CN219827712U - 一种零泄漏双端面干气密封保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种零泄漏双端面干气密封保护装置，包括内轴套、外轴套组件、内压盖组件、动环、外压盖组件、定位块螺钉、定位块、传动套、传动套螺钉和锁紧螺母。该零泄漏双端面干气密封保护装置在双端面干气密封靠近介质侧前端增加一道轴封，完全阻隔介质进入到干气密封腔内，避免造成干气密封损伤，大大改善干气密封的使用性能，其使用寿命会延长数倍甚至数十倍。

Description

一种零泄漏双端面干气密封保护装置

技术领域

本实用新型属于密封装置技术领域，具体涉及一种零泄漏双端面干气密封保护装置。

背景技术

随着国家对环保要求的提高，各行业对环保要求也越来越重视，很多事故都是密封泄漏造成。传统双端面干气密封在运用过程中存在以下不足：第一，在设备启动以前，双端面干气密封端面没有稳定的高压气膜，被密封的带压介质可能进入密封端面。一旦运转，物料进入干气密封端面，造成干气密封瞬间损坏。第二，高粘度或带颗粒介质，极易附着在干气密封的密封环内侧，严重影响干气密封的使用效果和使用寿命。第三，双端面干气密封需要在密封腔内注入高于介质压力的干净干燥密封气(一般为氮气)，一旦没形成压差、甚至介质压力高于密封气压力，一旦启动设备，干气密封即刻会损坏。

以上不足均为密封运行环境恶劣，从而导致干气密封使用效果和所以寿命严重降低，干气密封早期就出现异常泄漏。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决传统双端面干气密封的不足的问题，提出了一种零泄漏双端面干气密封保护装置。

本实用新型的技术方案是：一种零泄漏双端面干气密封保护装置包括内轴套、外轴套组件、内压盖组件、动环、外压盖组件、定位块螺钉、定位块、传动套、传动套螺钉和锁紧螺母；

内轴套和外轴套组件均套设在泵轴的两侧；泵轴的两侧设置有内压盖组件和外压盖组件；动环和锁紧螺母设置在外轴套组件上；传动套通过传动套螺钉设置在泵轴的两侧；定位块通过定位块螺钉与泵轴一侧的外压盖组件固定连接。

进一步地，内轴套和泵轴之间以及外轴套组件和泵轴之间均设置有O形圈；动环和外轴套组件之间设置有O形圈；内压盖组件和泵腔体之间设置有O形圈；内压盖组件和外压盖组件之间设置有O形圈。

进一步地，零泄漏双端面干气密封保护装置还包括连接螺钉、螺母和双头螺柱；

内压盖组件和外压盖组件通过螺母和双头螺柱设置在泵轴的一侧；内压盖组件和外压盖组件还通过连接螺钉设置在泵轴的另一侧；螺母和双头螺柱均与零泄漏双端面干气密封保护装置的泵壳体连接。

进一步地，零泄漏双端面干气密封保护装置还包括卡圈和轴封；

轴封通过卡圈设置在内压盖组件的凹槽内。

进一步地，零泄漏双端面干气密封保护装置还包括介质侧静环和大气侧静环；

动环的两侧设置有介质侧静环和大气侧静环。

进一步地，零泄漏双端面干气密封保护装置还包括弹簧；

设置在泵轴一侧的介质侧静环内设置有弹簧。

进一步地，内压盖组件和外压盖组件内均设置有防转销。

本实用新型的有益效果是：该零泄漏双端面干气密封保护装置在双端面干气密封靠近介质侧前端增加一道轴封，完全阻隔介质进入到干气密封腔内，避免造成干气密封损伤，大大改善干气密封的使用性能，其使用寿命会延长数倍甚至数十倍。前置轴封具有耐干摩擦、耐高速和介质零泄漏的特点。

