CN208619416U - 一种机械密封无水干转保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械密封无水干转保护装置，包括机械密封、泵盖密封的油槽、油箱等：泵体后端安装有泵盖，泵盖上设置有静环孔，静环孔内安装有机封静环，叶轮紧固在泵轴上并安装在泵体内，机封动环由橡胶件包裹在轴上并由叶轮的轮毂端面和机封静环轴向定位并对泵腔密封，泵盖末端套装有骨架油封，骨架油封与机械密封一起在泵盖内形成油槽，油槽侧边开有上、下油管接孔；泵体上方设置有一油箱，油箱上与油槽同侧开有上、下两油管接孔。本实用新型提供的机械密封无水干转保护装置是为通用泵机设计的一种无故障机封干转保护装置，它具有以下优点；1.质量轻方便运输及安装，可直接由泵体‑泵盖螺栓安装在悬架上方，不影响泵的原有尺寸和安装空间；2.利用热虹吸效应和重力原理，结构简单，成本低；3.可确保机械密封长时间进行无水干转，热传递效果好，可对机封起到有效的保护。

Description

一种机械密封无水干转保护装置

技术领域：

本发明涉及一种机械密封无水干转保护装置，可以实现泵或其他通用机械在缺水的状态下运转，同时对机械密封进行有效的保护，避免造成机封的损坏或因此而产生的其他破坏和损失，是水泵通用零部件，属于机械零部件的技术领域。

背景技术：

机械密封在工作时高速旋转的动环与静止的静环有剧烈的摩擦，如果机械密封是干运转或者介质浓度过高机械密封的摩擦不能得到及时的冷却和润滑摩擦副会出现严重的磨损和烧毁，橡胶密封圈硬化和开裂。机械密封永久失效。机械密封的失效将导致泵的泄漏，一方面这种障碍使得干式安装的离心泵不得不预先灌满水之后才能启动，另一方面这种缺陷会使得机泵的可靠性大大降低，机械密封的损毁会导致机泵停机甚至造成整个生产流程的被迫中断。尤其在应急救援等特殊领域这种故障停机将会是灾难性的。现有的集装式机械密封可以通过外接水冲洗机封使得机封可以无水干转但集装式机封的成本高、配套设施多不能被普遍使用。

因此，设想提供一种机械密封无水干转保护装置,配备在各类泵或其他通用机械上(如反应釜、透平压缩机、风机、冷冻机或其他机械设备)，可以使泵、机在无水的情况下进行长时间干转、对机械密封进行保护。配套在泵机上，可以润滑机械密封摩擦副、将摩擦副摩擦产生的高温传送出去并补充冷油以使机械密封保持在低温状态运转。

发明内容：

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种机械密封无水干转保护装置。

本发明采用的技术方案为：

一种机械密封无水干转保护装置，包括泵体：泵体后端安装有泵盖，泵盖后端安装有连接架和悬架，悬架、连接架、泵盖和泵体由螺栓连接紧固，泵盖上设置有静环孔，静环孔内安装有机封静环，这些部件之间相对静止，叶轮由泵轴支撑安装在泵体内，机封动环由橡胶件包裹在轴上并由叶轮的轮毂端面和机封静环轴向定位并对泵腔密封，机封动环随轴和叶轮一起旋转运动，泵盖末端装有骨架油封，骨架油封与机械密封一起在泵盖内形成密封油槽，油槽侧边开有上、下油管接孔；泵体上方设置有一油箱，油箱通过泵体-泵盖螺栓安装在泵体上，位于连接架上方。油箱顶部设有加油口，加油口处安装有过滤网，加油口上设置有油箱盖，油箱一侧通过螺栓安装有油位油温计，油箱另一侧与泵盖油槽同侧开有上、下两油管接孔，所述上油管接孔连接有上油管连接件，下油管接孔连接有下油管连接件，上油管连接件连接到油槽上油管接孔，下油管连接件连接到油槽下油管接孔；这种油槽与油箱的“上对上、下对下”连接实现热虹吸效应的结构，油箱底部安装有油丝堵。油位油温计可直接显示油箱内润滑油的温度和体积。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的机械密封无水干转保护装置是为通用泵机设计的一种无故障机封干转保护装置，它具有以下优点；

