CN220646756U - 一种高温工况泵用机械密封 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温工况泵用机械密封，包括转轴，密封压盖，密封轴套，动环和静环，密封压盖与密封腔连接，在两者之间设置了辅助密封的缠绕垫，密封压盖上设置有散热槽，隔热区和密封水线；密封轴套包括轴套前段和轴套后段，轴套前段包括节流沟槽，泵效环和第一密封圈，降低密封端荷载，防止具有腐蚀性的介质接触轴套后段；动环通过方头驱动销钉连接密封轴套，并通过方头驱动销钉均匀分布扭矩传递至动环密封面；静环连接动环，其包括静环密封面通过过盈方式连接静环支撑座，静环支撑座与静环密封面的配合面上设有防转槽，防止所述静环密封面与静环支撑座相对运动，本实用新型提供的高温工况泵用机械密封耐高温，适应不同介质，承载能力好。

Description

一种高温工况泵用机械密封

技术领域

本实用新型涉及密封技术领域，具体涉及一种耐高温，适应不同介质，承载能力好的机械密封。

背景技术

目前，高温工况泵用机械密封种类繁多，结构各异，但总体结构通常都由静环组件和动环组件构成。现有机械密封装置由于密封压盖设计不合理，在密封腔过热状态时，容易产生轴套变形，导致动静摩擦咬合，危害机械密封的寿命；现有机械密封通常采用轴套整体设计，在高温及腐蚀介质中，导致轴套和其他构件受腐蚀损伤；此外，现有机械密封的动环扭矩通常采用圆柱形销钉，导致动环荷载处于高负荷状态，进而引起动环破裂。

因此，如何提高机械密封的耐高温性能，提高扭矩承载力，适用不同介质成为本领域亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有机械密封存在的问题，本实用新型的目的是提供一种耐高温性能好，扭矩承载力高，可适用于不同介质的高温工况用机械密封。

为了达到上述目的，本实用新型提供的高温工况用机械密封，包括转轴，密封压盖，密封轴套，动环和静环，其特征在于，

所述密封压盖与密封腔连接，在两者之间设置了缠绕垫，用来辅助密封，所述密封压盖上设置有散热槽，隔热区和密封水线；

所述密封轴套设置在所述转轴上，其包括轴套前段和轴套后段，所述轴套前段包括节流沟槽，用来降低流体压力，所述轴套前段包括泵效环，用来促进流体循环，还包括第一密封圈，用来防止具有腐蚀性和强化学性的介质接触轴套后段；

所述动环通过方头驱动销钉连接密封轴套，所述动环包括动环密封面，通过所述方头驱动销钉均匀分布扭矩传递至所述动环密封面，所述动环还包括第二密封圈，与所述第一密封圈配合防止具有腐蚀性和强化学性的介质接触轴套后段；

所述静环连接动环，其包括静环密封面通过过盈方式连接静环支撑座，所述静环支撑座与所述静环密封面的配合面上设有防转槽，用来防止所述静环密封面与所述静环支撑座相对运动。

进一步地，在所述动环和所述密封轴套之间设有隔热垫，减少传递至所述密封轴套上的热量。

进一步地，所述方头驱动销钉一端截面为正方形，另一端截面为圆柱形，正方形边长与圆柱形直径相同，所述方头驱动销钉与所述动环密封面自对准，在与所述动环密封面接触区域内均匀分配扭矩载荷。

进一步地，所述隔热区分布在所述密封压盖圆周方向，为若干个圆弧扇形，其圆周半径大于压盖密封沟槽，小于密封压盖外圆。

进一步地，所述散热槽为设置在所述密封压盖的外圆和所述隔热区之间的若干沟槽。

进一步地，所述密封水线为布置在所述压盖密封沟槽内的圆环沟槽，所述圆环沟槽内设置了若干条水线。

进一步地，所述高温工况泵用机械密封还包括驱动环，所述驱动环与所述密封轴套间歇配合，所述驱动环包括驱动螺钉将密封转动组件和转轴连接在一起，还包括防脱落限位螺钉使机械密封运输装配可靠。

进一步地，所述高温工况泵用机械密封还包括衬套与密封压盖连接，用来防止急冷液外泄。

进一步地，所述高温工况泵用机械密封还包括定位卡片通过螺钉与所述密封压盖连接，控制机械密封压缩量。

本实用新型提供的高温工况泵用机械密封，在密封压盖上设置散热槽和隔热区，在密封腔和密封压盖之间设置耐高温的缠绕垫，同时在动环和密封轴套之间设置隔热垫，提高机械密封的耐高温性能。

