CN220134263U - 一种高扬程潜水泵机械密封结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高扬程潜水泵机械密封结构，属于机械技术领域。该包括静环组件、动环组件以及弹簧组件，所述动环组件包括动环和动环座，所述弹簧组件包括有密封抵接所述动环的波纹管，所述动环座将所述波纹管压紧在所述动环外侧，还包括压紧环和设置于所述压紧环内侧的密封垫圈，所述压紧环设置于所述动环座外侧，且所述压紧环的一端具有将所述密封垫圈压紧在所述动环的压紧翻边。本申请能够提高动环和波纹管之间的密封效果。

Description

一种高扬程潜水泵机械密封结构

技术领域

本申请涉及机械技术领域，尤其是涉及一种高扬程潜水泵机械密封结构。

背景技术

机械密封是指由至少一对垂直于转动轴轴线，并在流体压力、补偿机构和辅助密封的配合下与转动轴保持贴合且相对滑动所构成的密封装置。机械密封应用于离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备

常见的机械密封结构由静环件、动环件、弹性元件等结构组成。动环件包括动环和动环座。弹性机构包括贴合于转动轴且抵接动环的波纹管、用于压紧波纹管的紧固圈、设置于波纹管远离动环一侧的弹簧座以及布置于弹簧座内的弹簧。当转动轴工作时，动环和弹性元件与转动轴同步转动，静环相对转动轴处于静止状态，动环和静环之间的抵接面为动密封；动环座将波纹管压紧在动环上，动环的外侧壁和靠近波纹管的一侧端面与波纹管的抵接为静密封。

上述的机械密封应用在高扬程潜水泵内时，由于泵体内液体介质腔室的压力较大，易产生泄漏的现象，上述机械密封中的动环和波纹管之间的密封效果有待提高。

实用新型内容

为了提高动环和波纹管之间的密封效果，本申请提供一种高扬程潜水泵机械密封结构。

本申请提供的一种高扬程潜水泵机械密封结构采用如下的技术方案：

一种高扬程潜水泵机械密封结构，包括静环组件、动环组件以及弹簧组件，所述动环组件包括动环和动环座，所述弹簧组件包括有密封抵接所述动环的波纹管，所述动环座将所述波纹管压紧在所述动环外侧，还包括压紧环和设置于所述压紧环内侧的密封垫圈，所述压紧环设置于所述动环座外侧，且所述压紧环的一端具有将所述密封垫圈压紧在所述动环的压紧翻边。

通过采用上述技术方案，压紧环将密封垫圈压紧在动环端面上，使得在动环上形成一个新的密封点，相较于现有技术中动环只在外周面和一侧端面与波纹管形成密封，密封垫圈的设置，使得在动环的两侧端面和外侧端面形成三处密封，提高了动环的密封性能，同时在压紧环的作用下将动环件和弹簧组件压紧成一个整体，提高了动环和弹簧组件转动时的稳定性。

可选的，所述压紧翻边和所述动环的端面之间形成有供所述密封垫圈布置的放置区域，所述密封垫圈位于所述放置区域内且与所述压紧翻边的端部存在退让间隙。

通过采用上述技术方案，使得密封垫圈的内侧到转动轴的径向距离大于压紧翻边内侧到转动轴的距离，降低了压紧翻边的端部抵接在密封垫圈而使密封垫圈表面出现划破的概率，退让间隙的设置，对密封垫圈能够起到一定防护作用。

可选的，述动环的内壁具有退让斜面，所述退让斜面和所述波纹管之间形成有供所述波纹管轴向伸缩的移动间隙。

通过采用上述技术方案，当转动轴发生轴向窜动时，波纹管受到转动轴的轴向力而进行轴向伸缩，退让斜面的设置，能够使得波纹管在移动间隙内朝动环进行伸缩而不会对动环造成挤压，有助于提高动环的使用寿命。

可选的，所述压紧环在远离所述压紧翻边的一端具有压紧所述动环座的弧形翻边。

通过采用上述技术方案，弧形翻边的设置，使得压紧环对动环座径向方向的端面形成压紧作用，弧形翻边和压紧翻边配合，提高了压紧环对动环件和弹簧组件压紧后的整体性。

可选的，所述密封垫圈的端部周向设置有多个定位插块，所述动环座的端面具有供所述定位插块插入的定位插槽。

通过采用上述技术方案，在进行密封垫圈的安装时，通过定位插块和定位插槽的配合，实现了密封垫圈在动环座上的预定位，便于压紧翻边的压紧，同时能够降低转动轴转动时，密封垫圈出现径向窜动的概率。

可选的，所述密封垫圈的一侧端面设置有圆弧部，所述压紧翻边将所述圆弧部压紧变形并贴合至所述动环或者所述压紧翻边。

通过采用上述技术方案，公开了密封垫圈的一种形式，正常放置状态下，圆弧部呈凸起状态，在压紧翻边的压紧作用下，使得圆弧部发生挤压变形，变形后的圆弧部贴合在动环或者压紧翻边上，相较于截面为矩形的密封垫圈，提高了密封效果。

