一种强制自冷却集装式机械密封的制作方法
【专利摘要】一种强制自冷却集装式机械密封，由一对或者多对密封环、叶轮、散热片、轴向导流套，连接静环压盖或者动环轴套集装成一体的轴向端面密封；本实用新型可以是内装式机械密封，也可是外装式机械密封，叶轮固定设置在旋转环座或旋转轴套外径圆周上，散热片固定设置在静止环座或静密封环外径圆周上，轴向导流套套在叶轮和散热片上并以螺钉固定在压盖环中心，轴向导流套与叶轮和散热片有间隙且与轴同心，动、静密封环均位于轴向导流套内腔中。叶轮在旋转轴的驱动下，驱动低温介质快速进入轴向导流套内腔，在此与密封环进行热交换后从轴向导流套另一端的缺口或通孔流出，形成一循环回路，无需外接水源和辅助设备即可达到自行强制冷却、降温的目的。
【专利说明】一种强制自冷却集装式机械密封
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械密封领域，尤其是一种强制自冷却集装式机械密封。
【背景技术】
[0002]机械密封是一种接触式旋转密封，摩擦所产生的热量若不及时有效地散发、转移，将会直接影响机械密封摩擦副的工作状态，轻则引起摩擦副之间液膜气化而导致干摩，从而加剧摩擦副的磨损，重则会引起摩擦副热裂，导致失效，严重影响机械密封使用寿命；而目前机械密封冷却的方式为外接冲洗水，这种冷却方法必须有外部清洁水源，或者从泵体引出介质对机封冲洗、冷却，在水资源日益缺乏的今天，节约用水，减少水污染刻不容缓；一种强制自冷却集装式机械密封，不需要任何外接水源和辅助设备，即能驱动空气或密封介质冷却密封环，达到自行强制冷却降温的目的，这样可以节约水资源，节约运行成本。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于实现不用外接水源冲洗既能对密封进行冷却，又能使机械密封稳定可靠地运行，延长机械密封使用寿命，提供一种强制自冷却集装式机械密封，其自身带有强制冷却机构，能促使外部低温介质快速通过摩擦副高温区域，并带走摩擦所产生的热量，从而达到对机械密封快速散热的目的，保证机械密封动环和静环在相对低温的环境下工作。
[0004]本实用新型应用于外装式机械密封时是这样实现的:一种强制自冷却集装式机械密封，包括一对或者多对静密封环、动密封环、叶轮、散热片、轴向导流套、压盖环、静止环座、旋转环座、O型密封圈的轴向端面密封，密封装置由旋转环座、动密封环、静密封环、静止环座、压盖环以及O型密封圈组成，旋转环座与旋转轴同心，通过锁紧螺钉与旋转轴固定，旋转环座内腔沟槽处设置有O型密封圈，起到旋转环座与旋转轴的密封作用，动密封环内径通过O型密封圈与旋转环座外径紧配合，在旋转环座上设置有轴向销钉，与动密封环销钉槽相配合起到防止转动的作用，静密封环外径与静止环座内腔紧配合，静止环座通过销钉和O型橡胶圈与压盖环的内径滑动配合，静止环座一端面与安装在压盖环内的轴向弹簧相推压，静密封环另一端面与动密封环远离旋转环座之端面滑动接触；设置有一强制冷却装置，由叶轮、散热片、轴向导流套组成，叶轮内孔设置有键槽，以花键固定设置于旋转环座外径圆周，叶轮利用旋转轴驱动，无需增加外部动力，泵效方向朝动、静密封环，散热片是由铝合金金属薄片制成，沿轴向均匀设置在静止环座外径圆周，金属薄片之间有轴向间隙，有利于空气流通，轴向导流套与轴同心，以螺钉固定设置于压盖环端面，轴向导流套远离叶轮处圆周开了通风缺口，与设置在压盖环端面的环状圆弧凹槽一起形成空气流的出气口 ；夕卜部低温空气在叶轮的鼓动下快速进入轴向导流套内腔，并流经散热片的间隙，在此快速进行热交换后经由出气口排出，从而达到快速降温的目的。所述叶轮与轴同心、同步，泵效方向始终朝向轴向导流套缺口或通孔端。
