CN218670638U - 一种高压安注泵机械密封 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压安注泵机械密封，包括补偿环组件、非补偿环组件、弹簧座组件、芯轴、轴套、卡圈、防转销、锁紧组件，所述补偿环组件与非补偿环组件通过补偿环与非补偿环的端面相接触来实现对介质的动密封。本实用新型可使高压安注泵在运行过程中机械密封部分的密封性能良好，相当稳定可靠，大大地提升了设备的安全性。

Description

一种高压安注泵机械密封

技术领域

本实用新型涉及核电装备领域的一种机械密封，具体是指一种高压安注泵机械密封。

背景技术

压水堆核电站是目前比较广泛采用的核反应电站，高压安注泵在核电站的一回路中是主要的安全注射系统重要设备，其作用在于方反应堆主回路系统发生中、小破口失水事故时，该泵立即启动，向反应堆注水，防止事故进一步扩大。

以上对高压安注的介绍，充分反应其在核电站一回路中的重要意义和作用，一旦高压安注泵发生故障导致停机，将带来不可预计的严重后果。因此高压安注泵运行过程的安全、可靠成为了关键。高压安注泵机械密封主要起密封作用，防止泵运行过程中介质泄漏，泵内的介质为带放射性的含硼水，温度在70-95℃，机械密封的密封性能尤为的重要。在现有技术中，高压安注泵机械密封在结构上装配工艺复杂，零部件加工难度高，并且不易更换备件。在现有成熟产品中，小弹簧随着轴套一起旋转，在旋转过程中会受到离心力与介质冲刷力的多重影响，考虑实际的工况，不太利于机械密封的运行。在使用过程中补偿环座需要经常浮动以保证摩擦副端面的正常工作，因此补偿环座与弹簧座会因长时间与O形圈的接触摩擦造成损伤，导致此处密封可能出现失效。除此之外，在轴套与芯轴固定所使用的锁紧装置上，现有结构基本都是利用紧定螺钉来进行紧固，但是长此以往会损伤轴的表面，并且存在打滑的潜在危险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种高压安注泵机械密封。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为一种高压安注泵机械密封：包括补偿环组件、非补偿环组件、弹簧座组件、芯轴、轴套、卡圈、防转销、锁紧组件，其特征在于：所述补偿环组件与非补偿环组件通过补偿环与非补偿环的端面相接触来实现对介质的动密封；所述非补偿环组件包括非补偿环、非补偿环O形圈，所述轴套为筒状结构，所述轴套一端外侧加工有螺纹以及环形槽结构，另一端加工带槽台阶，槽内用于安装所述非补偿环，槽底部加工有密封圈槽，用于安装所述非补偿环O形圈，所述轴套台阶处的槽内侧加工有卡圈槽，槽外侧加工有螺旋槽并且加工有多个通孔，所述轴套筒体内侧远离螺纹一端加工有台阶，台阶与所述芯轴配合时安装轴套O形圈，实现静密封作用，所述防转销为圆柱体，大端端面为球面，安装时小端插入所述轴套的通孔内，大端在所述轴套内侧，所述非补偿环为环状结构，在其侧面加工有半圆形槽口，用于与所述防转销配合实现周向固定，所述卡圈安装于卡圈槽内，实现对所述非补偿环的轴向固定，所述轴套一端设有圆柱销，所述轴套通过圆柱销实现与芯轴的轴向固定。

进一步地，所述补偿环组件包括补偿环、补偿环座、补偿环O形圈，所述补偿环座为筒状结构，所述补偿环座上加工有多处台阶，所述补偿环座在大径一端加工有凹槽，分别用于安装所述补偿环与补偿环O形圈，所述补偿环座小径一端的端面设有若干盲孔以及多个螺纹孔，盲孔内安装有弹簧，螺纹孔内设有导向销，所述补偿环座大径的槽内侧加工有卡圈槽以及多个通孔，所述补偿环结构上与非补偿环类似，所述补偿环与防转销配合保持周向固定，所述防转销为圆柱体，所述防转销大端端面为球面，安装时所述防转销小端插入轴套的通孔内、大端在轴套内侧，所述卡圈安装于卡圈槽内，实现对所述非补偿环的轴向固定。

