CN220415773U - 一种泵用塔式密封结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及化工泵技术领域，具体公开了一种泵用塔式密封结构。其结构包括动环、静环、垫片、O型圈，所述动环设有锥形的塔环端面，塔环端面上设有若干环形台阶，所述静环设有可与塔型端面嵌合套接的盖塔环端面，将现有技术中机械密封的配合面从径向的竖面变为轴向的锥形弧面，使得润滑油不容易泄漏，解决了上述提到的现有技术中机械密封动环与静环为光滑的端面，其油膜不容易控制，容易造成干摩擦，进而泄漏的技术问题。

Description

一种泵用塔式密封结构

技术领域

本实用新型涉及化工泵技术领域，具体为一种泵用塔式密封结构。

背景技术

在化工厂中由于各种物料均为流体，就不得不用到各式各样的离心泵，特别常见的卧式离心泵可以很好的完成物料的输送，但所有离心泵的轴承座和轴之间都存在如何密封润滑油的问题，在现有技术中有骨架油封和机械密封两种方式。

骨架油封：其密封原理主要是利用骨架油封的唇口控制的润滑油，在油封与轴之间形成一道油膜，油膜具有流体润滑特性，且粘度高。因此在液体表面张力的作用下，油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面，新月面阻止润滑油的泄漏，从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇与轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损，磨损后也会发生泄漏现象。骨架油封虽然很好的密封了润滑油，但当设备长时间运行时，骨架油封由于磨损或高温老化，导致其油膜的控制能力下降，油膜容易变薄，甚至没有，使得泵轴被骨架油封摩擦产生磨痕，不仅使得泵轴磨损，还会造成密封处漏油，污染现场环境和增加检修量，而且在频繁检修过程中，常出现因为需要更换骨架油封和泵轴，而造成泵轴套、机械密封、轴承等零部件在拆卸中损坏。

而机械密封的结构通常主要包括：端面光滑的动环和静环、弹簧、O型圈等，动环通常固定在泵轴上，随泵轴一起转动，而静环一般被固定在轴承压盖上，不随泵轴转动，因此，泵轴转动时，动环与静环的光滑端面也发生相对转动，其密封原理就是利用动环与静环在发生相对转动时在端面间形成油膜，利用油膜对轴承润滑油进行密封，弹簧主要是提供压力，使得动环的端面紧靠在静环的端面上，保证油膜不会太厚，也不会太薄，因为油膜太厚时会发生泄漏，太薄时，动环与静环端面会造成磨损。

虽然机械密封使得泵轴不会与密封件发生摩擦而受损。但机械密封的动环与静环的端面为竖直的光滑面，油膜容易向下滑落，不容易控制，且当设备运转过久时，弹簧老化，无法提供压力时，动环与静环的端面缝隙过大，导致油膜太厚，向下滑落泄漏的更加严重，进而发生润滑油泄漏现象；还存在动环与静环在长时间旋转中的热量也会使得润滑油气化，进而导致油膜变薄；而机械密封的端面油膜过薄时，动环和静环会发生干摩擦，造成损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种泵用塔式密封结构,用以解决上述提到的现有技术中机械密封动环与静环为光滑的端面，其油膜不容易控制，容易造成干摩擦，进而泄漏的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种泵用塔式密封结构，包括动环、静环、垫片、O型圈，其特征在于：所述动环设有锥形的塔环端面，塔环端面上设有若干环形台阶，所述静环设有可与塔型端面间隙配合的盖塔环端面。

本实施方案的有益效果在于：

1.现有技术中的机械密封的动环与静环之间的端面是竖直的、光滑的，其油膜的控制主要依赖弹簧的压力控制端面的间隙，控制十分困难，而本申请中动环与静环的配合面为锥形的弧面，使得动环与静环间的油膜表面积更大，相同厚度的情况下，更多的油在锥形面上进行流淌，利用润滑油的粘性和表面张力，使得油膜更好的覆盖在动环与静环的塔环端面与盖塔环端面上，更加好控制，

2.现有技术中的机械密封，油膜在端面上，端面是径向的竖面，在重力的作用下会流出端面，而本申请的配合面为轴向上的锥形的弧面，锥面上的油膜向下流动，但锥面会跟随泵轴的旋转，因此向下流动的油膜又会从新回到锥面的最高点，因此润滑油在锥面的转动下会均匀的铺开在锥面上，且锥面上设有许多环形台阶，环形台阶可阻挡润滑油向锥形的小圆周端头流动，一次润滑油向外的流动变慢，避免了润滑油泄漏的可能。

进一步，所述环形台阶的竖面上设有环形导油槽，所述的盖塔环端面上设有与环形导油槽连通的通油孔，所述通油孔连通有位于静环外周的导油槽，导油槽接通有位于塔环端面的甩油槽。在动环与静环的配合面上润滑油形成油膜后，当有更多的润滑油进入配合面时，过多的润滑油会被挤入环形导油槽内，通过通油孔来到导油槽，穿过导油槽进入甩油槽中，甩油槽能有效的利用泵轴的离心力将油甩向轴承箱内，并且让导油槽内形成微负压，从而更好的通过通油孔将导油环槽内的油抽回轴承润滑油箱内，这样既保证了动环和静环配合面的油膜不至于太厚，油膜工作状态良好，还能将要泄漏的润滑油回收到轴承的润滑油箱内。