[0005]本实用新型应用于内装式机械密封时是这样实现的:一种强制自冷却集装式机械密封，密封装置由轴套、动密封环、静密封环、压盖环以及O型密封圈组成，轴套由固定环和锁紧螺钉固定于旋转轴上，动密封环固定设置于轴套内腔中，通过O型密封圈密封紧配合，销钉与动密封环端面销钉槽配合，静密封环设置于压盖环内腔中，静密封环外径与压盖环内腔沟槽上径通过O型密封圈紧配合，设置于压盖环内腔中的轴向弹簧与静密封环一端面相推压，压盖环内腔中的轴向销钉与静密封端面销钉凹槽配合，静密封环远离压盖环之端面与动密封环远离轴套内腔之端面紧密滑动贴合；强制冷却装置由轴向导流套和叶轮组成，叶轮内孔与轴套外径紧配合固定，轴向导流套套在叶轮上，并以螺钉固定在压盖环端面中心，动密封环和静密封环均在轴向导流套内，轴向导流套内孔壁与叶轮外径有间隙，轴向导流套远离叶轮端开有若干径向通孔，叶轮旋向与轴一致，且泵效方向始终朝动密封环和静密封环，机械密封运转时，叶轮将轴套前段的低温介质泵送到轴向导流套内，在动、静密封环外侧进行热交换，后经轴向导流套径向缺口流出，达到强制降温的目的。
[0006]叶轮利用主轴驱动，无需外部动力，无需外接水源，能自行强制冷却，即保证了机械密封的可靠运行，又能节约运行成本。
[0007]本实用新型的工作原理及其优点和效果:
[0008]该实用新型机械密封适用于低压和中压的介质泵，可允许有少量颗粒，但不适用颗粒浓度大的介质中，也不适用于粘稠或易结晶介质。
[0009]设备启动前，用螺栓穿过机械密封压盖环上的螺栓孔，将机械密封固定在密封腔法兰上，后将锁紧螺钉锁紧在设备轴上，最后拆除将定位块。
[0010]运转时，旋转轴驱动叶轮旋转，不断将外部冷空气或低温介质泵送至轴向导流套内，轴由于轴向导流套远离叶轮处圆周沿径向开设有若干缺口或通孔，冷却介质从改缺口或通孔泵送出去，形成以循环回路，冷却介质在此与密封环之间进行热交换，从而达到快速降温的目的。为增加散热效率，也可以在静止环座或静密封环外圆周设置散热片，散热片可由铝合金金属薄片制成，沿轴向呈伞状中心分布，增大了冷却介质与热源的接触面积，更有利于散热。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型外装式结构示意图；
[0012]图2是叶轮视图；
[0013]图3是散热片、静环座、静密封环视图；
[0014]图4是轴向导流套示意图；
[0015]图5是本实用新型内装式结构示意图。
[0016]附图标记1、压盖环；2、垫片；3、旋转轴；4、O型密封圈一 ；5、静止环座；6、静密封环；7、动密封环；8、旋转环座；9、0型密封圈二 ；10、0型密封圈三；11、锁紧螺钉；12、环状圆弧凹槽；13、散热片；14、轴向导流套；15、叶轮；16、花键；17、轴向弹簧；18、销钉一 ；19、销钉二 ；20、螺钉一 ；21、螺钉二 ；22、定位块；23、密封腔；24、轴套；25、固定环。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:
[0018]实施例一、参看图1，一种强制自冷却集装式机械密封，由密封装置和强制冷却装置集装于一体；密封装置由旋转环座8、动密封环7、静密封环6、静止环座5、压盖环I以及
O型密封圈一 4、O型密封圈二 9、O型密封圈三10组成，旋转环座8与旋转轴3同心，通过锁紧螺钉11与旋转轴3固定，旋转环座8内腔沟槽处设置有O型密封圈三10，起到旋转环座8与旋转轴3的密封作用，动密封环7内径通过O型密封圈二 9与旋转环座8外径紧配合，在旋转环座8上设置有轴向销钉二 19，与动密封环7销钉槽相配合起到防止转动的作用，静密封环6外径与静止环座5内腔紧配合，静止环座5通过销钉一 18和O型橡胶圈一 4与压盖环I的内径滑动配合，静环座5 —端面与安装在压盖环I内的轴向弹簧17相推压，静密封环6另一端面与动密封环7远离旋转环座8之端面滑动接触；强制冷却装置由叶轮15、散热片13、轴向导流套14组成，叶轮15内孔设置有键槽，以花键16固定设置于旋转环座8外径圆周，叶轮15利用旋转轴3驱动，无需增加外部动力，且泵效方向始终朝动、静密封环，散热片13是由铝合金金属薄片制成，沿轴向均匀分布在静止环座5外径圆周，散热片13之间有间隙，有利于空气流通，轴向导流套14以螺钉一 20固定设置于压盖环I端面中心，轴向导流套14远离叶轮15端圆周开有通风缺口，与设置在压盖环I端面的环状圆弧凹槽12 —起形成出风口 ；外部低温空气在叶轮15的鼓动下快速进入轴向导流套14内腔，并快速通过散热片13的间隙，在此快速进行热交换后经由出风口排出，从而达到快速降温的目的。叶轮15泵效方向应始终朝向轴向动密封环7和静密封环6方向，当旋转轴3旋向相反时，叶轮15亦需反向；轴向导流套14内腔为圆筒状，也可为圆锥筒状。2为垫片，21为螺钉二，22为定位块，23为密封腔。