1.无水干转机封保护装置质量轻方便运输及安装，可直接由泵体-泵盖螺栓安装在泵机上，不影响泵的原有尺寸和安装空间；

2.利用热虹吸效应和重力原理，结构简单，成本低；

3.可确保机械密封长时间进行无水干转，热传递效果好，可对机封起到有效的保护；

4.使用油位油温计，可随时掌握润滑油动态；

5.便捷的加油口和放油孔，轻松更换、添加润滑油。

附图说明：

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明局部结构剖视图；

图3是本发明油箱部分爆炸视图。

具体实施方式：

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步详细说明：

一种机械密封无水干转保护装置，包括泵体：泵体3前端安装有泵盖4，泵盖4前端安装有连接架5和悬架6，悬架、连接架、泵盖和泵体由螺栓连接紧固，泵盖4上设置有静环孔，静环孔内安装有机封静环10，这些部件之间相对静止，叶轮2由螺栓紧固在泵轴7上并安装在泵体3内，机封动环8由橡胶件包裹在轴 7上由叶轮的轮毂端面和机封静环10轴向定位并对泵腔密封，机封动环8随轴7 和叶轮2一起旋转运动，泵盖4末端装有骨架油封9，骨架油封9与机械密封一起在泵盖内形成油槽25，油槽25侧边开有上、下油槽油管接孔21、22；泵体上方设置有一油箱14，油箱14通过泵体-泵盖螺栓11安装在泵体3上，油箱14 顶部设有加油口，加油口处安装有过滤网15，加油口上设置有油箱盖16，油箱 14一侧通过螺栓安装有油位油温计17，油箱另一侧与油槽方向一致开有上、下两油管接孔23、24，所述上油管接孔23连接有上油管连接件12，下油管接孔 24连接有下油管连接件13，上油管连接件12连接到油槽油上管接孔21，下油管连接件13连接到油槽下油管接孔22；这种“上对上、下对下”连接，即上油管连接件连接油槽上部和油箱上部、下油管连接件连接油槽下部和油箱下部以实现热虹吸效应的结构。油箱14底部安装有油丝堵20。

设计技术原理：

1.热虹吸效应：利用加热使液体部分汽化，形成汽液混合物，被汽化的液体密度变小，利用密度差作为推动力来完成液体循环、交换的过程。在本发明中，利用热虹吸效应使泵盖机封腔室尾部油槽内的热油上升到油箱上部、油箱下部的冷油下沉、补充油槽油量。

2.重力原理：泵机启动时，传动轴高速转动，处于油槽内的油会被高速转动的轴搅动，并呈现离心式旋转运动，当油槽内的热油因旋转运动一部分被推送到上升管时，下沉管的冷油由于重力作用，会进行自动补充，从而实现热油上升、冷油下沉的闭式内循环。油在通过油管连接件上升和下沉的过程中不断冷却、降温。

3.无水机械密封干转保护装置充分利用热虹吸效应和重力原理，通过闭式回路系统中的介质(冷油)、输油管(或翅片管)、金属油箱，对机械密封因干摩擦而产生的大量热量进行充分的热交换，对机封的摩擦副进行充分冷却，确保泵机可长时间无水、无损式运转。

设计思路：

1.利用热虹吸效应和重力原理，在泵机机封腔室尾部、机封静环的后面添加一个油槽并由机封和骨架油封密封，油槽的一侧竖直方向上下钻两孔，在机泵上方装一油箱，油箱位于油槽钻孔的同侧竖直方向钻两孔，油管连接件按“上对上、下对下”原则连接油箱和油槽。机封摩擦副摩擦产生的热量会传递给油槽内的润滑油，升温的润滑油密度减小并在油槽内往上浮，同时由于油槽内的油做离心旋转运动，热油被推送进上升管，冷油由于重力作用而下沉，上浮的热油通过油管连接件升到机泵上的油箱内，上浮到油箱内的热油会浮在油箱上部，此时位于油箱内的低温油会下沉到油槽内补充油量，热油在上浮通过油管到达油箱的过程中在不断的散热、降回低温并逐渐下降回油槽以循环复始。