附图说明

图1为零泄漏双端面干气密封保护装置的结构图；

图中，1、内轴套；2、卡圈；3、轴封；4、外轴套组件；5、内压盖组件；6、介质侧静环；7、动环；8、弹簧；9、外压盖组件；10、定位块螺钉；11、定位块；12、传动套；13、传动套螺钉；14、连接螺钉；15、大气侧静环；16、锁紧螺母；17、螺母；18、双头螺柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种零泄漏双端面干气密封保护装置，包括内轴套1、外轴套组件4、内压盖组件5、动环7、外压盖组件9、定位块螺钉10、定位块11、传动套12、传动套螺钉13和锁紧螺母16；

内轴套1和外轴套组件4均套设在泵轴的两侧；泵轴的两侧设置有内压盖组件5和外压盖组件9；动环7和锁紧螺母16设置在外轴套组件4上；传动套12通过传动套螺钉13设置在泵轴的两侧；定位块11通过定位块螺钉10与泵轴一侧的外压盖组件9固定连接。在本实用新型实施例中，如图1所示，内轴套1和泵轴之间以及外轴套组件4和泵轴之间均设置有O形圈；动环7和外轴套组件4之间设置有O形圈；内压盖组件5和泵腔体之间设置有O形圈；内压盖组件5和外压盖组件9之间设置有O形圈。

在本实用新型实施例中，如图1所示，零泄漏双端面干气密封保护装置还包括连接螺钉14、螺母17和双头螺柱18；

内压盖组件5和外压盖组件9通过螺母17和双头螺柱18设置在泵轴的一侧；内压盖组件5和外压盖组件9还通过连接螺钉14设置在泵轴的另一侧；螺母17和双头螺柱18均与零泄漏双端面干气密封保护装置的泵壳体连接。

在本实用新型实施例中，如图1所示，零泄漏双端面干气密封保护装置还包括卡圈2和轴封3；

轴封3通过卡圈2设置在内压盖组件5的凹槽内。

在本实用新型实施例中，如图1所示，零泄漏双端面干气密封保护装置还包括介质侧静环6和大气侧静环15；

动环7的两侧设置有介质侧静环6和大气侧静环15。

在本实用新型实施例中，如图1所示，零泄漏双端面干气密封保护装置还包括弹簧8；

设置在泵轴一侧的介质侧静环6内设置有弹簧8。介质侧静环6、动环7以及大气侧静环15在弹簧8的弹力作用下端面贴合在一起，确保泵静止状态时介质不泄漏。

在本实用新型实施例中，如图1所示，内压盖组件5和外压盖组件9内均设置有防转销。防转销可防止介质侧静环6和大气侧静环15旋转。

双端面干气密封工作原理是用外加的且高于被密封介质压力的密封气(如管网氮气通过过滤调压)，来封住被密封介质，实现介质的零泄漏。

该零泄漏双端面干气密封保护装置为双端面干气密封+前置轴封，前置轴封为零泄漏，这样介质就不会进入到干气密封腔体内，也就是在介质和干气密封之间建立一道安全屏障，将介质和干气密封完全隔离开来，从而保证了干气密封干净干燥的运行环境，大大延长干气密封的使用寿命。设备没运转时，前置轴封能起到静密封作用，将介质与干气密封隔离。当设备运转，前置轴封组件起主要密封作用，既能阻挡介质泄漏到干气密封腔体内，也能阻挡干气密封的密封气内漏到设备内污染介质。

如果双端面干气密封工作所需要的密封气压力波动甚至低于介质压力，由于前置轴封为主密封且实现介质零泄漏，因此仍然能实现低压的密封气封住高压的介质。

随着设备运行时间的增加，前置轴封唇口会有所磨损(一般运行时间超过2年以上)，这时从干气密封端面泄漏的微量密封气进入保护腔，因其泄漏气体压力高于介质压力，仍然会阻隔介质进入到干气密封腔内。

极端情况下，如果出现干气密封完全失效，这时前置轴封起到完全密封作用，介质不会泄漏。即使前置密封唇口有所磨损，前置密封也能起到节流衬套的作用，有少量的密封气进入设备内，介质仍然处于零泄漏状态。