可选的，所述密封垫圈的两侧端面均设置有圆弧部，所述压紧翻边将所述圆弧部压紧变形并分别贴合至所述动环和所述压紧翻边上。

通过采用上述技术方案，公开了密封垫圈的另一种形式，在压紧翻边的压紧作用下，使得压紧环两侧的圆弧部均发生挤压变形，变形后的两个圆弧部分别贴合在动环和压紧翻边上，提高密封效果。

可选的，所述密封垫圈与所述波纹管一体设置。

通过采用上述技术方案，公开了密封垫圈的另一种形式，将密封垫圈和波纹管一体成型设置，减少了密封垫圈的安装操作，且使得动环的三个密封点的整体性更好，密封效果好。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请的高扬程潜水泵机械密封结构，通过压紧环和密封垫圈的设置，使得在动环的外侧周面和两侧端面形成三处密封点，提高密封效果，同时压紧环将动环件和弹簧组件压紧成整体，保证转动时的稳定性；

2.本申请通过退让间隙的设置，能够降低压紧翻边的端部抵接在密封垫圈而使密封垫圈表面出现划破的概率；

3.本申请通过定位插块和定位插槽的配合，实现了密封垫圈在动环座上的预定位，同时能够降低转动轴转动时，密封垫圈出现周向窜动的概率。

附图说明

图1是实施例1中的整体结构的剖面示意图。

图2是实施例1中动环组件和弹簧组件的剖面示意图。

图3是图2中A处的局部放大示意图。

图4是实施例2的密封垫圈的剖面示意图。

图5是实施例3的密封垫圈的剖面示意图。

图6是实施例4的密封垫圈安装后的剖面示意图。

附图标记说明：1、静环组件；11、静环；111、缺口；12、静环座；2、动环组件；21、动环；211、退让斜面；212、移动间隙；22、动环座；221、定位插槽；3、弹簧组件；31、波纹管；32、紧固圈；33、弹簧座；34、弹簧；4、压紧环；41、压紧翻边；42、弧形翻边；43、放置区域；5、密封垫圈；51、退位间隙；52、定位插块；53、圆弧部；6、推板；a1、第一密封垫；a2、第二密封点；a3、第三密封点。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高扬程潜水泵机械密封结构。

实施例1：

参照图1，一种高扬程潜水泵机械密封结构，包括静环组件1、动环组件2、弹簧组件3、压紧环4和设置于压紧环4内侧的密封垫圈5。

静环组件1包括静环11和静环座12。静环座12的径向截面呈L形，能够对静环座12的外侧和静环11远离动环21的一侧起到防护作用。其中，静环11的外侧还具有缺口111，且在缺口111处设置有用于压紧静环11的推板6，推板6通过螺钉安装于潜水泵的壳体上。

参照图1和图2，动环组件2包括抵接于静环11的动环21和设置于动环21外侧的动环座22。弹簧组件3包括密封抵接于动环21的波纹管31、设置于波纹管31外侧的紧固圈32、设置于波纹管31一侧的弹簧座33以及布置于弹簧座33内的弹簧34。

波纹管31密封抵接于动环21的外侧周壁和动环21背向静环11的一侧端面，定义动环21的外侧和波纹管31的抵接处为第一密封点a1，动环21的端面和波纹管31的抵接处为第二密封点a2。

动环21远离静环11的端面上还具有退让斜面211，退让斜面211朝静环11的方向倾斜，使动环21和波纹管31的凸起波纹之间形成有移动间隙212，以使得转动轴出现轴向窜动时，减少波纹管31的凸起波纹对动环21的挤压。

动环座22压紧于波纹管31的外侧壁，动环座22与紧固圈32通过插接方式实现传动配合。弹簧34的一端抵接在动环座22上，另一端抵接在弹簧座33内壁。其中，动环21、波纹管31和动环座22中朝向静环11的一侧端面齐平。

参照图2和图3，压紧环4设置于动环座22的外侧，压紧环4的一端具有用于压紧密封垫圈5的压紧翻边41，压紧环4的另一端具有用于压紧动环座22的弧形翻边42。压紧翻边41和弧形翻边42均通过滚边工艺成型。

压紧翻边41和动环21的端面之间形成有供密封垫圈5布置的放置区域43，密封垫圈5位于放置区域43内，密封垫圈5将动环21和波纹管31的端面盖合密封。压紧翻边41将密封垫圈5朝动环21压紧，形成第三密封点a3。在第一、第二、第三密封点的作用下，实现了动环21的外侧和两侧端面的密封，降低了泵体内的液体介质从动环21和波纹管31之间泄漏的概率。

其中，密封垫圈5的内侧和压紧翻边41的端部之间存在退位间隙51，即密封垫圈5的内侧壁到转动轴的径向距离大于压紧翻边41的端部到转动轴的径向距离，以使得降低了压紧翻边41的端部划破密封垫圈5的概率。

密封垫圈5在远离退位间隙51的一侧且朝向动环座22的端面上周向间隔均匀布置有四个定位插块52，定位插块52与密封垫圈5一体成型。动环座22的端面上具有供定位插块52一一对应插入的定位插槽221。通过定位插块52和定位插槽221的配合，实现密封垫圈5安装时的预定位，同时降低转动轴带动动环21和弹簧组件3转动时，密封垫圈5出现周向窜动的概率。