2.油箱配置输油管(可采用翅片管散热)、油位、油温计、油箱盖、过滤网和放油丝堵，可适时监测油箱的油位和油温，必要时加油或换油；

工作原理：

a.泵机的悬架6、连接架5、泵盖4和泵体3由螺栓连接紧固，机封静环10 装配在泵盖4的静环孔内，这些配件是静止的。叶轮2由叶轮螺栓1紧固在轴7 上，机封动环8由橡胶件包裹在轴7上并由叶轮2的轮毂端面和机封静环10轴向定位并对泵腔密封，机封动环8随主轴7和叶轮2一起旋转运动。机封保证泵腔的介质不会泄漏也不会让油槽内的润滑油进入泵腔污染介质；机封与骨架油封 9在泵盖末端共同密封形成密封的油槽。

b.油箱14由泵体-泵盖螺栓11固定在连接架5上方，油箱14正上方安装加油口，含过滤网15和油箱盖16，过滤网是保证润滑油干净无杂质，杂质进入润滑油会加速机封的磨损；在油箱14侧面通过螺栓18、密封垫19安装可监测油位和油温的计8，在油箱14的底部安装放油丝堵20，便于更换润滑油；

c.油箱14上位于计17的对侧及泵盖4上油槽的一侧(与油箱上钻的两孔同侧)竖直方向上下钻两孔按“上对上、下对下”的原则连接装配上、下油管连接件12和13使油槽上部连通油箱上部、油槽下部连通油箱下部；

机械密封无水干转保护装置可以直接安装在泵或其他通用机械上，泵或其他通用机械在运转前，将油箱盛适量的润滑油，润滑油通过油管连接件输送到机械密封静环后的油槽内，油槽由机封和骨架油封密封。机封静环完全浸泡在油槽内的润滑油中，并充分与润滑油接触。油箱及泵盖的油槽分别设有进、出油管路并按“上对上、下对下”原则使用油管连接件连接。利用热虹吸效应：机械密封运转时润滑油吸收动、静环摩擦产生的热量，吸收热量后润滑油密度减小往上浮，通过上油管连接件直至油箱内，油箱内的低温油通过下油管连接件下沉、补充油槽内油量，油在上浮及下沉的过程中不断将热量经管壁和油箱壁释放到空气中，并逐渐降温至低温油。此循环周而复始，实现机封的持续低温运转。在干式安装的泵上使用此装置，可以辅助泵在完全不灌水的情况下干转实现自吸；无论是干式安装的泵、自吸泵或是潜水泵，当工作介质被完全抽干，在未能及时关机的情况下，无水干转机械密封保护装置可以对泵机的机封起到长时间的保护，可以使泵机处于长时间无水干转的工作状态，从而有效的减少了因机封烧毁而造成的损失

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (3)

1.一种机械密封无水干转保护装置，包括机械密封、泵盖密封的油槽、油箱等，其特征在于：泵体前端安装有泵盖，泵盖前端安装有连接架和悬架，悬架、连接架、泵盖和泵体由螺栓连接紧固，泵盖上设置有静环孔，静环孔内安装有机封静环，这些部件之间相对静止，叶轮由泵轴支撑安装在泵体内，机封动环由橡胶件包裹在轴上并由叶轮的轮毂端面和机封静环轴向定位并对泵腔密封，机封动环随轴和叶轮一起旋转运动，泵盖末端套装有骨架油封，骨架油封与机械密封一起在泵盖内形成密封油槽，油槽侧边开有上、下油管接孔；泵体上方设置有一油箱，油箱通过泵体-泵盖螺栓安装在泵体上，油箱顶部设有加油口，加油口处安装有过滤网，加油口上设置有油箱盖，油箱一侧通过螺栓安装有油位油温计，油箱另一侧开有上、下两油管接孔，所述上油管接孔连接有上油管连接件，下油管接孔连接有下油管连接件，上油管连接件连接到油槽上油管接孔，下油管连接件连接到油槽下油管接孔；油箱底部安装有放油丝堵。

2.根据权利要求1所述的机械密封无水干转保护装置，其特征在于：所述油箱在泵盖油槽同一侧的竖直方向上下钻有两油管接孔用于安装上、下油管连接件，上、下油管连接件用于油箱与泵盖上油槽间并以“上对上、下对下”原则连接，即上油管连接件连接油槽上部和油箱上部、下油管连接件连接油槽下部和油箱下部以实现热虹吸效应的结构。

3.根据权利要求1所述的机械密封无水干转保护装置，其特征在于：所述油位油温计通过螺栓安装在油箱侧边，在螺栓与油箱之间还设置有密封垫。