进一步地，所述弹簧座组件包括弹簧座、多个弹簧、弹簧座O形圈、导向销、螺栓B、定位块，所述弹簧座为环状结构，所述弹簧座端面上加工有多个与补偿环座上螺纹孔对应的通孔，用于所述导向销通过，所述导向销为圆头螺纹销，所述导向销通过弹簧座的孔固定于补偿环座的螺纹孔中，使得所述补偿环座与弹簧座周向保持固定，轴向可运动，所述弹簧座与补偿环座之间装有补偿环座O形圈，所述弹簧一端抵住补偿环座盲孔底部、另一端抵住弹簧座，从而为摩擦副端面提供弹力，多弹簧的结构使得摩擦副端面压力均匀，更加稳定，所述定位块安装于弹簧座上，通过所述螺栓B固定，所述定位块的远离螺栓B一端嵌入轴套的环形槽内，从而实现集装式的功能，使得装配过程更简单，避免装配过程中可能造成的额外影响。

进一步地，所述锁紧组件包括锁紧环A、锁紧环B、螺栓A、锁止垫圈，所述锁紧环B为环状结构，所述锁紧环B的端面加工有多个与锁紧环A对应的螺纹孔，所述锁紧环B内圈加工螺纹并与轴套的螺纹相配合，所述锁紧环B外圈加工有多个缺口，用于使用专用工具进行旋紧，所述锁紧环A结构与锁紧环B类似，所述锁紧环A的端面加工有与锁紧环B螺纹孔对应的通孔，所述锁紧环B与轴套通过螺纹连接，所述锁紧环A与芯轴通过螺纹连接，所述锁紧环B与锁紧环A通过螺栓A连接紧固，同时在所述锁止垫圈的作用下可防止螺栓松动，这种连接方式可使得所述芯轴与轴套保持固定。

本实用新型可使高压安注泵在运行过程中机械密封部分的密封性能良好，相当稳定可靠，大大地提升了设备的安全性。

附图说明

图1是本实用新型一种高压安注泵机械密封的结构示意图1。

图2是本实用新型一种高压安注泵机械密封的结构示意图2。

图3是本实用新型一种高压安注泵机械密封的轴套结构示意图。

如图所示：1、轴套，2、非补偿环，3、防转销，4、弹簧座O形圈，5、补偿环，6、补偿环座，7、弹簧座，8、弹簧，9、锁紧环B，10、螺栓A，11、锁紧环A，12、圆柱销，13、导向销，14、补偿环座O形圈，15、补偿环O形圈，16、非补偿环O形圈，17、轴套O形圈，18、卡圈，19、芯轴，20、锁止垫圈，21、定位块，22、螺栓B。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种高压安注泵机械密封做进一步的详细说明。

结合附图1-3，一种高压安注泵机械密封，包括补偿环组件、非补偿环组件、弹簧座组件、芯轴19、轴套1、卡圈18、防转销3、锁紧组件，其特征在于：所述补偿环组件与非补偿环组件通过补偿环5与非补偿环2的端面相接触来实现对介质的动密封；所述非补偿环组件包括非补偿环2、非补偿环O形圈16，所述轴套1为筒状结构，所述轴套1一端外侧加工有螺纹以及环形槽结构，另一端加工带槽台阶，槽内用于安装所述非补偿环2，槽底部加工有密封圈槽，用于安装所述非补偿环O形圈16，所述轴套1台阶处的槽内侧加工有卡圈槽，槽外侧加工有螺旋槽并且加工有多个通孔，所述轴套1筒体内侧远离螺纹一端加工有台阶，台阶与所述芯轴19配合时安装轴套O形圈17，实现静密封作用，所述防转销3为圆柱体，大端端面为球面，安装时小端插入所述轴套1的通孔内，大端在所述轴套1内侧，所述非补偿环2为环状结构，在其侧面加工有半圆形槽口，用于与所述防转销3配合实现周向固定，所述卡圈18安装于卡圈槽内，实现对所述非补偿环2的轴向固定，所述轴套1一端设有圆柱销12，所述轴套1通过圆柱销12实现与芯轴19的轴向固定。

所述补偿环组件包括补偿环5、补偿环座6、补偿环O形圈15，所述补偿环座6为筒状结构，所述补偿环座6上加工有多处台阶，所述补偿环座6在大径一端加工有凹槽，分别用于安装所述补偿环5与补偿环O形圈15，所述补偿环座6小径一端的端面设有若干盲孔以及多个螺纹孔，盲孔内安装有弹簧8，螺纹孔内设有导向销13，所述补偿环座6大径的槽内侧加工有卡圈槽以及多个通孔，所述补偿环5结构上与非补偿环2类似，所述补偿环5与防转销3配合保持周向固定，所述防转销3为圆柱体，所述防转销3大端端面为球面，安装时所述防转销3小端插入轴套1的通孔内、大端在轴套1内侧，所述卡圈18安装于卡圈槽内，实现对所述非补偿环2的轴向固定。