进一步，所述动环设有安装孔，所述安装孔内表面设有可密封润滑油的O型圈。O型圈为对润滑油的第一道静态密封，防止润滑油从泵轴与动环之间泄漏。

进一步，所述静环的外周面上开有环槽。环槽可沾砂存储导油槽内装不下的润滑油。

进一步，所述安装孔内表面可有可容纳O型圈的环形槽。环形槽对O型圈起到固定作用，放在O型圈前后摆动。

进一步，所述动环设有扩大轴承密封面积的裙边。

附图说明

图1为本实用新型实施例装配图，

图2为本实用新型实施例装配图的截面剖视图，

图3为本实用新型实施例动环结构示意图，

图4为本实用新型实施例静环结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：轴承1、泵轴2、垫片3、轴承盖4、动环5、甩油槽51、塔环端面52、导油环槽53、静环6、盖塔环端面61、导油槽62、通油孔63、O型圈7、固定螺栓8。

实施例如附图1～4所示：一种泵用塔式密封结构，包括安装在泵轴2上的动环5，泵轴2穿过离心泵上的轴承1，轴承1为转动部件，在转动过程中会发生磨损，因此为了减小摩擦，避免轴承1产生磨损，延长其使用寿命，会在泵轴2与轴承1间添加一定量的润滑油。

如图2所示，为了密封润滑油不向外泄漏，在轴承上套接有垫片3，由于机械加工表面不可能完美，使用垫片3即可填补不规则性，垫片3可以增大动环5与轴承1的接触面积，减小压力，以防止动环5与轴承1之间受到压力、腐蚀和管路自然地热胀冷缩等原因发生泄漏。在垫片3后面套接动环5，动环5与泵轴2的套接中孔为安装孔，安装孔内表面有两个环型槽，环形槽内安装有O型圈7，O型圈7为对润滑油的第一道静态密封，防止润滑油从泵轴2与动环5之间泄漏，动环5与泵轴2为过盈配合，因此动环5可随泵轴2旋转。

动环5的端面与现有技术的光滑竖面不同，动环5的端面为塔环端面52，其结构类似圆锥的弧面，且圆锥形的弧面上设有若干圈环形台阶，如图3所示，在这些环形台阶的竖面开有环绕塔环端面52的导油环槽53，导油环槽53使得动环5在转动是润滑油受到离心力的作用在导油环槽内流动，使得油膜均匀。在塔环端面52最靠近轴承1的最后端设有裙边，裙边扩大了动环对轴承的密封面积，在裙边远离轴承1的侧面开有梯形的甩油槽51.

动环5的外侧是与动环5间隙配合的静环6，如图4所示，静环6类似具有厚度的管状结构，其外圆周开有若干环槽，而中部的中空孔为与塔环端面52间隙配合的盖塔环端面61，盖塔环端面61也为锥形弧面，也设有环形台阶，每个环形的直径逐渐缩小，且与动环5上的环形台阶一一对应，因此，动环5与静环6在安装时，每个台阶面均可对应。在静环6的盖塔环端面61的台阶竖面上开有可贯穿静环6的通油孔63，而通油孔63在静环外周的开口位置刚好处于导油槽62上。因此当动环5与静环6配合时，动环5跟随泵轴2旋转，而静环6被固定在轴承盖4上，二者发生相对转动，润滑油在两者的间隙间形成油膜，当润滑油太多时，过多的润滑油被挤到动环的导油环槽53内，伴随泵轴2旋转，由于静环6与动环2的环形台阶一一对应，因此当动环5与静环6配合时，动环5的竖面上导油环槽53被静环6的竖面盖合形成一个环形通道，但静环6的竖面上设有若干通油孔63，因此通油孔63与导油环槽53接通，所以在运行时，处于台阶竖面的导油环槽53内的油可在泵轴2的离心作用下，穿过静环6的通油孔63进入导油槽62中，通过导油槽62流向动环5的甩油槽51中，甩油槽51能有效的通过离心力将油甩向轴承1的润滑油箱内，并且让导油槽内形成微负压，从而更好的通过通油孔63将导油环槽53内的油抽回轴承1润滑油箱内，这样既保证了动环5和静环6间的油膜不至于太厚，油膜工作状态良好，还能将要泄漏的润滑油回收到轴承1的润滑油箱内。

轴承盖4被固定螺栓8固定在轴承1的壳体上。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种泵用塔式密封结构，包括动环、静环、垫片、O型圈，其特征在于：所述动环设有锥形的塔环端面，塔环端面上设有若干环形台阶，所述静环设有可与塔型端面间隙配合的盖塔环端面。

2.根据权利要求1所述的泵用塔式密封结构，其特征在于：所述环形台阶的竖面上设有环形导油槽，所述的盖塔环端面上设有与环形导油槽连通的通油孔，所述通油孔连通有位于静环外周的导油槽，导油槽接通有位于塔环端面的甩油槽。

3.根据权利要求1所述的泵用塔式密封结构，其特征在于：所述动环设有安装孔，所述安装孔内表面设有可密封润滑油的O型圈。

4.根据权利要求1所述的泵用塔式密封结构，其特征在于：所述静环的外周面上开有环槽。

5.根据权利要求3所述的泵用塔式密封结构，其特征在于：所述安装孔内表面可有可容纳O型圈的环形槽。

6.根据权利要求1所述的泵用塔式密封结构，其特征在于：所述动环设有扩大轴承密封面积的裙边。