一种可承受高压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可承受高压的机械密封装置，其特征在于：包括内压盖、外压盖、轴套、第一静环组件、动环组件及第二静环组件，其中：所述轴套套设在泵轴上，内压盖及外压盖套设在轴套的外部，与轴套的外壁面之间形成环形腔体；所述第一静环组件、动环组件及第二静环组件由内侧向外侧依次设置在上述环形腔体内，动环组件固定在轴套上，其内端面与外端面分别贴紧第一静环组件及第二静环组件；上述第一静环组件的内侧固定在内压盖上，第二静环组件的外侧固定在外压盖上。本实用新型的可承受大于12MPa的压力，解决了高压密封中压差过大的问题、优化密封端面比压、降低端面载荷、增强了密封端面抗变形的能力、密封液冷却循环效果好、密封端面液膜刚性优良且润滑状态好，密封件的使用寿命长，维护方便，成本低。
【专利说明】一种可承受高压的机械密封装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械密封装置，特别指集装式双端面的一种可承受高压的机械密封装置。
【背景技术】
[0002]在石油炼化行业，因生产工艺的要求有很多高压离心泵，泵送高压流体介质。如加氢裂化装置、合成氨装置中的高压泵，泵出口压力一般比较高，(但入口压力一般不超过lOMpa，其所用机械密封相对比较容易)；某些行业有些特殊特殊工艺要求，比如海洋石油开采水的高压生产水泵，(其前置水泵出口压力为10 Mpa，)入口压力10 Mpa，出口压力为12Mpa，根据生产实践，该类设备中使用的机械密封装置必须能直接承受12 Mpa的压力。目前行内普遍的做法为采用多级串联机械密封来逐步降压，但其密封轴向尺寸很长。特别是对于高压密封来讲，存在以下问题:压差过大、不合理的端面比压、高的PV值、摩擦副选用硬对硬、密封面变形、密封冷却循环效果差等等。上述问题均会造成密封端面液膜出现闪蒸、失稳、过度磨损等现象，密封件的使用寿命短。
实用新型内容
[0003]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，降压效果好，密封面工作环境得到改善，适应性强及使用寿命长的可承受高压的机械密封装置。
[0004]本实用新型采取的技术方案如下，一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:包括内压盖、外压盖、轴套、第一静环组件、动环组件及第二静环组件，其中:所述轴套套设在泵轴上，内压盖及外压盖套设在轴套的外部，与轴套的外壁面之间形成环形腔体；所述第一静环组件、动环组件及第二静环组件由内侧向外侧依次设置在上述环形腔体内，动环组件固定在轴套上，其内端面与外端面分别贴紧第一静环组件及第二静环组件；上述第一静环组件的内侧固定在内压盖上，第二静环组件的外侧固定在外压盖上。
[0005]优选地，所述第一静环组件包括第一静环及第一静环座，其中:上述第一静环座的内端通过第一防转销及第一弹簧固定在内压盖上，第一防转销防止第一静环座转动，第一弹簧对第一静环座轴向限位，提供弹力补偿；上述第一静环镶嵌在第一静环座的外端。
[0006]优选地，所述第一静环的外端面的中部设有一个环形的凸缘，该凸缘面与动环组件贴紧，形成密封面，凸缘面的内圈面上开有至少二个第一流体动压槽，第一流体动压槽沿内圈面的圆周方向间隔设置。
[0007]优选地，所述第二静环组件包括第二静环、紧固圈及第二静环座，其中:上述第二静环座的外端通过第二防转销及第二弹簧固定在外压盖上，第二防转销防止第二静环座转动，第二弹簧对第二静环座轴向限位，提供弹力补偿；上述第二静环镶嵌在第二静环座的内端，静环内径处有紧固圈，第二静环内端面的中部设有一个环形的凸缘，该凸缘面与动环组件贴紧，形成密封面；上述紧固圈为台阶环状体，紧固圈嵌入第二静环的内圈，由内而外顶推第二静环，防止第二静环上的密封面因高压产生的变形。
[0008]优选地，所述动环组件包括第一动环、动环座及第二动环，其中:上述动环座的内端设有压紧座，压紧座的外端面为阶梯面，其上阶梯面贴紧动环座的内端面，以便轴向压紧动环座；上述第一动环及第二动环分别通过传动销固定在动环座的内端及外端，第一动环的内端面与第一静环的凸缘面贴合，形成密封面，第二动环的外端面与第二静环的凸缘面贴合，形成密封面，第二动环的外端面上开有第二流体动压槽。
[0009]优选地，所述动环座的外径面上开设有至少二个螺旋槽，动环座外部套有折流套，折流套的内径面与动环座的外径面为小间隙配合，泵轴带动动环座高速旋转，使上述旋转槽与折流套之间产生泵送效应，将密封液输送至外部的冷却罐冷却。
[0010]优选地，所述内压盖的内端设有减压套，减压套的内端固定在内压盖上，另一端为筒体，向外延伸至第一静环组件内，筒体将第一静环组件及内压盖与泵轴之间的空间分隔为两部分，形成介质的流动回路。