所述弹簧座组件包括弹簧座7、多个弹簧8、弹簧座O形圈4、导向销13、螺栓B22、定位块21，所述弹簧座7为环状结构，所述弹簧座7端面上加工有多个与补偿环座6上螺纹孔对应的通孔，用于所述导向销13通过，所述导向销13为圆头螺纹销，所述导向销13通过弹簧座7的孔固定于补偿环座6的螺纹孔中，使得所述补偿环座6与弹簧座7周向保持固定，轴向可运动，所述弹簧座7与补偿环座6之间装有补偿环座O形圈14，所述弹簧8一端抵住补偿环座6盲孔底部、另一端抵住弹簧座7，从而为摩擦副端面提供弹力，多弹簧的结构使得摩擦副端面压力均匀，更加稳定，所述定位块21安装于弹簧座7上，通过所述螺栓B22固定，所述定位块21的远离螺栓B22一端嵌入轴套1的环形槽内，从而实现集装式的功能，使得装配过程更简单，避免装配过程中可能造成的额外影响。

所述锁紧组件包括锁紧环A11、锁紧环B9、螺栓A10、锁止垫圈20，所述锁紧环B9为环状结构，所述锁紧环B9的端面加工有多个与锁紧环A11对应的螺纹孔，所述锁紧环B9内圈加工螺纹并与轴套1的螺纹相配合，所述锁紧环B9外圈加工有多个缺口，用于使用专用工具进行旋紧，所述锁紧环A11结构与锁紧环B9类似，所述锁紧环A11的端面加工有与锁紧环B9螺纹孔对应的通孔，所述锁紧环B9与轴套1通过螺纹连接，所述锁紧环A11与芯轴19通过螺纹连接，所述锁紧环B9与锁紧环A11通过螺栓A10连接紧固，同时在所述锁止垫圈20的作用下可防止螺栓松动，这种连接方式可使得所述芯轴19与轴套1保持固定。

本发明是这样工作的：工作之前，可将补偿环组件与弹簧座组件通过导向销13连接装配，此时可将弹簧8进行部分预压缩。接着将非补偿环组件与弹簧座组件装配，通过定位块21进行固定，此时摩擦副端面相接触，并且弹簧8处于预压缩状态，避免在后续装配过程中损坏摩擦副，同时可简化安装过程，使其变得简单，安全。当整体装配于高压安注泵后，将定位块21拆除，此时即为可工作状态。工作时轴套O形圈17、补偿环O形圈15、非补偿环O形圈16、弹簧座O形圈4、补偿环座O形圈14均周向固定，起到静密封的效果。非补偿环2与芯轴19同时转动，补偿环5周向固定，两环通过端面接触的方式以达到密封效果。

本实用新型的有益效果：

1.高压安注泵机械密封设计为集装式，其优势在于在安装过程中方便，快捷，并且装配位置准确，同时避免装配过程中磕碰到摩擦副表面；

2.高压安注泵机械密封设计为弹簧静止式，并且为多弹簧结构。由于高压安注泵机械密封使用的转速较高，弹簧静止式的结构可使弹簧不受离心力影响，并且减少旋转过程中产生的冲刷的影响。多弹簧结构也可使得摩擦副端面受力均匀，避免弹力不均造成端面状态恶劣。

3.高压安注泵机械密封轴套上设计有特殊的螺旋结构，在旋转过程中，由于表面特殊的螺旋结构，可产生泵效的作用，强制循环内部的介质，从而可以实现介质不断地循环，冷却，使得摩擦副端面的运行状态良好。

4.高压安注泵机械密封的非补偿环座与弹簧座指定位置喷涂有硬质合金涂层，喷涂后该处的耐磨性得到了巨大的提升，解决了因O形圈造成磨损导致密封失效的问题。

5.高压安注泵机械密封独特的锁紧设计，可实现传递的扭矩更大的同时不会损伤轴套表面，降低造成打滑的风险。

6.高压安注泵机械密封导向销采取带台阶的螺纹销形式，安装简单方便，可在安装过程中起到预压缩弹簧的作用，同时还能起到周向固定非补偿环座的作用。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种高压安注泵机械密封，包括补偿环组件、非补偿环组件、弹簧座组件、芯轴(19)、轴套(1)、卡圈(18)、防转销(3)、锁紧组件，其特征在于：所述补偿环组件与非补偿环组件通过补偿环(5)与非补偿环(2)的端面相接触来实现对介质的动密封；