本实用新型提供的高温工况泵用机械密封，采用节流沟槽对流体节流降压，有效降低承载于密封端面的荷载；采用方头驱动销钉在与动环密封面接触区域内均匀分配扭矩载荷，提高机械密封的扭矩承载能力。

本实用新型提供的高温工况泵用机械密封，采用设置在轴套前段和动环的密封圈防止严苛介质与轴套后段接触；同时，采用静环密封面镶嵌安装于静环支撑座上，在静环支撑座与静环密封面的配合面上设有防转槽，防止在高温状态下，两者因材料不同，热膨胀系数不同而导致的两者相互运动，使机械密封适用于不同介质。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型提供的高温工况泵用机械密封的整体结构示意图；

图2为本实用新型中密封压盖的结构示意图；

图3为本实用新型中密封压盖的俯视图；

图4为本实用新型中密封轴套的结构示意图；

图5为本实用新型中密封轴套的轴套前段的结构示意图；

图6为本实用新型中动环的结构示意图；

图7为本实用新型中动环的方头驱动销钉的示意图；

图8为本实用新型中静环的结构示意图；

图9为本实用新型中静环的静环支撑座的结构示意图；

图10为本实用新型中驱动环的结构示意图；

附图标记：

1.密封压盖；101.散热槽；102.隔热区；103.密封水线；104.压盖密封垫沟槽；105.密封液进口；106.密封液出口；107.急冷进口；108.急冷出口；

2.缠绕垫；

3.密封轴套；301.轴套前段；3011.节流沟槽；3012.泵效环；3013.第一密封圈；302.轴套后段；

4.紧定螺钉；5.隔热垫；

6.动环；601.方头驱动销钉；6011.正方形截面；6012.圆形截面；602.动环密封面；603.第二密封圈；

7.静环；701.静环密封面；702.静环支撑座；7021.防转槽；

8.衬套；9.定位卡片；

10.驱动环；1001.限位螺钉；1002.驱动螺钉；

11.密封腔，12.转轴。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型提供的高温工况泵用机械密封，在密封压盖1上设置散热槽101和隔热区102，在密封腔11和密封压盖1之间设置耐高温的缠绕垫2，同时在动环6和密封轴套3之间设置隔热垫5，提高机械密封的耐高温性能；同时，采用节流沟槽3011对流体节流降压，有效降低承载于密封端面的荷载；采用方头驱动销钉601在与动环6密封面接触区域内均匀分配扭矩载荷，提高机械密封的扭矩承载能力；同时，采用设置在轴套前段301和动环6的密封圈防止严苛介质与轴套后段302接触；采用静环密封面701镶嵌安装于静环支撑座702上，在静环支撑座702与静环密封面701的配合面上设有防转槽7021，防止在高温状态下，两者因材料不同，热膨胀系数不同而导致的两者相互运动，使机械密封适用于不同介质。

参见图1，其所示为本实用新型提供的高温工况泵用机械密封的一种实例。

由图可知，本实例提供的高温工况泵用机械密封主要包括密封压盖1，密封轴套3，隔热垫5，动环6，静环7，衬套8，定位卡片9，驱动环10，密封腔11和转轴12。

密封压盖1连接密封腔11，在密封压盖1和密封腔11之间设置有缠绕垫2。缠绕垫2可采用耐高温的金属石墨密封垫片，对缠绕垫2的材料不加以限制，作为举例，还可以采用石棉，聚四氟乙烯或无石棉等。缠绕垫2对密封压盖进行辅助密封和隔热。

参见图2，密封压盖1上设置有联通的密封液进口105，密封液出口106以及便于密封液冷却吹扫的急冷进口107和急冷出口108。

其中，冷却吹扫的急冷进口107通入水或蒸汽给机械密封进行辅助降温。对于易结晶流体可以通入急冷水或蒸汽防止结晶。

参见图3，密封压盖1还包括散热槽101，隔热区102和密封水线103。

其中，隔热区102设置在密封压盖1外圆的圆周方向，与密封压盖1表面无接触。隔热区102设置为若干个圆弧扇形，其圆周半径大于压盖密封沟槽104半径，小于密封压盖1外圆半径。

