CN203516739U - 核电余热排出泵用机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型核电余热排出泵用机械密封装置,包括动环组件、静环组件、压盖、压盖上的水封装置构成.动环和静环呈浮动性安装并稳定可靠，静环与动环相互配合追随性好，密封性能高，压盖上的水封装置为两锥面配合式,当泵轴的机械密封装置遭遇粉碎损坏等事故工况无法密封保持泵腔压力时起到密封作用，防止介质大量泄漏到泵外，使用安全可靠性能高。

Description

核电余热排出泵用机械密封装置

技术领域

本实用新型专利涉及的是机械密封装置，特别是核电站余热排出泵使用的机械密封装置。

背景技术

机械密封装置根据使用工况的不同，机械密封装置的具体结构也有所不同。

现有技术用于核电站余热高压热水排出泵使用的机械密封装置如附图1所示，其包括有动环组件a、静环组件b、压盖c、轴套d，在压盖c上设置安装有水封装置e，动环组件a配合安装在轴套d上，静环组件b配合安装在压盖上c上，在动环组件a上连接设有冷却液泵送环a1，轴套d的外端通过紧固螺钉与轴固定连接，在压盖c的外侧端面上固定安装有卡板c1与轴套d上开设的卡槽配合形成集式机械密封装置。

现有技术由于机械密封装置的具体结构不同，其性能特点也有所不同。

核电站余热高压热水排出泵使用的机械密封装置，由于其工况是高压、高温，并要求密封性能好，有绝对的密封性能和使用的安全可靠性，使用寿命长。上述现有技术应用于核电站余热高压热水排出泵使用并不能充分满足这样的要求。具体来说上述现有技术的动环组件和静环组件的结构性能、动环与静环的配合性能、水封装置的结构性能、轴套d与轴固的定连接性能、及这些结合的综合性能并不理想。动环与静环追随性并不理想，同时动环和静环均是采用的是镶嵌结构，其相互追随性不好，影响密封性能，石墨动环和环座是靠镶嵌连接在一起的，环座对动环的镶嵌抱紧力使石墨动环发生端面变形，影响密封性能，而且镶嵌处尺寸要求精度比较高，加工难度加大；动环组件a通过其弹簧盒靠紧定螺钉与轴套d固定传动连接，螺钉容易产生松动造成密封失效；水封装置不能满足绝对的密封性能要求，一但动环与静环机械密封端面发生粉碎破坏，介质会通过水封装置e产生大量的泄漏，无法保证泵在一段时间内正常运行，给应急处理提供充分的时间。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种适用于高压、高温工况，并要求有绝对的密封性能和使用安全可靠性的核电余热排出泵用机械密封装置。

本实用新型包括动环组件、静环组件、压盖、压盖上的水封装置构成，其特征是；动环组件由动环1、轴套12、动环防转销13、动环辅助密封圈14、冷却液泵送环15、泵送环15密封圈16、轴套12密封圈17组成，泵送环15通过止口与轴套12的后端通过螺栓固定配合连接，在泵送环15内环面与轴套12外环配合面间设置密封圈16，在轴套12上开设有止口座10，动环1安装在轴套12上的止口座10中，在动环1的外环面与止口座10内环面间设置动环辅助密封圈14，在动环1的后端上与止口座10立端面间安装动环防转销13，在轴套12上与轴间设置轴套密封圈17。

静环组件由静环2、静环套21、静环座23、静环辅助密封圈24、25、静环防转销26、静环座辅助密封圈27、静环补偿弹簧28、静环座防转销7、压盖5组成，在静环座23前端设有静环套21，静环套21的后端面与静环座23的前端面通过止口配合用螺钉固定连接，在静环套21内环面上开设有内止口21’， 静环2滑动配合安装在静环套21的内止口21’槽中，在静环套21的内止口21’处与静环2的外环面间设置静环辅助密封圈24，在静环2的后端面与静环座23间设置环辅助密封圈25，在静环2的后端面与静环座23间设置静环防转销26，静环座23滑动动配合安装在压盖5上的内槽孔中，在静环座23外环面与压盖5间设置静环座辅助密封圈27，在压盖5前端面50上开设有静环补偿弹簧28安装孔，安装在压盖5上弹簧安装孔中的静环补偿弹簧28作用于静环座23后侧端面29。

