将泵效环和动环夹装于轴套上；动环及泵效环与轴套之间分别设有防转件；端盖外侧处的轴套上设有环形的卡槽，卡槽内卡设有限位板，限位板固定于密封压盖上。弹性补偿组件与密封压盖固定、动环和泵效环被台阶和卡簧夹置于轴套上、限位板则将密封压盖及弹性补偿组件限定于轴套上，组成集装式机械密封。

Description

一种带自循环的波纹管机械密封装置

技术领域

本实用新型涉及一种泵的机械密封装置，尤其涉及一种带自循环的波纹管机械密封装置。

背景技术

单级悬臂离心泵在流体泵送方面有最为广泛的应用。为缩小泵体外形尺寸、提高泵轴的抗弯曲强度、以及提高泵轴的运动精度等原因，客观上造成了泵体密封腔体的轴向空间较为短小，因此对机械密封的合理设计选型造成困难，特别是难以设计为集装式机械密封，密封冲洗热载荷较大，密封端面导热性差，导致液膜失稳造成密封面干摩擦、存在过早失效的趋势。为了降低密封空间的热荷载，稳定液膜以及保护摩擦副，在某些情况下需要设置泵效环进行强制散热，传统的泵效环在外壁上开设有矩形螺纹，以带动冲洗液循环，实践经验中，这种结构的泵效环当转速小于1500Rpm时，其循环效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带自循环的波纹管机械密封装置。

根据本实用新型提供的一种带自循环的波纹管机械密封装置，包括轴套、密封压盖、弹性补偿组件、动环、辅助密封件和泵效环，密封压盖上设有冲洗出口和冲洗入口，冲洗出口位置对应于泵效环的外壁；弹性补偿组件包括波纹管、静环和环形的端盖，静环和端盖分别密封连接于波纹管的两端，端盖固定于密封压盖上；轴套的外壁设有一台阶，动环的一侧抵接于该台阶；泵效环通过波形弹簧抵接于动环，泵效环外侧处的轴套上设有一卡簧，该卡簧和所述台阶将泵效环和动环夹装于轴套上；动环及泵效环与轴套之间分别设有防转件；所述端盖外侧处的轴套上设有环形的卡槽，卡槽内卡设有限位板，限位板固定于密封压盖上；端盖与密封压盖之间、动环与轴套之间、轴套与泵轴之间、以及密封压盖与泵体之间均设有辅助密封件。

其有益效果是：弹性补偿组件整体与密封压盖固定、动环和泵效环被台阶和卡簧夹置于轴套上、而限位板则将密封压盖及弹性补偿组件限定于轴套上，组成集装式机械密封。该机械密封装置的结构紧凑、轴向尺寸短，实现了短小轴向空间的集装式机械密封，机械密封装置的拆装更容易，可在装入泵体前做好调试和检测，提高了机械密封的精度和使用寿命；加入泵效环后，实现强制散热，提高了液膜稳定性，以及摩擦副的使用寿命。另外，弹性补偿组件为静止式安装，在安装时只需一次弯曲，就能自动调节泵轴与密封腔体的不同心，密封面的跟随性良好，减少了密封件本身的跳动，使密封面端面比压、液膜稳定，从而延长了密封寿命。

一种优选方式，所述泵效环的侧壁具有若干轴向的离心槽，离心槽间隔均匀地绕泵效环圆周分布，泵效环的外壁上还具有若干绕圆周的节流槽，密封压盖内壁的冲洗出口处具有一蜗壳空间。

进一步，所述离心槽的宽度为6mm，且泵效环离心槽处的外壁与密封压盖内壁的最小间隙为1mm。

进一步，所述节流槽为宽度和深度均为1mm的方形凹槽，且泵效环节流槽处的外壁与密封压盖内壁的间隙为0.5mm。

进一步，所述密封压盖内壁的蜗壳空间的蜗线起点角度为-90°，终点角度为70°，蜗线终点处向外偏移密封压盖内径的距离为8mm，而70°至90°处的密封压盖内壁为一直径为50mm的圆弧线，所述冲洗出口设于窝线终点处位置，且冲洗出口的轴心位于泵效环外径的切线上。

上述优选方式的有益效果是：带离心槽的泵效环在低速运转时的循环效果优于矩形螺纹的泵效环，实践中，离心槽的泵效环在转速大于500Rpm时，冲洗液便可依靠离心力产生压头，沿切线方向进入冲洗出口；而蜗壳空间可容纳循环的冲洗液，根据流体力学原理，该蜗壳空间有利于冲洗液获得动能，避免了冲洗液在密封压盖与泵效环外壁间的无效循环，减小搅拌热与密封的热载荷，更克服了传统密封液循环不畅的问题，提高了冷却效率；节流槽可防止冲洗液与介质互串引入大量热量，影响冷却效果。

