CN215409382U - 一种泵用串联式双端面机封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泵用串联式双端面机封结构，在大气侧密封腔内设有随泵轴同步运动的叶轮，所述大气侧密封腔的出口流道设置为蜗壳式流道，所述大气侧密封腔内的密封液在叶轮的离心力作用下经过所述蜗壳式流道流出。该机封结构能够大幅度提高大气侧密封液的自循环效果。

Description

一种泵用串联式双端面机封结构

技术领域

本实用新型涉及一种端面机封结构，尤其涉及一种泵用串联式双端面机封结构。

背景技术

目前生产中用于热塑性弹性体原料液态烃输送的机泵机封多为单端面形式机封，输送介质主要为液态丁二烯、异戊二烯、丁二烯残液等易燃、易爆、异味重的烃类物质，该类机泵机封泄漏的危险性高，泄漏极易引起火灾、环保等事故的发生。

在根据API 682-2014标准对烃类泵单端面机封实施串联式双端面机封改造后，物料泄漏的问题得到解决，泵的可靠性得到提高，但是大气侧密封的密封液循环效果不佳，端面温度超高，机封压盖表面测量温度达到75C°，机封使用周期短、密封液泄漏率较高，机封平均故障间隔约为840小时，远低于行业标准。因此目前急需一种既能满足现有安装条件及安全环保要求，又能降低机封故障、延长使用周期的机封结构。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种能够大幅度提高大气侧密封液自循环效果的泵用串联式双端面机封结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种泵用串联式双端面机封结构，在大气侧密封腔内设有随泵轴同步运动的叶轮，所述大气侧密封腔的出口流道设置为蜗壳式流道，所述大气侧密封腔内的密封液在叶轮的离心力作用下经过所述蜗壳式流道流出。

具体的，该机封结构包括机封压盖、大气侧密封组件和介质侧密封组件；

具体的，所述泵轴上匹配设有轴套，所述轴套与所述泵轴通过键传动，所述机封压盖设置在所述轴套外，且两者之间形成有相互独立的大气侧密封腔和介质侧密封腔，所述大气侧密封组件设置于所述大气侧密封腔内，所述介质侧密封组件设置于所述介质侧密封腔内。

具体的，所述大气侧密封组件包括大气侧动环、大气侧静环和大气侧动环弹簧；

所述大气侧静环设置于所述机封压盖上，且两者之间设有大气侧静环密封圈，所述大气侧动环设置于所述轴套上，且两者之间设有大气侧动环密封圈，所述大气侧动环弹簧连接在所述轴套与所述大气侧动环之间。

具体的，所述介质侧密封组件包括介质侧动环、介质侧静环和介质侧动环弹簧；

所述介质侧静环设置于所述机封压盖上，且两者之间设有介质侧静环密封圈，所述介质侧动环设置于所述轴套上，且两者之间设有介质侧动环密封圈，所述介质侧动环弹簧连接在所述轴套与所述介质侧动环之间。

具体的，所述机封压盖通过螺栓与泵连接，所述介质侧密封腔与所述泵的泵腔连通，所述介质侧密封腔上设有自冲洗孔。

具体的，所述机封压盖包括大气侧压盖和介质侧压盖，所述大气侧压盖和介质侧压盖之间设有压盖密封圈。

具体的，所述介质侧密封腔位于所述介质侧压盖与所述轴套之间，所述大气侧密封腔位于所述大气侧压盖与所述轴套之间。

具体的，所述叶轮通过螺栓与所述轴套紧固连接。

具体的，所述轴套与所述泵轴还通过顶丝连接，所述轴套与所述泵轴之间设有泵轴密封圈。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：通过在大气侧密封腔内设置叶轮，并将大气侧密封腔的出口流道设计为蜗壳式流道，利用离心泵的泵送原理有效的提高了大气侧密封液的自循环效果，摩擦副及机封压盖温度明显降低，机封的运行环境得到明显改善，有效的延长了机封的使用周期，故障明显降低，尤其适用于输送烃类介质机泵的串联式双端面机封长周期运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的泵用串联式双端面机封结构结构示意图；