本申请实施例一种高扬程潜水泵机械密封结构的实施原理为：在进行密封垫圈5的安装时，通过定位插块52和定位插槽221的配合，实现密封垫圈5在动环座22上的预定位，之后将压紧环4布置贴合在动环座22上，通过反向滚边工艺对压紧环4的两端进行滚边，滚边形成的压紧翻边41和弧形翻边42分别对密封垫圈5和动环座22径向端面进行压紧，此时密封垫圈5形成第三密封点a3，同时压紧环4将动环组件2和弹簧组件3压紧成一个整体。

实施例2：

本实施例与实施例1相比除了密封垫圈5的截面不同，其余均与实施例1中的一种高扬程潜水泵机械密封结构一致，

密封垫圈5的一侧端面具有圆弧部53，使密封垫圈5的径向截面呈半月牙形。圆弧部53可以位于密封垫圈5两侧端面的任意一侧。本实施例中，圆弧部53位于密封垫圈5中靠近压紧翻边41的一侧。

压紧翻边41在对密封垫圈5进行压紧时，圆弧部53被挤压变形使得圆弧部53的表面贴合在压紧翻边41上。圆弧部53的设置，相较于实施例1中径向截面为矩形的密封垫圈5，圆弧部53受到压紧变形后形成的第三密封点的密封性较好。

实施例3：

本实施例与实施例1相比除了密封垫圈5的截面不同，其余均与实施例1中的一种高扬程潜水泵机械密封结构一致，

参照图3和图5，密封垫圈5的两侧端面均具有圆弧部53，使密封垫圈5的径向截面呈扁平的椭圆形。压紧翻边41在对密封垫圈5进行压紧时，两个圆弧部53被挤压变形，使得两个圆弧部53的表面分别贴合在压紧翻边41和动环21上。两个圆弧部53的设置，相较于实施例1中径向截面为矩形的密封垫圈5，圆弧部53压紧变形后形成的第三密封点a3的密封性较好。

实施例4：

本实施例与实施例1相比除了密封垫圈5的形式不同，其余均与实施例1中的一种高扬程潜水泵机械密封结构一致，

参照图1和图6，波纹管31在朝向静环11的一侧端部具有密封翻边，密封翻边朝转动轴的方向径向延伸，密封翻边即为密封垫圈5。本实施例中，密封垫圈5与波纹管31一体成型。密封翻边的端部和压紧翻边41的端部之间也存在退位间隙51。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高扬程潜水泵机械密封结构，包括静环组件（1）、动环组件（2）以及弹簧组件（3），所述动环组件（2）包括动环（21）和动环座（22），所述弹簧组件（3）包括有密封抵接所述动环（21）的波纹管（31），所述动环座（22）将所述波纹管（31）压紧在所述动环（21）外侧，其特征在于，还包括压紧环（4）和设置于所述压紧环（4）内侧的密封垫圈（5），所述压紧环（4）设置于所述动环座（22）外侧，且所述压紧环（4）的一端具有将所述密封垫圈（5）压紧在所述动环（21）的压紧翻边（41）。

2.根据权利要求1所述的一种高扬程潜水泵机械密封结构，其特征在于，所述压紧翻边（41）和所述动环（21）的端面之间形成有供所述密封垫圈（5）布置的放置区域（43），所述密封垫圈（5）位于所述放置区域（43）内且与所述压紧翻边（41）的端部存在退让间隙。

3.根据权利要求2所述的一种高扬程潜水泵机械密封结构，其特征在于，所述动环（21）设置有退让斜面（211），所述退让斜面（211）和所述波纹管（31）之间形成有供所述波纹管（31）轴向伸缩的移动间隙。

4.根据权利要求3所述的一种高扬程潜水泵机械密封结构，其特征在于，所述压紧环（4）在远离所述压紧翻边（41）的一端具有压紧所述动环座（22）的弧形翻边（42）。

5.根据权利要求4所述的一种高扬程潜水泵机械密封结构，其特征在于，所述密封垫圈（5）的端部周向设置有多个定位插块（52），所述动环座（22）的端面具有供所述定位插块（52）插入的定位插槽（221）。

6.根据权利要求5所述的一种高扬程潜水泵机械密封结构，其特征在于，所述密封垫圈（5）的一侧端面设置有圆弧部（53），所述压紧翻边（41）将所述圆弧部（53）压紧变形并贴合至所述动环（21）或者所述压紧翻边（41）上。

7.根据权利要求5所述的一种高扬程潜水泵机械密封结构，其特征在于，所述密封垫圈（5）的两侧端面均设置有圆弧部（53），所述压紧翻边（41）将所述圆弧部（53）压紧变形并分别贴合至所述动环（21）和所述压紧翻边（41）上。

8.根据权利要求4所述的一种高扬程潜水泵机械密封结构，其特征在于，所述密封垫圈（5）与所述波纹管（31）的端面一体设置。