[0011]优选地，所述减压套的内端设有迷宫件，减压套的内端面及迷宫件的外端面均设有至少二道轴向的迷宫齿，两者相互嵌合形成迷宫式的液体流道；上述迷宫件的外端伸入减压套的内圈里面，迷宫件伸入减压套内圈部分的外径面上开有至少二道节流槽，泵轴高速旋转时介质经迷宫式的液体流道流入节流槽，经节流槽沿减压套的内径面与泵轴之间的间隙流至第一静环组件与动环组件形成的密封面内径处，冷却该密封面后流向第一静环组件及内压盖同减压套的外径面之间的间隙，通过开设在内压盖上的斜孔导出至一级减压接□。
[0012]优选地，所述外压盖上开有封液进口及封液出口，密封液经封液进口流至第一静环组件与动环组件形成的密封面外径处，冷却该密封面后，通过动环座上的螺旋槽与折流套之间的泵送效应将密封液导至第二静环组件与动环组件形成的密封面外径处，冷却该密封面后，经封液出口导出。
[0013]优选地，所述轴套的外端通过驱动装置紧固在泵轴上；上述驱动装置包括内套、左环及右环，内套的外径面中间高，两端低，形成两斜面，左环及右环分别套设在两斜面上，通过螺钉将左环及右环压紧时，左环与右环均向中间靠近，两者的内圈产生压力作用与内套上，内套进而压紧轴套。
[0014]本实用新型的有益效果在于:
[0015]本实用新型可承受大于12MPa的压力，解决了高压密封中压差过大的问题、优化密封端面比压、降低端面载荷、增强了密封端面抗变形的能力、密封液冷却循环效果好、密封端面液膜刚性优良且润滑状态好，密封件的使用寿命长，维护方便，成本低。具体地:1、本实用新型采用双密封结构，两个动环组合在一起形成动环组件其两侧分别设有静环，动静环接触面形成密封面，内侧密封面的内端为介质，外侧密封面的外端为大气，两密封面填充有密封液，密封液循环流动，以冷却和冲洗密封面，特别的是密封液中通过外部加压设备，形成一个压力以抵消介质对密封面的压力；2、内压盖的内端设有减压套13及迷宫件14，两者的侧端面之间形成迷宫回路，迷宫件14的外径面上开设有节流槽，节流槽与迷宫回路一起形成第一级降压，介质经上述结构进入内侧密封面时，降低部分压力；3、第一静环的外端面上开有第一流体动压槽，使得密封液能够充分冷却内侧密封面；4、动环座外径开有螺旋槽，螺旋槽与折流套配合产生泵送效应，自动输送密封液；5、第二静环的内圈设有紧固圈，以提供支撑力给第二静环，抵消密封液中的部分压力，减少外侧密封端面因承受的压差而产生密封端面变形；6、第二动环外端面设有第二流体动压槽，动环组件2随泵轴旋转时，第二流体动压槽产生一个离心力作用力以抵消部分密封液中的压力，同时密封液挤入第二流体动压槽，能渗入密封端面内，冷却效果更好，旋转时产生的离心力易将槽中杂物甩出。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的剖视图。
[0017]图2是本实用新型的装配结构示意图。
[0018]图3是图2的立体结构示意图。
[0019]图4是图2中第一静环组件的结构示意图。
[0020]图5是图4的侧视图。
[0021]图6是图4的装配结构示意图。
[0022]图7是图2中动环组件的结构示意图。
[0023]图8是图7的中第二动环的结构示意图。
[0024]图9是图8的侧视图。
[0025]图10是图7的装配结构示意图。
[0026]图11是图2中第二静环组件的装配结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合附图对本实用新型作进一步描述:
[0028]如图1至图11所示，本实用新型采取的技术方案如下，一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:包括内压盖7、外压盖5、轴套4、第一静环组件1、动环组件2及第二静环组件3，其中:所述轴套4套设在泵轴01上，内压盖7及外压盖5套设在轴套4的外部，与轴套4的外壁面之间形成环形腔体；所述第一静环组件1、动环组件2及第二静环组件3由内侧向外侧依次设置在上述环形腔体内，动环组件2固定在轴套4上，其内端面与外端面分别贴紧第一静环组件I及第二静环组件3 ;上述第一静环组件I的内侧固定在内压盖7上，第二静环组件3的外侧固定在外压盖5上。
[0029]优选地，所述第一静环组件I包括第一静环Al及第一静环座BI，其中:上述第一静环座BI的内端通过第一防转销Cl及第一弹簧IA固定在内压盖7上，第一防转销Cl防止第一静环座BI转动，第一弹簧IA对第一静环座BI轴向限位，提供弹力补偿；上述第一静环Al镶嵌在第一静环座BI的外端。
[0030]优选地，所述第一静环Al的外端面的中部设有一个环形的凸缘，该凸缘面与动环组件2贴紧，形成密封面，凸缘面的内圈面上开有至少二个第一流体动压槽1D，第一流体动压槽ID沿内圈面的圆周方向间隔设置。