隔热区102减少密封压盖1与密封腔11的接触面积，并与密封压盖1表面无接触，使密封腔11与密封压盖1之间形成有效的空气隔离，减少传递至密封压盖1的热量，达到隔热的目的。

散热槽101为设置在密封压盖1外圆和隔热区102之间的若干个圆弧扇形沟槽，其数量可设置为6至8个，可根据实际情况而定，作为举例，本实例中，散热槽101为对称布置的6个圆弧扇形沟槽。

密封腔11产生的热量通过隔热区102隔热后，传递至散热槽101的热量减少，散热槽101加速热量的流通，进一步减少传递至密封压盖1的热量。

密封水线103为设置在压盖密封沟槽104内的圆环沟槽，密封水线103上设置了若干条水线。这里对密封水线103上设置的水线深度和间距不加以限定，可根据实际情况设置，作为举例，在本实例中，水线深度约为0.2mm，每条水线间距约为5mm。密封水线103进一步对密封压盖1进行辅助密封。

密封轴套3设置在转轴12上。参见图4，密封轴套3包括轴套前段301和轴套后段302。轴套前段301和轴套后段302通过圆柱销钉定位间隙配合，并通过设置在密封轴套后段302内部的紧定螺钉4锁紧。

其中，参见图5，轴套前段301包括节流沟槽3011，泵效环3012和第一密封圈3013。

节流沟槽3011设置在轴套前段301的前端，由若干个依次排列的环状密封齿组成，每个环状密封齿的深度和宽度可根据实际情况设定，不加以限定，作为举例，本实例中节流沟槽3011的深度约0.5mm，宽度约1mm左右，其数量根据具体要求确定。

节流沟槽3011的若干密封齿间形成节流间隙与膨胀空间，流体通过节流沟槽3011时会经过许多曲折的通道，经多次节流而产生很大阻力，使得流体压力下降，从而降低密封腔压力。节流沟槽30101通过对流体的节流降压作用，有效的降低了承载于密封端面的载荷，使得密封运行更加安全可靠。

泵效环3012设置在轴套前段301的后段，优选设置为螺旋形结构，根据具体情况还可以设计为其他结构形式。泵效环3012为一体化结构，减少零部件数量，泵效环3012转动的同时带动流体流动，加速流体循环。泵效环3012通过促进密封腔流体的循环，降低密封腔11及密封部件温度。

第一密封圈3013设置在密封轴套前段301上，具体设置在密封轴前段301和密封轴后段302之间，对轴套后段302进行密封，防止具有腐蚀性和强化学反应能力的介质与轴套后段302接触，使得在严苛介质下，密封材料及性能得到保护。

密封轴套3通过方头驱动销钉601连接动环6，在密封轴套3和动环6之间设置有隔热垫5。隔热垫5优选采用耐高温柔性石墨材料，在高温工况下，隔热垫5吸收大量热量，使得传递于密封轴套3上的热量减少，防止机械密封温度过高。

动环6通过方头驱动销钉601一端连接密封轴套3的轴套前段301。参见图6，动环6包括方头驱动销钉601和动环密封面602。

参见图7，其所示为方头驱动销钉的一种实例。方头驱动销钉601一端截面为正方形，另一端截面为圆形，正方形边长与圆形直径相同，方头驱动销钉601总长度不加以限定，可根据实际情况确定，只要保证方头驱动销钉601总长度满足连接密封轴套3和动环6。方头驱动销钉601的正方形截面一端6011连接密封轴套3的轴套前段301，方头驱动销钉601的圆形截面一端6012与动环密封面602自对准。方头驱动销钉601在与动环密封面602接触区域内均匀分配扭矩载荷，减少驱动部位应力集中，避免密封面破裂。

动环6还包括第二密封圈603设置在动环6前段，第二密封圈603与设置在轴套前段301的第一密封圈3013配合进一步阻断具有腐蚀性和强化学性的介质与轴套后段302的接触，使得在严苛介质下，密封材料及性能得到有力的保护。

静环7与动环6紧密贴合。参见图8，静环7包括静环密封面701，静环支撑座702。静环支撑座702通过过盈方式镶嵌安装在静环密封面701上。

参见图9，在静环支撑座702与静环密封面701配合面上设有防转槽7021。防转槽7021为设置在静环支撑座702圆面与静环密封面701配合面上的平面凹陷沟槽。静环密封面701上有平面凸起，防转槽7021上的平面凹陷沟槽与与静环密封面701上的平面凸起配合组成防转动结构。在高温状态下，静环支撑座702与静环密封面701因材料不同，膨胀系数不同会相互运动，此时，防转槽7021上的平面凹陷沟槽与与静环密封面701上的平面凸起相互抵触，防止两者相互运动。