一种优选方式，所述弹性补偿组件还包括过渡环和静环座，过渡环和静环座分别密封焊接于波纹管的两端，静环镶嵌于静环座上，而过渡环焊接于端盖上。其有益效果是：弹性补偿组件形成一集装式整体，可模块化生产，提高了精度和装配效率。

一种优选方式，所述防转件包括滚珠、设于轴套上的窝孔、以及分别设于动环和泵效环上的轴向的传动槽，滚珠位于窝孔与传动槽夹置的空间内，传动槽均布于动环或泵效环的内壁圆周上。其有益效果是：滚珠均匀布置，不影响动平衡，相比螺钉类的传动件，滚珠不会因振动松脱而使传动失效，其传动更可靠。

一种优选方式，所述波纹管为焊接金属波纹管。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

图1是本实用新型实施例提供的带自循环的波纹管机械密封装置的剖面结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的带自循环的波纹管机械密封装置的产品分解示意图。

图3是本实用新型实施例中弹性补偿组件局部结构的剖面示意图。

图4是本实用新型实施例中泵效环结构的剖面示意图。

图5是本实用新型实施例中蜗壳空间的结构示意图。

具体实施方式

参考图1和图2，一种带自循环的波纹管机械密封装置，包括轴套100、密封压盖200、弹性补偿组件300、动环400、辅助密封件和泵效环500，密封压盖200上设有冲洗出口210和冲洗入口220，冲洗出口210位置对应于泵效环500的外壁。

参考图3，弹性补偿组件300包括波纹管310、静环320、环形的端盖330、过渡环340和静环座350，波纹管310为焊接金属波纹管，过渡环340和静环座350分别密封焊接于波纹管310的两端，静环320镶嵌于静环座350上，而过渡环340焊接于端盖330上，端盖330通过八颗均布的螺栓360固定于密封压盖200上，弹性补偿组件300形成一集装式整体，可模块化生产，提高了精度和装配效率。

轴套100的外壁设有一台阶110，动环400的一侧抵接于该台阶110；泵效环500通过波形弹簧410抵接于动环400，具体的抵接方式是：动环400靠近泵效环500的一端的内壁具有一沉台，辅助密封件（第二O形圈620）卡设于该沉台内，辅助密封件外侧设有垫环420，波形弹簧410抵接于垫环420的另一侧，而泵效环500内侧抵接于该波形弹簧410。泵效环500外侧处的轴套100上设有一卡簧120，该卡簧120和所述台阶110将泵效环500和动环400夹装于轴套100上；动环400及泵效环500与轴套100之间分别设有防转件，本实施方式优选的一种防转件包括滚珠130、设于轴套100上的窝孔（未图示）、以及分别设于动环400和泵效环500上的轴向的传动槽（未图示），滚珠130位于窝孔与传动槽夹置的空间内，传动槽均布于动环400或泵效环500的内壁圆周上；滚珠130均匀布置，不影响动平衡，相比螺钉类的传动件，滚珠130不会因振动松脱而使传动失效，其传动更可靠。

端盖330外侧处的轴套100上设有环形的卡槽140，卡槽140内卡设有两块位置对称的限位板150，限位板150的另一端通过螺栓151固定于密封压盖200上；端盖330与密封压盖200之间设有第一O形圈610，动环400与轴套100之间设有第二O形圈620，轴套100与泵轴之间设有第一密封垫630，密封压盖200与泵体之间设有第二密封垫640。

弹性补偿组件300整体与密封压盖200固定、动环400和泵效环500被台阶110和卡簧120夹置于轴套100上、而限位板150则将密封压盖200及弹性补偿组件300限定于轴套100上，组成集装式机械密封。该机械密封装置的结构紧凑、轴向尺寸短，实现了短小轴向空间的集装式机械密封，机械密封装置的拆装更容易，可在装入泵体前做好调试和检测，提高了机械密封的精度和使用寿命；加入泵效环后，实现强制散热，提高了液膜稳定性，以及摩擦副的使用寿命。另外，弹性补偿组件为静止式安装，在安装时只需一次弯曲，就能自动调节泵轴与密封腔体的不同心，密封面的跟随性良好，减少了密封件本身的跳动，使密封面端面比压、液膜稳定，从而延长了密封寿命。