其中：1、机封压盖；101、大气侧压盖；102、介质侧压盖；103、压盖密封圈；2、泵轴；3、轴套；4、大气侧密封腔；5、介质侧密封腔；6、叶轮；7、出口流道；8、大气侧动环；9、大气侧静环；10、大气侧动环弹簧；11、大气侧静环密封圈；12、大气侧动环密封圈；13、介质侧动环；14、介质侧静环；15、介质侧动环弹簧；16、介质侧静环密封圈；17、介质侧动环密封圈；18、自冲洗孔；19、进口流道；20、顶丝；21、泵轴密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

参见图1，一种泵用串联式双端面机封结构，包括机封压盖1、大气侧密封组件和介质侧密封组件，泵轴2上匹配设有轴套3，轴套3与泵轴2通过键传动，机封压盖1设置在轴套3外，且两者之间形成有相互独立的大气侧密封腔4和介质侧密封腔5，大气侧密封组件设置于大气侧密封腔4内，介质侧密封组件设置于介质侧密封腔5内。

具体的，在大气侧密封腔4内设有随泵轴2同步运动的叶轮6，大气侧密封腔4的出口流道7设置为蜗壳式流道，大气侧密封腔4内的密封液在叶轮6的离心力作用下，被甩向叶轮6外缘，进入蜗壳式流道，由于蜗壳式流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，依靠叶轮6的不断运转，密封液便连续地被吸入和排出。

本实施例中，通过在大气侧密封腔4内设置叶轮6，并将出口流道7设置为蜗壳式流道，借助于离心泵的泵送原理，有效的提高了大气侧密封液的自循环效果，摩擦副及机封压盖1温度明显降低，机封的运行环境得到明显改善，有效的延长了机封的使用周期，故障明显降低，尤其适用于输送烃类介质机泵的串联式双端面机封长周期运行泵轴2带动叶轮6转动。

在一些可能实施的方案中，大气侧密封组件包括大气侧动环8、大气侧静环9和大气侧动环弹簧10，大气侧静环9设置于机封压盖1上，且两者之间设有大气侧静环密封圈11，大气侧静环9通过大气侧静环密封圈11与机封压盖1间过盈配合连接，大气侧动环8设置于轴套3上，且两者之间设有大气侧动环密封圈12，大气侧动环弹簧10连接在轴套3与大气侧动环8之间，大气侧动环8在大气侧动环弹簧10提供的弹性力作用下，与大气侧静环9的密封端面紧密接触。

介质侧密封组件包括介质侧动环13、介质侧静环14和介质侧动环弹簧15，介质侧静环14设置于机封压盖1上，且两者之间设有介质侧静环密封圈16，介质侧动环13设置于轴套3上，且两者之间设有介质侧动环密封圈17，介质侧静环14通过介质侧静环密封圈16与机封压盖1间过盈配合连接，介质侧动环弹簧15连接在轴套3与介质侧动环13之间，介质侧动环13在介质侧动环弹簧15提供的弹性力作用下，与介质侧静环14的密封端面紧密接触。其中，大气侧静环密封圈11和介质侧静环密封圈16均可以采用O型密封圈。

以上仅仅为大气侧密封组件和介质侧密封组件的一种具体结构，对于本领域技术人员来说，也可以采用其他现有公知结构的密封组件。

本实施例中，介质侧密封为一级密封，大气侧密封为二级密封，二级密封泵送环的微型涡流道配合叶轮6结构明显增强了大气侧密封腔4内密封液的流动能力，使得二级密封润滑系统的自循环能力提高，单位时间二级密封液的循环流量大大提升，二级密封的润滑、冷却效果得到极大的改善，整个机封运行更加平稳，泄漏及故障率明显降低。

实施例2

参见图1，与实施例1不同的是，本实施例中机封压盖1通过螺栓与泵连接，介质侧密封腔5与泵的泵腔(图中未示出)连通，介质侧密封腔5上设有自冲洗孔18，在实际使用过程中，自冲洗孔18通过进口管(图中未示出)与泵腔的出口端连通。