前置轴封基本原理，靠与轴(轴套)接触的唇口实现密封，唇口材质为高分子材料，通过材质的改性，实现了唇口耐干摩擦、高速、低磨损的特性。

目前该装置能适应的工况条件是：各种含固体物的液态或气态化工介质，线速度≤30m/s，介质压力≤2MPa。随着材料的改进，能实现更高的速度和压力。

如图1所示，内轴套1、外轴套组件4、内压盖组件5、介质侧静环6、动环7、大气侧静环15、外压盖组件9和传动套12均为圆形回转体。

内轴套1和外轴套组件4作为转动零件，加载了动环7、锁紧螺母16、传动套12和传动套螺钉13组成转动部件；锁紧螺母16将动环压紧在外轴套组件4上；传动套螺钉13将传动套12压紧在泵轴上，实现以上转动零件与泵轴同步运转。内压盖组件5和外压盖组件9作为静止零件，加载了卡圈2、轴封3、介质侧静环6、大气侧静环15、弹簧8、定位块11和定位块螺钉10组成静止部件；内压盖组件5和外压盖组件9通过连接螺钉14相连；介质侧静环6和大气侧静环15背部都有弹簧8，靠弹簧8的弹力，将介质侧静环6和大气侧静环15压紧在动环7端面上，实现端面密封。

通过定位块11、定位块螺钉10，将以上转动部件和静止部件连接成整体，组成零泄漏双端面干气密封保护装置。

连接关系：内轴套1套装于泵轴上，通过泵轴上的台阶及键定位及传动；外轴套组件4为圆形回转体，外轴套组件4套装于泵轴上，与泵轴间设有O形圈实现密封，内轴套1与外轴套组件4之间设有O形圈实现密封；内压盖组件5和外压盖组件9均为圆形回转体，通过螺母17、双头螺柱18和连接螺钉14分别在两侧进行固定连接，同时通过螺母17和双头螺柱18在一侧与泵壳体进行连接固定，内压盖组件5和泵壳体之间设有缠绕垫实现密封；轴封3通过卡圈2配合安装内压盖组件5的凹槽内，与外轴套组件4形成动密封；动环7为圆形回转体，动环7安装在外轴套组件4上，通过锁紧螺母16限位，锁紧螺母16固定在外轴套组件4，外轴套组件4上有传动销，通过传动销传动，动环7与外轴套组件4之间，设有O形圈实现密封；动环7两侧对称安装有介质侧静环6和大气侧静环15，位于内压盖组件5、外压盖组件9组成部件和外轴套组件4之间，同时在介质侧静环6与动环7中贯穿设有弹簧8，弹簧8两端分别嵌入内压盖组件5和外压盖组件9预设沉孔内；内压盖组件5内设有防转销防转，外压盖组件9内设有防转销防转，内压盖组件5、外压盖组件9、介质侧静环6及大气侧静环15之间均设有O形圈实现密封；传动套12为圆形回转体，通过螺钉13穿过外轴套组件5将传动套12与泵轴进行固定连接，泵轴旋转时，通过外轴套组件4与传动套12带动动环7旋转；定位块11通过定位块螺钉10与外压盖组件9固定，通过定位块11凹槽与传动套12进行定位固定。

图1中，静止件为：卡圈2、轴封3、内压盖组件5、介质侧静环6、弹簧8、外压盖组件9、连接螺钉14、大气侧静环15、螺母17和双头螺柱18。旋转件为：内轴套1、外轴套组件4、动环7、传动套12、传动套螺钉13和锁紧螺母16。

安装方式：用双头螺柱18、螺母17，将零泄漏双端面干气密封保护装置安装在泵腔体上，同时拧紧传动套螺钉13，即完成干气密封安装。

泵启动前，需取下定位块11和定位块螺钉10。

工作原理：密封气从内压盖组件5上预设的密封气注入口加注(通常为氮气)，其压力高于被密封介质，工作时密封气分别通过介质侧密封面和大气侧密封面泄漏，大气侧泄漏的密封气直接排空，而介质侧泄漏的密封气，存储于干气密封与轴封3之间。因零泄漏的轴封3阻隔了介质进入干气密封腔体，因此介质侧泄漏的密封气为纯的氮气，且压力高于介质。