在压盖5前端面50上设有定位架52，在该定位架52上开设有槽孔53，在静环座23外环面上开设有径向销孔6，在定位架52的槽孔53中安装T形防转销7与静环座23上的销孔6配合，在防转销7的销杆上开设有凹槽72，在该凹槽72中安装有O形胶圈73， O圈压缩以后产生的摩擦力防止防转销7从静环座销孔6中脱出，使防转销7销杆与静环座23上的销孔6形成紧固的固定配合。

在轴套12的外端部上设置由前挤压环81、后挤压环82、连接螺栓83、紧箍圈85构成的紧固机构，紧箍圈85外环的前后部为锥面形，并在紧箍圈85的前后端部上分布开有用于收紧的槽口86，在轴套12的外端部上也分布开有用于收紧的槽口87，前挤压环81、后挤压环82的内环面为锥面分别与紧箍圈85外环的前后部的锥面配合，前挤压环81、后挤压环82在连接螺栓83的连接拉力下对紧箍圈85进行收缩挤压，紧箍圈85的收缩挤压对轴套12的进行收缩挤压，使轴套12与轴抱紧固定连接。

压盖上的水封装置由压盖5、锥环S4、锥环推力弹簧S7、锥套S5，压板S6组成，在压盖5内孔径面上开设有止口S21槽，压板S6通过螺栓与压盖5外侧端固定连接，锥环S4安装在压盖5的止口S21槽与压板S6内侧面间开成的凹槽S26中，锥环S4的外径环面S40与压盖上凹槽S26径环面S22间隙动配合，在锥环S4的外径环面S40与压盖上凹槽S26径环面S22间设有O形密封圈S66，锥环S4与凹槽S26轴向间隙可移动配合，在压板S6的内侧面上开设有弹簧安装孔S67，弹簧S7安装在压板S6内侧面上的弹簧安装孔S67中作用于锥环S4的前侧端面S43，使锥环S4后侧端面S46保持与凹槽S26后侧的立面贴合，在锥环S4的前侧端面S43与内径环面S44间开设有斜面形成锥环S4的锥面S45，锥套S5固定安装在轴套12上，锥套S5的外径环面S51与压板S6内孔径环面配合，锥套S5的后侧端面S53与外径环面S51间开设有斜面形成锥套S5的锥面S55，锥环S4的锥面S45与锥套S5的锥面S55对应配合，在压板S6内侧面上安装设有O形密封圈S65，在锥环S4向前移动时O形密封圈S65与锥环S4的前侧端面S43配合进行密封,在锥套S5的内环面与轴套12间可设有密圈S58，在锥环S4的内径环面S44上开设有迷宫密封槽S48。

本实用新型使用时在其前部的机械密封装置正常工作时，压盖上的水封装置的锥环S4在弹簧S7S46保持与压盖上凹槽26后侧的立面贴合，锥环S4起到迷宫式水封作用。

当泵轴的机械密封装置遭遇粉碎损坏等事故工况无法密封保持泵腔压力时，即泵轴的机械密封装置产生较大量泄漏时，锥环S4的后侧端面S46承受的压力大大增加，锥环S4克服弹簧S7的推力向前侧移动，使锥环S4的锥面S45与锥套S5的锥面S55配合，形成两锥面旋转摩擦密封配合，能够在泵停车前的一段时间内如同机械密封装置一样起到密封作用，并在停车后依然起到密封作用，保持泵腔压力，防止泵腔内的介质大量泄漏到泵外，达到安全防护作用，给应急处理提供充分的时间。