本实施例机封结构，一级密封采用自冲洗形式，泵腔的出口端的流体经自冲洗孔18，进入大气侧密封腔4，并最终回流至泵腔。二级密封采用特殊设计的自循环形式进行润滑冷却，密封液由机封压盖1上的进口流道19进入机封的大气侧密封腔4，经大气侧密封端面、叶轮6及出口流道7最终回流至外置平衡罐(图中未示出)形成自身循环。

具体的，机封压盖1包括大气侧压盖101和介质侧压盖102，大气侧压盖101和介质侧压盖102之间通过压盖密封圈103密封，压盖密封圈103同样可以采用O型密封圈，大气侧压盖101和介质侧压盖102分别通过螺栓与泵连接，介质侧密封腔5位于介质侧压盖102与轴套3之间，大气侧密封腔4位于大气侧压盖101与轴套3之间。

实施例3

参见图1，与实施例1所不同的是，本实施例中，叶轮6通过螺栓与轴套3紧固连接，轴套3与泵轴2还通过顶丝20连接，轴套3与泵轴2之间设有泵轴密封圈21，泵轴密封圈21同样可以采用O型密封圈。

本实施例中，为防止出现轴套3与泵轴2单一连接失效导致泵轴2与轴套3发生相对运动导致密封失效的问题，进行了双连接传动设计，提高了轴套3与泵轴2连接的可靠性。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：在大气侧密封腔(4)内设有随泵轴(2)同步运动的叶轮(6)，所述大气侧密封腔(4)的出口流道(7)设置为蜗壳式流道，所述大气侧密封腔(4)内的密封液在叶轮(6)的离心力作用下经过所述蜗壳式流道流出。

2.根据权利要求1所述的泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：该机封结构包括机封压盖(1)、大气侧密封组件和介质侧密封组件；

所述泵轴(2)上匹配设有轴套(3)，所述轴套(3)与所述泵轴(2)通过键传动，所述机封压盖(1)设置在所述轴套(3)外，且两者之间形成有相互独立的大气侧密封腔(4)和介质侧密封腔(5)，所述大气侧密封组件设置于所述大气侧密封腔(4)内，所述介质侧密封组件设置于所述介质侧密封腔(5)内。

3.根据权利要求2所述的泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：所述大气侧密封组件包括大气侧动环(8)、大气侧静环(9)和大气侧动环弹簧(10)；

所述大气侧静环(9)设置于所述机封压盖(1)上，且两者之间设有大气侧静环密封圈(11)，所述大气侧动环(8)设置于所述轴套(3)上，且两者之间设有大气侧动环密封圈(12)，所述大气侧动环弹簧(10)连接在所述轴套(3)与所述大气侧动环(8)之间。

4.根据权利要求2所述的泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：所述介质侧密封组件包括介质侧动环(13)、介质侧静环(14)和介质侧动环弹簧(15)；

所述介质侧静环(14)设置于所述机封压盖(1)上，且两者之间设有介质侧静环密封圈(16)，所述介质侧动环(13)设置于所述轴套(3)上，且两者之间设有介质侧动环密封圈(17)，所述介质侧动环弹簧(15)连接在所述轴套(3)与所述介质侧动环(13)之间。

5.根据权利要求2-4任一项所述的泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：所述机封压盖(1)通过螺栓与泵连接，所述介质侧密封腔(5)与泵的泵腔连通，所述介质侧密封腔(5)上设有自冲洗孔(18)。

6.根据权利要求5所述的泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：所述机封压盖(1)包括大气侧压盖(101)和介质侧压盖(102)，所述大气侧压盖(101)和介质侧压盖(102)之间设有压盖密封圈(103)。

7.根据权利要求6所述的泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：所述介质侧密封腔(5)位于所述介质侧压盖(102)与所述轴套(3)之间，所述大气侧密封腔(4)位于所述大气侧压盖(101)与所述轴套(3)之间。

8.根据权利要求2-4任一项所述的泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：所述叶轮(6)通过螺栓与所述轴套(3)紧固连接。

9.根据权利要求2-4任一项所述的泵用串联式双端面机封结构，其特征在于：所述轴套(3)与所述泵轴(2)还通过顶丝(20)连接，所述轴套(3)与所述泵轴(2)之间设有泵轴密封圈(21)。

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