[0019]实施例二、参看图5，一种强制自冷却集装式机械密封，由密封装置和强制冷却装置集装于一体；密封装置由轴套24、动密封环7、静密封环6、压盖环I及O型密封圈组成，轴套24由固定环25和锁紧螺钉11固定于旋转轴3上，动密封环7固定设置于轴套24内腔中，通过O型密封圈一 4密封紧配合，销钉一 18与动密封环7端面销钉槽配合，静密封环6设置于压盖环I内腔中，静密封环6外径与压盖环I内腔沟槽上径通过O型密封圈二9紧配合，设置于压盖环I内腔中的轴向弹簧17与静密封环6—端面相推压，压盖环I内腔中的轴向销钉一 18与静密封端面销钉凹槽配合，静密封环6远离压盖环I之端面与动密封环7远离轴套24内腔之端面紧密滑动贴合；强制冷却装置由轴向导流套14和叶轮15组成，叶轮15内孔与轴套24外径紧配合固定，轴向导流套14套在叶轮15上，并以螺钉一 20固定在压盖环I端面中心，动密封环7和静密封环6均在轴向导流套14内，轴向导流套14内孔壁与叶轮15外径有间隙，轴向导流套14远离叶轮15端开有若干径向通孔，叶轮15旋向与旋转轴3 —致，且泵效方向始终朝动密封环7和静密封环6，固定环25与压盖环I通过定位块22和螺钉二 21连接为一体。2为垫片，10为O型密封圈三，23为密封腔。叶轮15泵送介质为液体，故可不用散热片。
【权利要求】
1.一种强制自冷却集装式机械密封，其特征是:包括一对或者多对静密封环、动密封环、叶轮、散热片、轴向导流套、压盖环、静止环座、旋转环座、O型密封圈的轴向端面密封；其密封装置可设置在密封腔外侧，压盖环通过垫片固定设置在密封腔法兰面外侧，镶装有静密封环的静止环座通过O型密封圈与压盖环内腔滑动配合，动密封环通过O型密封圈套在旋转环座上，旋转环座通过锁紧螺钉、O型密封圈固定设置于旋转轴上远离密封腔侧，动、静密封环之密封面滑动接触，强制冷却装置也设置在密封腔外侧，包括叶轮设置于旋转环座外圆周，其内孔与旋转环座外径圆周紧配合，散热片均匀设置在静止环座外圆周，轴向导流套套在叶轮和散热片上，以螺钉固定设置于压盖环外端面中心，轴向导流套内孔壁与叶轮外径、散热片外径均有间隙，动、静密封环位于轴向导流套内，定位块将旋转环座与轴向导流套连接为一体；密封装置也可设置在密封腔内侧，压盖环固定设置在密封腔外侧，静密封环通过O型密封圈设置在压盖环内腔靠密封腔侧，动密封环设置在轴套一端内腔中，其密封面与静密封环内端面滑动接触，设置在压盖环外侧的固定环、定位块将压盖环和轴套连接成一体，强制冷却装置也设置在密封腔内，包括轴向导流套以螺钉固定设置在压盖环内侧端面中心，叶轮位于轴向导流套内腔中且固定设置在轴套外圆上，叶轮外径与轴向倒流套内壁有间隙，动、静密封环均位于轴向导流套内腔中，固定环与定位块将轴套与压盖环连接为一体。
2.根据权利要求1所述的一种强制自冷却集装式机械密封，其特征是:所述轴向导流套远离叶轮端沿径向开设一个或多个缺口或通孔，并设有连接固定架。
3.根据权利要求1或2所述的一种强制自冷却集装式机械密封，其特征是:所述叶轮与轴同心、同步，泵效方向始终朝向轴向导流套缺口或通孔端。
4.根据权利要求1所述的一种强制自冷却集装式机械密封，其特征是:所述散热片沿轴向呈伞状中心分布。
【文档编号】F04D29/10GK203441810SQ201320170525
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年4月8日 优先权日:2013年4月8日
【发明者】付勇 申请人:艾志工业技术集团有限公司