一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于：包括密封压盖、静环、动环、主轴套、内法兰盖及短护轴套，其中：所述主轴套套在泵轴上，上述内法兰盖及密封压盖套设在主轴套外，与主轴套外壁之间形成环形腔体；所述静环与动环设置在上述环形腔体内，静环与动环的一端相互贴紧，静环的另一端通过弹簧固定在密封压盖上，动环的另一端固定在主轴套上；所述短护轴套设置在主轴套的内侧端，短护轴套的内侧端设有反向螺旋槽。本实用新型径向尺寸紧凑，冲洗冷却效果好，密封面工作环境得到改善，适应性强及使用寿命长。
【专利说明】一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械密封装置，特别指涉及石化行业内用于密封离心泵的，在强腐蚀及硬磨砺冲刷腐蚀的环境下使用的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置。
【背景技术】
[0002]双端面弹簧式机械密封装置广泛应用于炼油、化工等行业的具有回转设备的流体机械化工泵中。机械密封的核心是密封环之密封面的液膜稳定性，目前在实际应用中存在各种因素影响密封效果，尤其涉及硬磨砺冲刷腐蚀的化工离心泵的机械密封装置，主要存在以下几个业界难以克服的问题:
[0003]1、双端面密封的内压盖、轴套、动静环充分暴露于叶轮侧腐蚀性较强的介质中，其中含有硬颗粒杂质及工艺流程所需的细小的固体催化剂(也为硬磨砺特性)，当泵主轴在高速旋转时，因在离心力作用下，细小的固体颗粒盘踞于介质侧动静环内径处，进一步进入密封面破坏密封面液膜使密封失效。
[0004]2、进一步，被高速甩出的硬磨砺长时间冲刷密封法兰端面，将其打成不规则状蜂窝，击穿法兰主材进入密封液密封失效。
[0005]3、因密封工作条件差难度高，不得不进口代价高昂的双端面密封，但密封效果还是不理想。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种径向尺寸紧凑，冲洗冷却效果好，密封面工作环境得到改善，适应性强及使用寿命长的抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置。
[0007]本实用新型采取的技术方案如下，一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:包括密封压盖、静环、动环、主轴套、内法兰盖及短护轴套，其中:所述主轴套套在泵轴上，上述内法兰盖及密封压盖套设在主轴套外，与主轴套外壁之间形成环形腔体；所述静环与动环设置在上述环形腔体内，静环与动环的一端相互贴紧，静环的另一端通过弹簧固定在密封压盖上，动环的另一端固定在主轴套上；所述短护轴套设置在主轴套的内侧端，短护轴套的内侧端设有反向螺旋槽，短护轴套随泵轴旋转以便反向输送介质、阻止介质中的硬磨砺进入密封侧及促使清洗介质进入环形腔体。
[0008]优选地，所述短护轴套套设在泵轴上，短护轴套通过销钉与主轴套固定，上述内法兰盖套设在短护轴套的外部，两者之间连接有介质侧节流衬套。
[0009]优选地，所述介质侧节流衬套固定在内法兰盖的内径台阶孔上，通过卡簧限位；上述介质侧节流衬套的内径与短护轴套的外径之间留有范围为0.1-0.5mm的间隙，介质侧节流衬套的内径上开有至少二道斜环形槽，该斜环形槽的开口朝向内侧，泵轴高速旋转时斜环形槽形成动态阻力阻止颗粒进入密封侧。
[0010]优选地，所述密封压盖与主轴套之间设有大气侧节流环。[0011]优选地，所述密封压盖上开有冲洗进孔及冲洗出孔，冲洗进孔及冲洗出孔与环形腔体连通，冲洗介质经冲洗进孔进入环形腔体，经冲洗出孔流出。
[0012]优选地,所述主轴套的外侧套设有传动环,传动环与主轴套通过传动螺钉固定在泵轴上，传动环通过传动卡簧限位。
[0013]优选地，所述传动环通过定位块与密封压盖连接，上述定位块上设有凹槽，该凹槽与密封压盖周缘的凸缘配合。
[0014]优选地，所述内法兰盖的外端通过固定螺钉与密封压盖固定，内法兰盖的内端设有硬质合金环，硬质合金环的外径与内法兰盖的外径相同，内径与内法兰盖的最小内径相同且大于短护轴套的外径。
[0015]优选地，所述内法兰盖及硬质合金环的外部套设有泵密封腔体，泵密封腔体的内侧设有叶轮，叶轮固定在泵轴上，叶轮随泵轴的旋转将介质甩出。
[0016]本实用新型的有益效果在于:
[0017]本实用新型的优点包括:1、轴套为分段结构，在主轴套的内侧增加一个短护轴套，短护轴套为可拆卸安装，因此在磨损后只需更换短护轴套即可，减少了维护难度，节约了成本；2、短护轴套的介质端设有反向螺旋槽，因此在短护轴套随泵轴旋转时会在介质内产生一个向内侧的推力，从而阻挡内侧的介质中的硬磨砺进入密封腔内磨损密封部件；3、介质侧节流衬套上也开有多个开口向介质侧的斜环形槽，因此在泵轴高速旋转时也产生一个向内侧的推力，从而形成双层推力使得对硬磨砺的阻挡效果更好；4、静环通过多个弹簧提供弹力补偿，两者形成弹性补偿组件，弹性补偿组件为静止式安装，弹簧不受离心力影响，同时，采用多个小弹簧均布，其轴向的推力分布更为均匀，弹性补偿组件的整体浮动性较好；将小弹簧放置于密封压盖上均布的弹簧孔中，结构紧凑，且弹簧静止式安装去除离心力对弹力补偿的影响。同时弹簧为隐藏式，不与介质接触，工作环境得到改善；5、内法兰盖的一侧设有硬质合金环，能够有效的保护介质侧的内法兰盖不受固体硬磨砺的高速离心式冲刷。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的剖视图。
[0019]图2是本实用新型的装配结构示意图。
[0020]图3是本实用新型的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图对本实用新型作进一步描述:
[0022]如图1至图3所示，本实用新型采取的技术方案如下，一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:包括密封压盖10、静环8、动环1、主轴套3、内法兰盖6及短护轴套11，其中:所述主轴套3套在泵轴O上，上述内法兰盖6及密封压盖10套设在主轴套3外，与主轴套3外壁之间形成环形腔体；所述静环8与动环I设置在上述环形腔体内，静环8与动环I的一端相互贴紧，静环8的另一端通过弹簧12固定在密封压盖10上，动环I的另一端固定在主轴套3上；所述短护轴套11设置在主轴套3的内侧端，短护轴套11的内侧端设有反向螺旋槽，短护轴套11随泵轴O旋转以便反向输送介质、阻止介质中的硬磨砺进入密封侧及促使清洗介质进入环形腔体。
[0023]优选地，所述短护轴套11套设在泵轴O上，短护轴套11通过销钉4与主轴套3固定，上述内法兰盖6套设在短护轴套11的外部，两者之间连接有介质侧节流衬套20。
[0024]优选地，所述介质侧节流衬套20固定在内法兰盖6的内径台阶孔上，通过卡簧21限位；上述介质侧节流衬套20的内径与短护轴套11的外径之间留有范围为0.1-0.5mm的间隙，介质侧节流衬套20的内径上开有至少二道斜环形槽，该斜环形槽的开口朝向内侧，泵轴O高速旋转时斜环形槽形成动态阻力阻止颗粒进入密封侧。
[0025]优选地，所述密封压盖10与主轴套3之间设有大气侧节流环13。
[0026]优选地，所述密封压盖10上开有冲洗进孔Fl及冲洗出孔Q，冲洗进孔Fl及冲洗出孔Q与环形腔体连通，冲洗介质经冲洗进孔Fl进入环形腔体，经冲洗出孔Q流出。
[0027]优选地,所述主轴套3的外侧套设有传动环14,传动环14与主轴套3通过传动螺钉22固定在泵轴O上，传动环14通过传动卡簧16限位。
[0028]优选地，所述传动环14通过定位块17与密封压盖10连接，上述定位块17上设有凹槽，该凹槽与密封压盖10周缘的凸缘配合。
[0029]优选地，所述内法兰盖6的外端通过固定螺钉7与密封压盖10固定，内法兰盖6的内端设有硬质合金环6B，硬质合金环6B的外径与内法兰盖6的外径相同，内径与内法兰盖6的最小内径相同且大于短护轴套11的外径。
[0030]优选地，所述内法兰盖6及硬质合金环6B的外部套设有泵密封腔体6C，泵密封腔体6C的内侧设有叶轮，叶轮固定在泵轴O上，叶轮随泵轴O的旋转产生离心力将介质甩出。
[0031]进一步，本实用新型的静环8为静止式，通过O形圈9浮动安装于密封压盖10上，隔离介质及冲洗液，静环8尾端由均匀布置于密封压盖10的若干弹簧孔内的弹簧12提供弹力补偿。内法兰盖6通过若干固定螺钉7连接，内法兰盖6与密封压盖10之间内法兰盖6与泵密封腔体6C之间的密封由密封圈19实现；内法兰压盖6的一部分伸进泵密封腔体6C内，其介质侧端面孔中镶嵌有硬质合金环6B，硬质合金环6B外径与内法兰盖6径向尺寸相同，其内径与内法兰盖6最小内径相同，两者的内径短护轴套11外径有适当间隙，以达到反向输送介质的目的或阻止介质中的硬磨砺进入密封侧，也可以促使洁净冲洗液通过环形间隙；硬质合金环6B耐磨耐腐蚀及耐冲刷性能极好，有效的保护了密封压盖端面；内法兰盖6的第二内径台阶孔中小间隙装配有介质侧节流衬套20，介质侧节流衬套20由卡簧21限位，由防转销防止转动，介质侧节流衬套20内径与短护轴套11之间有一单边0.2mm的间隙，同时其内径有3道开口向介质侧的斜环形槽，泵轴O高速旋转时形成动态阻力阻止大量颗粒进入密封侧。