本实用新型适用于高压、高温工况，密封性能和使用安全可靠性能高。

静环座23前端设有静环套21，静环2滑动配合安装在静环套21的内止口21’槽中，在静环套21的内止口21’处与静环2的外环面间设置静环辅助密封圈24，在静环2的后端面与静环座23间设置环辅助密封圈25，使静环2呈浮动性安装配合，静环2没有镶嵌挤压发生的端面变形，也减小介质压力对端面变形的影响，同时动环在其与辅助密封圈14配合下也呈浮动性安装配合，动环组件安装稳定可靠，静环2与动环1相互配合追随性好，提高了密封性能，静环2与静环套21间的静环辅助密封圈24、25使静环2与静环座23间的密封性更可靠。静环座23防转销7设置结构，使加工安装方便，可靠性高，并使静环组件呈集装式结构，便于运输、安装、拆卸，使安装和维修更加方便。

附图说明

图1是现有技术结构示意图。

图2是本实用新型实施例结构示图。

图3是图2的K向视图。

图4是图2中压盖5上的水封装置结构示意图。

具体实施方式

本实用新型包括动环组件、静环组件、压盖、压盖上的水封装置构成，其特征是；动环组件由动环1、轴套12、动环防转销13、动环辅助密封圈14、冷却液泵送环15、泵送环15密封圈16、轴套12密封圈17组成，泵送环15通过止口与轴套12的后端通过螺栓固定配合连接，在泵送环15内环面与轴套12外环配合面间设置密封圈16，在轴套12上开设有止口座10，动环1安装在轴套12上的止口座10中，在动环1的外环面与止口座10内环面间设置动环辅助密封圈14；附图实施例所示，泵送环15的前端沿与轴套12上的止口凹台10’配合形成止口座10，在动环1的外环面与泵送环15内环面间设置动环辅助密封圈14，用泵送环15的前端沿与轴套12上的止口凹台10’配合形成动环1安装槽即止口座10，可以减小径向尺寸，同时加工简单方便，在动环1的后端上与止口座10立端面间安装动环防转销13，在轴套12上与轴间设置轴套密封圈17。

静环组件由静环2、静环套21、静环座23、静环辅助密封圈24、25、静环防转销26、静环座辅助密封圈27、静环补偿弹簧28、静环座防转销7、压盖5组成，在静环座23前端设有静环套21，静环套21的后端面与静环座23的前端面通过止口配合用螺钉固定连接，在静环套21内环面上开设有内止口21’， 静环2滑动配合安装在静环套21的内止口21’槽中，在静环套21的内止口21’处与静环2的外环面间设置静环辅助密封圈24，在静环2的后端面与静环座23间设置环辅助密封圈25，在静环2的后端面与静环座23间设置静环防转销26，静环座23滑动动配合安装在压盖5上的内槽孔中，在静环座23外环面与压盖5间设置静环座辅助密封圈27，在压盖5前端面50上开设有静环补偿弹簧28安装孔，安装在压盖5上弹簧安装孔中的静环补偿弹簧28作用于静环座23后侧端面29。

在压盖5前端面50上设有定位架52，在该定位架52上开设有槽孔53，在静环座23外环面上开设有径向销孔6，在定位架52的槽孔53中安装T形防转销7与静环座23上的销孔6配合，在防转销7的销杆上开设有凹槽72，在该凹槽72中安装有O形胶圈73， O圈压缩以后产生的摩擦力防止防转销7从静环座销孔6中脱出，使防转销7销杆与静环座23上的销孔6形成紧固的固定配合；为了便于安装和拆卸防转销7，在静环座23上的销孔6的底部开有通气孔60与压盖5前端面50相通，在插装防转销7时将销孔6中的空气排出，以更于防转销7插入销孔6中；在防转销7上顶端面上开有螺纹孔76，以便于在卸防转销7时，通过用螺杆与螺纹孔76连接方便的将防转销7从销孔6中拔出。