衬套8通过定位销以及若干组弹簧与密封压盖1连接，在急冷吹扫时防止急冷液外泄。

定位卡片9通过螺钉与密封压盖1连接，控制机械密封压缩量。

驱动环10与密封轴套3间隙配合。参见图10，驱动环10优选为一体不锈钢结构，其上设置有若干个防脱落限位螺钉1001以及驱动螺钉1002，防脱落限位螺钉1001和驱动螺钉1002配合将机械密封连接转轴12使得密封运输及装配安全可靠。

这里，限位螺钉1001和驱动螺钉1002具体型号不加以限定，作为举例，限位螺钉1001优选采用标准内六角柱端紧定螺钉，驱动螺钉1002优选采用内六角平端紧定螺丝。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种高温工况泵用机械密封，包括转轴(12)，密封压盖(1)，密封轴套(3)，动环(6)和静环(7)，其特征在于，

所述密封压盖(1)与密封腔(11)连接，在两者之间设置了缠绕垫(2)，用来辅助密封，所述密封压盖(1)上设置有散热槽(101)，隔热区(102)和密封水线(103)；

所述密封轴套(3)设置在所述转轴(12)上，其包括轴套前段(301)和轴套后段(302)，所述轴套前段(301)包括节流沟槽(3011)，用来降低流体压力，所述轴套前段(301)包括泵效环(3012)，用来促进流体循环，还包括第一密封圈(3013)，用来防止具有腐蚀性和强化学性的介质接触轴套后段(302)；

所述动环(6)通过方头驱动销钉(601)连接密封轴套(3)，所述动环(6)包括动环密封面(602)，通过所述方头驱动销钉(601)均匀分布扭矩传递至所述动环密封面(602)，所述动环(6)还包括第二密封圈(603)，与所述第一密封圈(3013)配合防止具有腐蚀性和强化学性的介质接触轴套后段(302)；

所述静环(7)连接动环(6)，其包括静环密封面(701)通过过盈方式连接静环支撑座(702)，所述静环支撑座(702)与所述静环密封面(701)的配合面上设有防转槽(7021)，用来防止所述静环密封面(701)与所述静环支撑座(702)相对运动。

2.根据权利要求1所述的高温工况泵用机械密封，其特征在于，在所述动环(6)和所述密封轴套(3)之间设有隔热垫(5)，减少传递至所述密封轴套(3)上的热量。

3.根据权利要求1所述的高温工况泵用机械密封，其特征在于，所述方头驱动销钉(601)一端截面为正方形，另一端截面为圆柱形，正方形边长与圆柱形直径相同，所述方头驱动销钉(601)与所述动环密封面(602)自对准，在与所述动环密封面(602)接触区域内均匀分配扭矩载荷。

4.根据权利要求1所述的高温工况泵用机械密封，其特征在于，所述隔热区(102)分布在所述密封压盖(1)圆周方向，为若干个圆弧扇形，其圆周半径大于压盖密封沟槽(104)，小于密封压盖(1)外圆。

5.根据权利要求1所述的高温工况泵用机械密封，其特征在于，所述散热槽(101)为设置在所述密封压盖(1)的外圆和所述隔热区(102)之间的若干沟槽。

6.根据权利要求4所述的高温工况泵用机械密封，其特征在于，所述密封水线(103)为布置在所述压盖密封沟槽(104)内的圆环沟槽，所述圆环沟槽内设置了若干条水线。

7.根据权利要求1所述的高温工况泵用机械密封，其特征在于，所述高温工况泵用机械密封还包括驱动环(10)，所述驱动环(10)与所述密封轴套(3)间歇配合，所述驱动环(10)包括驱动螺钉(1002)将密封转动组件和转轴(12)连接在一起，还包括防脱落限位螺钉(1001)使机械密封运输装配可靠。

8.根据权利要求1所述的高温工况泵用机械密封，其特征在于，所述高温工况泵用机械密封还包括衬套(8)与密封压盖(1)连接，用来防止急冷液外泄。

9.根据权利要求1所述的高温工况泵用机械密封，其特征在于，所述高温工况泵用机械密封还包括定位卡片(9)通过螺钉与所述密封压盖(1)连接，控制机械密封压缩量。