所述非补偿环组件包括非补偿环(2)、非补偿环O形圈(16)，所述轴套(1)为筒状结构，所述轴套(1)一端外侧加工有螺纹以及环形槽结构，另一端加工带槽台阶，槽内用于安装所述非补偿环(2)，槽底部加工有密封圈槽，用于安装所述非补偿环O形圈(16)，所述轴套(1)台阶处的槽内侧加工有卡圈槽，槽外侧加工有螺旋槽并且加工有多个通孔，所述轴套(1)筒体内侧远离螺纹一端加工有台阶，台阶与所述芯轴(19)配合时安装轴套O形圈(17)，实现静密封作用，所述防转销(3)为圆柱体，大端端面为球面，安装时小端插入所述轴套(1)的通孔内，大端在所述轴套(1)内侧，所述非补偿环(2)为环状结构，在其侧面加工有半圆形槽口，用于与所述防转销(3)配合实现周向固定，所述卡圈(18)安装于卡圈槽内，实现对所述非补偿环(2)的轴向固定，所述轴套(1)一端设有圆柱销(12)，所述轴套(1)通过圆柱销(12)实现与芯轴(19)的轴向固定。

2.根据权利要求1所述的一种高压安注泵机械密封，其特征在于：所述补偿环组件包括补偿环(5)、补偿环座(6)、补偿环O形圈(15)，所述补偿环座(6)为筒状结构，所述补偿环座(6)上加工有多处台阶，所述补偿环座(6)在大径一端加工有凹槽，分别用于安装所述补偿环(5)与补偿环O形圈(15)，所述补偿环座(6)小径一端的端面设有若干盲孔以及多个螺纹孔，盲孔内安装有弹簧(8)，螺纹孔内设有导向销(13)，所述补偿环座(6)大径的槽内侧加工有卡圈槽以及多个通孔，所述补偿环(5)与防转销(3)配合保持周向固定，所述防转销(3)为圆柱体，所述防转销(3)大端端面为球面，安装时所述防转销(3)小端插入轴套(1)的通孔内、大端在轴套(1)内侧，所述卡圈(18)安装于卡圈槽内，实现对所述非补偿环(2)的轴向固定。

3.根据权利要求2所述的一种高压安注泵机械密封，其特征在于：所述弹簧座组件包括弹簧座(7)、多个弹簧(8)、弹簧座O形圈(4)、导向销(13)、螺栓B(22)、定位块(21)，所述弹簧座(7)为环状结构，所述弹簧座(7)端面上加工有多个与补偿环座(6)上螺纹孔对应的通孔，用于所述导向销(13)通过，所述导向销(13)为圆头螺纹销，所述导向销(13)通过弹簧座(7)的孔固定于补偿环座(6)的螺纹孔中，使得所述补偿环座(6)与弹簧座(7)周向保持固定，轴向可运动，所述弹簧座(7)与补偿环座(6)之间装有补偿环座O形圈(14)，所述弹簧(8)一端抵住补偿环座(6)盲孔底部、另一端抵住弹簧座(7)，从而为摩擦副端面提供弹力，多弹簧的结构使得摩擦副端面压力均匀，更加稳定，所述定位块(21)安装于弹簧座(7)上，通过所述螺栓B(22)固定，所述定位块(21)的远离螺栓B(22)一端嵌入轴套(1)的环形槽内，从而实现集装式的功能，使得装配过程更简单，避免装配过程中可能造成的额外影响。

4.根据权利要求1所述的一种高压安注泵机械密封，其特征在于：所述锁紧组件包括锁紧环A(11)、锁紧环B(9)、螺栓A(10)、锁止垫圈(20)，所述锁紧环B(9)为环状结构，所述锁紧环B(9)的端面加工有多个与锁紧环A(11)对应的螺纹孔，所述锁紧环B(9)内圈加工螺纹并与轴套(1)的螺纹相配合，所述锁紧环B(9)外圈加工有多个缺口，用于使用专用工具进行旋紧，所述锁紧环A(11)的端面加工有与锁紧环B(9)螺纹孔对应的通孔，所述锁紧环B(9)与轴套(1)通过螺纹连接，所述锁紧环A(11)与芯轴(19)通过螺纹连接，所述锁紧环B(9)与锁紧环A(11)通过螺栓A(10)连接紧固，同时在所述锁止垫圈(20)的作用下可防止螺栓松动，这种连接方式可使得所述芯轴(19)与轴套(1)保持固定。

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