设备未运转时，轴封3与外轴套组件4接触能起到静密封作用，将介质与干气密封隔离。

设备运转时，当密封气体加注使得设备内部升压，由于密封气体产生的静压力使得动环7与介质侧静环6和大气侧静环15之间分离并形成气膜，以实现非接触运行。随着泵轴转动，内轴套1通过泵轴上的台阶及键定位及传动，同时泵轴通过传动套12带动外轴套组件4转动，以此带动动环7旋转，通过动环上槽的作用把密封气体向密封坝泵送，当弹簧8的弹簧力、密封气的静压力和密封坝内的流体动力相等时，密封面之间形成稳定的刚性气膜间隙，从而达到干气密封的目的。

轴封3起主要密封作用，既能阻挡介质泄漏到干气密封腔体内，也能阻挡干气密封的密封气内漏到设备内污染介质。随着使用时间的增加，轴封3的唇口与外轴套组件4摩擦磨损，轴封3的密封性降低，此时轴封可视作为节流衬套。因双端面干气密封介质侧泄漏的密封气压力高于介质，在轴封节流衬套功能作用下，介质仍然不能进入干气密封腔体内，干气密封依然运行平稳，实现介质零泄漏。

当轴封3唇口磨损程度加剧、唇口与轴套之间间隙增大，双端面干气密封逐步趋于普通无前置轴封状态，双端面干气密封照常还是起到密封作用，被密封介质仍然为零泄漏。

前置轴封可以用衬套和高速油封等替代，仍然能起到较好的密封效果，只是性能和使用寿命低于轴封。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种零泄漏双端面干气密封保护装置，其特征在于，包括内轴套(1)、外轴套组件(4)、内压盖组件(5)、动环(7)、外压盖组件(9)、定位块螺钉(10)、定位块(11)、传动套(12)、传动套螺钉(13)和锁紧螺母(16)；

所述内轴套(1)和外轴套组件(4)均套设在泵轴的两侧；所述泵轴的两侧设置有内压盖组件(5)和外压盖组件(9)；所述动环(7)和锁紧螺母(16)设置在外轴套组件(4)上；所述传动套(12)通过传动套螺钉(13)设置在泵轴的两侧；所述定位块(11)通过定位块螺钉(10)与泵轴一侧的外压盖组件(9)固定连接。

2.根据权利要求1所述的零泄漏双端面干气密封保护装置，其特征在于，所述内轴套(1)和泵轴之间以及外轴套组件(4)和泵轴之间均设置有O形圈；所述动环(7)和外轴套组件(4)之间设置有O形圈；所述内压盖组件(5)和泵腔体之间设置有O形圈；所述内压盖组件(5)和外压盖组件(9)之间设置有O形圈。

3.根据权利要求1所述的零泄漏双端面干气密封保护装置，其特征在于，所述零泄漏双端面干气密封保护装置还包括连接螺钉(14)、螺母(17)和双头螺柱(18)；

所述内压盖组件(5)和外压盖组件(9)通过螺母(17)和双头螺柱(18)设置在泵轴的一侧；所述内压盖组件(5)和外压盖组件(9)还通过连接螺钉(14)设置在泵轴的另一侧；所述螺母(17)和双头螺柱(18)均与零泄漏双端面干气密封保护装置的泵壳体连接。

4.根据权利要求1所述的零泄漏双端面干气密封保护装置，其特征在于，所述零泄漏双端面干气密封保护装置还包括卡圈(2)和轴封(3)；

所述轴封(3)通过卡圈(2)设置在内压盖组件(5)的凹槽内。

5.根据权利要求1所述的零泄漏双端面干气密封保护装置，其特征在于，所述零泄漏双端面干气密封保护装置还包括介质侧静环(6)和大气侧静环(15)；

所述动环(7)的两侧设置有介质侧静环(6)和大气侧静环(15)。

6.根据权利要求5所述的零泄漏双端面干气密封保护装置，其特征在于，所述零泄漏双端面干气密封保护装置还包括弹簧(8)；

设置在泵轴一侧的所述介质侧静环(6)内设置有弹簧(8)。

7.根据权利要求1所述的零泄漏双端面干气密封保护装置，其特征在于，所述内压盖组件(5)和外压盖组件(9)内均设置有防转销。