在轴套12的外端部上设置由前挤压环81、后挤压环82、连接螺栓83、紧箍圈85构成的紧固机构，紧箍圈85外环的前后部为锥面形，并在紧箍圈85的前后端部上分布开有用于收紧的槽口86，在轴套12的外端部上也分布开有用于收紧的槽口87，前挤压环81、后挤压环82的内环面为锥面分别与紧箍圈85外环的前后部的锥面配合，前挤压环81、后挤压环82在连接螺栓83的连接拉力下对紧箍圈85进行收缩挤压，紧箍圈85的收缩挤压对轴套12的进行收缩挤压，使轴套12与轴抱紧固定连接，此传动装置可以提供稳定可靠的传动扭矩，而不损伤轴，提高使用寿命。

压盖上的水封装置由压盖5、锥环S4、锥环推力弹簧S7、锥套S5，压板S6组成，在压盖5内孔径面上开设有止口S21槽，压板S6通过螺栓与压盖5外侧端固定连接，锥环S4安装在压盖5的止口S21槽与压板S6内侧面间开成的凹槽S26中，锥环S4的外径环面S40与压盖上凹槽S26径环面S22间隙动配合，在锥环S4的外径环面S40与压盖上凹槽S26径环面S22间设有O形密封圈S66，锥环S4与凹槽S26轴向间隙可移动配合，在压板S6的内侧面上开设有弹簧安装孔S67，弹簧S7安装在压板S6内侧面上的弹簧安装孔S67中作用于锥环S4的前侧端面S43，使锥环S4后侧端面S46保持与凹槽S26后侧的立面贴合，在锥环S4的前侧端面S43与内径环面S44间开设有斜面形成锥环S4的锥面S45，锥套S5固定安装在轴套12上，锥套S5的外径环面S51与压板S6内孔径环面配合，锥套S5的后侧端面S53与外径环面S51间开设有斜面形成锥套S5的锥面S55，锥环S4的锥面S45与锥套S5的锥面S55对应配合，在压板S6内侧面上安装设有O形密封圈S65，在锥环S4向前移动时O形密封圈S65与锥环S4的前侧端面S43配合进行密封；锥套S5与轴套12螺纹配合固定连接，在锥套S5的内环面与轴套12间设有密圈S58，在锥环S4的内径环面S44上开设有迷宫密封槽S48。

Claims (5)

1.核电余热排出泵用机械密封装置，包括动环组件、静环组件、压盖、压盖上的水封装置构成，其特征是：

a、动环组件由动环(1)、轴套(12)、动环防转销(13)、动环辅助密封圈(14)、冷却液泵送环(15)、泵送环(15)密封圈(16)、轴套(12)密封圈(17)组成，泵送环(15)通过止口与轴套(12)的后端通过螺栓固定配合连接，在泵送环(15)内环面与轴套(12)外环配合面间设置密封圈(16)，在轴套(12)上开设有止口座(10)，动环(1)安装在轴套(12)上的止口座(10)中，在动环(1)的外环面与止口座(10)内环面间设置动环辅助密封圈(14)，在动环(1)的后端上与止口座(10)立端面间安装动环防转销(13)，在轴套(12)上与轴间设置轴套密封圈(17)；

b、静环组件由静环(2)、静环套(21)、静环座(23)、静环辅助密封圈(24、25)、静环防转销(26)、静环座辅助密封圈(27)、静环补偿弹簧(28)、静环座防转销(7)、压盖(5)组成，在静环座(23)前端设有静环套(21)，静环套(21)的后端面与静环座(23)的前端面通过止口配合用螺钉固定连接，在静环套(21)内环面上开设有内止口(21’)， 静环(2)滑动配合安装在静环套(21)的内止口(21’)槽中，在静环套(21)的内止口(21’)处与静环(2)的外环面间设置静环辅助密封圈(24)，在静环(2)的后端面与静环座(23)间设置环辅助密封圈(25)，在静环(2)的后端面与静环座(23)间设置静环防转销(26)，静环座(23)滑动动配合安装在压盖(5)上的内槽孔中，在静环座(23)外环面与压盖(5)间设置静环座辅助密封圈(27)，在压盖(5)前端面(50)上开设有静环补偿弹簧(28)安装孔，安装在压盖(5)上弹簧安装孔中的静环补偿弹簧(28)作用于静环座(23)后侧端面(29)；

