CN2204358Y - 石油化工泵用波纹管机械密封 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种适用于石油化工行业泵类转 动设备轴用摩擦环分体组合式波纹管机械密封，它包 括固定安装在泵轴上的旋转轴套，连接泵轴与泵体的 压盖以及由动金属环座、硬质合金摩擦环、石墨摩擦 环、静金属环座、波纹管、尾座组成的密封结构，其主 要结构特征是，摩擦环与金属环座的连接是通过柔性 膨胀石墨环过盈套装成摩擦环分体组合结构，可保证 摩擦环不变形、不脱落，损坏时可单独更换。

Description

本实用新型涉及一种摩擦环分体组合式波纹管机械密封，适用于石油化工行业泵类转动设备轴用机械密封。

现有石油化工行业泵类转动设备轴用波纹管机械密封的结构如附图1所示，固定安装有旋转轴套2的泵轴1通过压盖11安装在泵体18上，在泵体18和旋转轴套2之间安装有由动金属环座5、硬质合金摩擦环7、石墨摩擦环8、静金属环座10、波纹管12、尾座13组成的密封结构，其中动金属环座5通过螺钉固定在旋转轴套2上，硬质合金摩擦环7通过热装过盈配合固定在动金属环座5上；静金属环座10和尾座13分别焊接固定在波纹管12的两端，并通过尾座13与压盖11固定连接，石墨摩擦环8通过热装过盈配合固定在静金属环座10上，并与硬质合金摩擦环7接触形成密封。其不足之处在于，由于硬质合金摩擦环7和石墨摩擦环8是通过热装过盈配合固定安装在动金属环座5和静金属环座10上，因此两摩擦环均受径向紧缩力，紧缩力的大小取决于过盈量的大小，而过盈量较难控制。当两金属环座5和10对两摩擦环7和8的紧缩力过大时，两摩擦环的表面易出现裂痕，导致密封失效；当紧缩力过小时，由于金属环座的线膨胀系数远大于摩擦环的线膨胀系数，随着工作温度的升高，摩擦环会从金属环座脱落，造成密封失效；两金属环座对两摩擦环施加的径向紧缩力，随时间推移不断被释放而发生变化；工作温度的变化也会使径向紧缩力发生变化，径向紧缩力的变化会导致摩擦环表面平直度的改变，使密封泄漏，导致失效；由于摩擦环与金属环座之间是通过热装过盈配合固定连接的，一旦摩擦环被磨损、磕碰或者因上述原因导致密封失效时，很难进行修复，只能更换包括波纹管在内的整个密封结构，降低了昂贵的波纹管的使用寿命。

本实用新型的目的在于提供一种当摩擦环密封失效时，可单独拆换摩擦环，从而延长波纹管使用寿命的石油化工泵用波纹管机械密封。

本实用新型的技术解决方案是，包括固定安装于泵轴上的旋转轴套以及安装于泵体和旋转轴套之间的由动金属环座、硬质合金摩擦环、石墨摩擦环、静金属环座、波纹管、尾座组成的密封结构，动金属环座固定在转动旋转轴套上，静金属环座和尾座分别焊接固定在波纹管的两端，并通过尾座与压盖固定连接构成的波纹管机械密封，其特征是硬质合金摩擦环是通过柔性膨胀石墨环过盈套装于动金属环座中，石墨摩擦环是通过柔性膨胀石墨环过盈套装于静金属环座中，硬质合金摩擦环和石墨摩擦环接触形成密封。

本实用新型的优点是：由于硬质合金摩擦环和石墨摩擦环均通过柔性膨胀石墨环过盈套装于动金属环座和静金属环座中的，而柔性膨胀石墨具有质地柔软、耐高温、密封性能好的特点，因此，在摩擦环与金属环座之间设置柔性膨胀石墨环层，通过机械力将摩擦环过盈套装于金属环座中固定，不仅制造工艺简单，而且还具有以下优点：①金属环座是通过柔性膨胀石墨对摩擦环施加径向紧缩力的，由于柔性膨胀石墨质地柔软，对紧缩力有一个调节缓冲作用，从而克服了现有技术中由于热装过盈配合产生紧缩力过大或过小的问题，可杜绝摩擦环表面平直度改变、碎裂或脱落现象发生；当摩擦环发生摩损或磕碰受损时，可将摩擦环拆卸下来，单独更换，可保金波纹管和金属环座继续使用，维修简便，延长波纹管使用寿命，降低生产成本；摩擦环、柔性膨胀石墨环和金属环座之间的密封性能非常好，而且不受温度变化的影响，使泵长时间运营而不发生泄漏。

下面附图描述了本实用新型的实施例。

图1为现有技术结构示意图

图2为本实用新型结构示意图

下面将结合附图对本实用新型给予详细说明。图1所示是我厂设计生产的DBM系列波纹管机械密封，适用于石油化工企业转动设备高温高压及腐蚀介质轴密封，尤期适合泵类轴密封。本实用新型是在此础楚上，仅对动、静两金属环座5、10与两摩擦环7、8的连接结构进行了改进，其他结构完全相同，图2所示为输送泵轴封用波纹管机械密封。图中2为固定在泵轴1上的旋转轴套，泵轴和旋转轴套通过压盖11固定在泵体18上，波纹管机械密封结构设置在旋转轴套2和泵体18之间。动金属环座5的一端通过螺钉4与旋转轴套2固定连接，硬质合金摩擦环7通过柔性膨胀石墨环6过盈套装于动金属环座5的另一端中，构成了轴封的转动部分。轴封的固定部分由石墨摩擦环8、静金属环座10、波纹管12、尾座13组成，静金属环座10和尾座13焊接固定在波纹管12的两端，石墨摩擦环8通过柔性膨胀石墨环9过盈套装在静金属环座10中，尾座13通过螺钉17固定在压盖11上。石墨摩擦环8通过波纹管的弹力与硬质合金摩擦环7接触形成密封。由于柔性膨胀石墨质地柔软，弹性好，将它设置在摩擦环和金属环座之间，通过机械力即可实施过盈配合套装，而不需要现有技术中的热装过盈配合。因此，本实用新型把原来摩擦环与金属环座之间的不可拆装的刚性连接，变成可拆装的弹性连接，从而有效地克服了原热装过盈配合带来的种种弊端。图中14、16为冷却水进出水口，15为挡水环，3为底套。

Claims (1)

1. 一种石油化工行业泵类转动设备轴用波纹管机械密封，包括固定安装于泵轴上的旋转轴套(2)、用于连接泵轴和泵体的压盖(11)以及安装于泵体和旋转轴套之间的由动金属环座(5)、硬质合金摩擦环(7)、石墨摩擦环(8)、静金属环座(10)、波纹管(12)、尾座(13)、组成的密封结构，动金属环座(5)固定在旋转轴套(2)上，静金属环座(10)和尾座(13)分别焊接固定在波纹管(12)的两端，并通过尾座(13)与压盖固定连接，其特征在于硬质合金摩擦环(7)是通过柔性膨胀石墨环(6)过盈套装于动金属环座(5)中，石墨摩擦环(8)是通过柔性膨胀石墨环(9)过盈套装于静金属环座(10)中，硬质合金摩擦环(7)与石墨摩擦环(8)接触形成密封。

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