[0032]进一步，动环I通过第一 O型圈2浮动装配于主轴套3的孔中，由传动销提供动力，带有反向螺旋槽的短护轴套11通过螺钉4连接，主轴套3及短护轴套11与密封轴之间分别由第二 O型圈5及第三O型圈5B密封。传动环14装配于主轴套3外侧外圆处，由若干传动螺钉22提供动力，其轴向位置由传动卡簧16限位；整套密封由定位块17勾住传动环14与密封压盖10，组成一套集装式机械密封。
[0033]进一步，原为双端面密封所配的位于泵密封腔体上的孔F2封堵不用，Fl为冲洗进孔，冲洗液为洁净且与介质相容的液体，冲洗冷却密封端面后经介质侧节流衬套20与短护轴套11之间空隙后进入介质侧。[0034]进一步，上述动环I材料为碳化硅，静环8为高强度石墨，短护轴套11为双相不锈钢2205，硬质合金环6B为镍基碳化钨，O型圈及密封圈为耐强腐蚀的全氟橡胶。
[0035]本实用新型的实施例只是介绍其【具体实施方式】，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:包括密封压盖(10)、静环(8)、动环(I)、主轴套(3)、内法兰盖(6)及短护轴套(11)，其中:所述主轴套(3)套在泵轴(O)上，上述内法兰盖(6)及密封压盖(10)套设在主轴套(3)外，与主轴套(3)外壁之间形成环形腔体；所述静环(8)与动环(I)设置在上述环形腔体内，静环(8)与动环(I)的一端相互贴紧，静环(8)的另一端通过弹簧(12)固定在密封压盖(10)上，动环(I)的另一端固定在主轴套(3)上；所述短护轴套(11)设置在主轴套(3)的内侧端，短护轴套(11)的内侧端设有反向螺旋槽，短护轴套(11)随泵轴(O)旋转以便反向输送介质、阻止介质中的硬磨砺进入密封侧及促使清洗介质进入环形腔体。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:所述短护轴套(11)套设在泵轴(O )上，短护轴套(11)通过销钉(4 )与主轴套(3 )固定，上述内法兰盖(6)套设在短护轴套(11)的外部，两者之间连接有介质侧节流衬套(20)。
3.根据权利要求2所述的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:所述介质侧节流衬套(20)固定在内法兰盖(6)的内径台阶孔上，通过卡簧(21)限位；上述介质侧节流衬套(20)的内径与短护轴套(11)的外径之间留有范围为0.1-0.5mm的间隙，介质侧节流衬套(20)的内径上开有至少二道斜环形槽，该斜环形槽的开口朝向内侧，泵轴(O)高速旋转时斜环形槽形成动态阻力阻止颗粒进入密封侧。
4.根据权利要求3所述的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:所述密封压盖(10)与主轴套(3)之间设有大气侧节流环(13)。
5.根据权利要求4所述的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:所述密封压盖(10)上开有冲洗进孔(Fl)及冲洗出孔(Q)，冲洗进孔(Fl)及冲洗出孔(Q)与环形腔体连通，冲洗介质经冲洗进孔(Fl)进入环形腔体，经介质侧节流衬套(20)与短护轴套(11)之间空隙后进入介质侧或经冲洗出孔(Q)流出。
6.根据权利要求5所述的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:所述主轴套(3)的外侧套设有传动环(14)，传动环(14)与主轴套(3)通过传动螺钉(22)固定在泵轴(O)上,传动环(14)通过传动卡簧(16)限位。
7.根据权利要求6所述的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:所述传动环(14)通过定位块(17)与密封压盖(10)连接，上述定位块(17)上设有凹槽，该凹槽与密封压盖(10)周缘的凸缘配合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:所述内法兰盖(6)的外端通过固定螺钉(7)与密封压盖(10)固定，内法兰盖(6)的内端设有硬质合金环(6B)，硬质合金环(6B)的外径与内法兰盖(6)的外径相同，内径与内法兰盖(6)的最小内径相同且大于短护轴套(11)的外径。
9.根据权利要求8所述的一种抗冲刷及耐腐蚀的机械密封装置，其特征在于:所述内法兰盖(6)及硬质合金环(6B)的外部套设有泵密封腔体(6C)，泵密封腔体(6C)的内侧设有叶轮，叶轮固定在泵轴(O)上，叶轮随泵轴(O)的旋转产生离心力将介质甩出。
【文档编号】F04D29/08GK203770192SQ201320863262
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】郭文德 申请人:东莞市华汇精密机械有限公司