c、在压盖(5)前端面(50)上设有定位架(52)，在该定位架(52)上开设有槽孔(53)，在静环座(23)外环面上开设有径向销孔(6)，在定位架(52)的槽孔(53)中安装T形防转销(7)与静环座(23)上的销孔(6)配合，在防转销(7)的销杆上开设有凹槽(72)，在该凹槽(72)中安装有O形胶圈(73)， O圈压缩以后产生的摩擦力防止防转销(7)从静环座销孔(6)中脱出，使防转销(7)销杆与静环座(23)上的销孔(6)形成紧固的固定配合；

d、压盖上的水封装置由压盖(5)、锥环(S4)、锥环推力弹簧(S7)、锥套(S5)，压板(S6)组成，在压盖(5)内孔径面上开设有止口(S21)槽，压板(S6)通过螺栓与压盖(5)外侧端固定连接，锥环(S4)安装在压盖(5)的止口(S21)槽与压板(S6)内侧面间开成的凹槽(S26)中，锥环(S4)的外径环面(S40)与压盖上凹槽(S26)径环面(S22)间隙动配合，在锥环(S4)的外径环面(S40)与压盖上凹槽(S26)径环面(S22)间设有O形密封圈(S66)，锥环(S4)与凹槽(S26)轴向间隙可移动配合，在压板(S6)的内侧面上开设有弹簧安装孔(S67)，弹簧(S7)安装在压板(S6)内侧面上的弹簧安装孔(S67)中作用于锥环(S4)的前侧端面(S43)，使锥环(S4)后侧端面(S46)保持与凹槽(S26)后侧的立面贴合，在锥环(S4)的前侧端面(S43)与内径环面(S44)间开设有斜面形成锥环(S4)的锥面(S45)，锥套(S5)固定安装在轴套(12)上，锥套(S5)的外径环面(S51)与压板(S6)内孔径环面配合，锥套(S5)的后侧端面(S53)与外径环面(S51)间开设有斜面形成锥套(S5)的锥面(S55)，锥环(S4)的锥面(S45)与锥套(S5)的锥面(S55)对应配合，在压板(S6)内侧面上安装设有O形密封圈(S65)，在锥环(S4)向前移动时O形密封圈(S65)与锥环(S4)的前侧端面(S43)配合进行密封,在锥套(S5)的内环面与轴套(12)间可设有密圈(S58)，在锥环(S4)的内径环面(S44)上开设有迷宫密封槽(S48)。

2.根据权利要求1所述的核电余热排出泵用机械密封装置，其特征是：在轴套(12)的外端部上设置由前挤压环(81)、后挤压环(82)、连接螺栓(83)、紧箍圈(85)构成的紧固机构，紧箍圈(85)外环的前后部为锥面形，并在紧箍圈(85)的前后端部上分布开有用于收紧的槽口(86)，在轴套(12)的外端部上也分布开有用于收紧的槽口(87)，前挤压环(81)、后挤压环(82)的内环面为锥面分别与紧箍圈(85)外环的前后部的锥面配合，前挤压环(81)、后挤压环(82)在连接螺栓(83)的连接拉力下对紧箍圈(85)进行收缩挤压，紧箍圈(85)的收缩挤压对轴套(12)进行收缩挤压，使轴套(12)与轴抱紧固定连接。

3.    根据权利要求1或2所述的核电余热排出泵用机械密封装置，其特征是：泵送环(15)的前端沿与轴套(12)上的止口凹台(10’)配合形成止口座(10)，在动环(1)的外环面与泵送环(15)内环面间设置动环辅助密封圈(14)。

4.根据权利要求1或2所述的核电余热排出泵用机械密封装置，其特征是：在静环座(23)上的销孔(6)的底部开有通气孔(60)与压盖(5)前端面(50)相通；在防转销(7)上顶端面上开有螺纹孔(76)。

5.根据权利要求1或2所述的核电余热排出泵用机械密封装置，其特征是：锥套(S5)与轴套(12)螺纹配合固定连接，在锥套(S5)的内环面与轴套(12)间设有密圈(S58)。

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