参考图4和图5，泵效环500的侧壁具有若干离心槽510，离心槽510间隔均匀地绕泵效环500圆周分布，离心槽510的宽度为6mm，且泵效环500离心槽510处的外壁与密封压盖200内壁的最小间隙为1mm。泵效环500的外壁上还具有若干绕圆周的节流槽520，节流槽520为宽度和深度均为1mm的方形凹槽，且泵效环500节流槽520处的外壁与密封压盖200内壁的间隙为0.5mm。密封压盖200内壁的冲洗出口210处具有一蜗壳空间，该蜗壳空间的蜗线起点角度为-90°，终点角度为70°，蜗线终点处向外偏移密封压盖200内径的距离为8mm，而70°至90°处的密封压盖200内壁为一直径为50mm的圆弧线，所述冲洗出口210设于窝线终点处位置，且冲洗出口210的轴心位于泵效环500外径的切线上。上述的数据仅为最优效果时的尺寸参数。

带离心槽510的泵效环500在低速运转时的循环效果优于矩形螺纹的泵效环，实践中，离心槽510的泵效环500在转速大于500Rpm时，冲洗液便可依靠离心力产生压头，沿切线方向进入冲洗出口210；而蜗壳空间可容纳循环的冲洗液，根据流体力学原理，该蜗壳空间有利于冲洗液获得动能，避免了冲洗液在密封压盖200与泵效环500外壁间的无效循环，减小搅拌热与密封的热载荷，更克服了传统密封液循环不畅的问题，提高了冷却效率；节流槽520可防止冲洗液与介质互串引入大量热量，影响冷却效果。

当然，以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方案所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种带自循环的波纹管机械密封装置，包括轴套、密封压盖、弹性补偿组件、动环和辅助密封件，其特征在于：

还包括泵效环，密封压盖上设有冲洗出口和冲洗入口，冲洗出口位置对应于泵效环的外壁，

弹性补偿组件包括波纹管、静环和环形的端盖，静环和端盖分别密封连接于波纹管的两端，端盖固定于密封压盖上， 

轴套的外壁设有一台阶，动环的一侧抵接于该台阶， 

泵效环通过波形弹簧抵接于动环，泵效环外侧处的轴套上设有一卡簧，该卡簧和所述台阶将泵效环和动环夹装于轴套上，

动环及泵效环与轴套之间分别设有防转件，

所述端盖外侧处的轴套上设有环形的卡槽，卡槽内卡设有限位板，限位板固定于密封压盖上，

端盖与密封压盖之间、动环与轴套之间、轴套与泵轴之间、以及密封压盖与泵体之间均设有辅助密封件。

2.根据权利要求1所述的一种带自循环的波纹管机械密封装置，其特征在于：

所述泵效环的侧壁具有若干轴向的离心槽，离心槽间隔均匀地绕泵效环圆周分布，

泵效环的外壁上还具有若干绕圆周的节流槽，

密封压盖内壁的冲洗出口处具有一蜗壳空间。

3.根据权利要求2所述的一种带自循环的波纹管机械密封装置，其特征在于：所述离心槽的宽度为6mm，且泵效环离心槽处的外壁与密封压盖内壁的最小间隙为1mm。

4.根据权利要求2所述的一种带自循环的波纹管机械密封装置，其特征在于：所述节流槽为宽度和深度均为1mm的方形凹槽，且泵效环节流槽处的外壁与密封压盖内壁的间隙为0.5mm。

5.根据权利要求2所述的一种带自循环的波纹管机械密封装置，其特征在于：所述密封压盖内壁的蜗壳空间的蜗线起点角度为-90°，终点角度为70°，蜗线终点处向外偏移密封压盖内径的距离为8mm，而70°至90°处的密封压盖内壁为一直径为50mm的圆弧线，所述冲洗出口设于窝线终点处位置，且冲洗出口的轴心位于泵效环外径的切线上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种带自循环的波纹管机械密封装置，其特征在于：所述弹性补偿组件还包括过渡环和静环座，过渡环和静环座分别密封焊接于波纹管的两端，静环镶嵌于静环座上，而过渡环焊接于端盖上。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种带自循环的波纹管机械密封装置，其特征在于：所述防转件包括滚珠、设于轴套上的窝孔、以及分别设于动环和泵效环上的轴向的传动槽，滚珠位于窝孔与传动槽夹置的空间内，传动槽均布于动环或泵效环的内壁圆周上。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种带自循环的波纹管机械密封装置，其特征在于：所述波纹管为焊接金属波纹管。

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