[0031]优选地，所述第二静环组件3包括第二静环B3、紧固圈C3及第二静环座A3，其中:上述第二静环座A3的外端通过第二防转销Dl及第二弹簧3A固定在外压盖5上，第二防转销Dl防止第二静环座A3转动，第二弹簧3A对第二静环座A3轴向限位，提供弹力补偿；上述第二静环B3内径处有紧固圈C3，静环镶嵌在第二静环座A3的内端，第二静环B3内端面的中部设有一个环形的凸缘，该凸缘面与动环组件2贴紧，形成密封面；上述紧固圈C3为台阶环状体，紧固圈C3嵌入第二静环B3的内圈，由内而外顶推第二静环B3，防止第二静环B3上的密封面因高压产生的变形。
[0032]优选地，所述动环组件2包括第一动环2A、动环座2F及第二动环2D，其中:上述动环座2F的内端设有压紧座11，压紧座11的外端面为阶梯面，其上阶梯面贴紧动环座2F的内端面，以便轴向压紧动环座2F ;上述第一动环2A及第二动环2D分别通过传动销2G固定在动环座2F的内端及外端，第一动环2A的内端面与第一静环Al的凸缘面贴合，形成密封面，第二动环2D的外端面与第二静环B3的凸缘面贴合，形成密封面，第二动环2D的外端面上开有第二流体动压槽2H。
[0033]优选地，所述动环座2F的外径面上开设有至少二个螺旋槽，动环座2F外部套有折流套6，折流套6的内径面与动环座2F的外径面为小间隙配合，泵轴01带动动环座2F高速旋转，使上述旋转槽与折流套6之间产生泵送效应，将密封液输送至外部的冷却罐冷却。
[0034]优选地，所述内压盖7的内端设有减压套13，减压套13的内端固定在内压盖7上，另一端为筒体，向外延伸至第一静环组件I内，筒体将第一静环组件I及内压盖7与泵轴01之间的空间分隔为两部分，形成介质的流动回路。
[0035]优选地，所述减压套13的内端设有迷宫件14，减压套13的内端面及迷宫件14的外端面均设有至少二道轴向的迷宫齿，两者相互嵌合形成迷宫式的液体流道；上述迷宫件14的外端伸入减压套13的内圈里面，迷宫件14伸入减压套13内圈部分的外径面上开有至少二道节流槽，泵轴01高速旋转时介质经迷宫式的液体流道流入节流槽,经节流槽沿减压套13的内径面与泵轴01之间的间隙流至第一静环组件I与动环组件2形成的密封面内径处，冷却该密封面后流向第一静环组件I及内压盖7同减压套13的外径面之间的间隙，通过开设在内压盖7上的斜孔05导出至一级减压接口 06。
[0036]优选地，所述外压盖5上开有封液进口 03及封液出口 04，密封液经封液进口 03流至第一静环组件I与动环组件2形成的密封面外径处，冷却该密封面后，通过动环座2F上的螺旋槽与折流套6之间的泵送效应将密封液导至第二静环组件3与动环组件2形成的密封面外径处，冷却该密封面后，经封液出口 04导出。
[0037]优选地，所述轴套4的外端通过驱动装置8紧固在泵轴01上；上述驱动装置8包括内套、左环及右环，内套的外径面中间高，两端低，形成两斜面，左环及右环分别套设在两斜面上，通过螺钉将左环及右环压紧时，左环与右环均向中间靠近，两者的内圈产生压力作用与内套上，内套进而压紧轴套4。
[0038]一种优选方式，所述迷宫件14在介质侧与减压套13配合，减压套13有一外伸部分，伸入到密封面附近，外径上有几道节流槽。其有益效果为:泵轴高速旋转时迷宫件14与减压套13—起作用，形成迷宫密封即迷宫式的液体流道，介质流入该液体流道时，便实现第一级减压，可有效将介质侧压力减小l_2Mpa。减压后的流体经过密封端面内径处，带走摩擦热，再经减压套13外径与内压盖最小内径之间的空腔，由位于内压盖7的斜孔05送至一级减压接口即泵体外接管线与，该接口与泵入口相连。优选地，一级减压接口配有孔板及调节阀，用于调节一级减压压力与流量，对泵效率影响不大，相当于对密封的反冲洗作用，可有效改善密封润滑。
[0039]一种优选方式，本实用新型密封系统为外部密封液强制循环或带压自循环系统，通过氮气源给密封液储液罐加压6MPa，上述压力一般为介质压力的一半，密封液在冷却密封面的同时提供一个内压力，以便平衡介质内的压力对密封系统的作用，密封液选用可与介质相容或相似的对介质污染不敏感的液体。其有益效果为:1、可以逐级减小密封装置承受的压差；2、系统维护方便。
[0040]一种优选方式，所述第一静环组件I装配于内压盖7沉台上，第一弹簧IA静止式安装，以提供弹力补偿，第一静环组件I与内压盖7的连接处设有第一密封圈1B，第一密封圈IB的内侧垫有第一衬垫1C，第一静环组件I可相对内压盖7轴向滑动，两者之间为滑动密封，第一衬垫IC可防止第一密封圈IB被介质高压轴向挤出而影响密封件的浮动性。
[0041]一种优选方式，第一静环组件I与动环组件2形成的密封面设计为双向平衡型结构，其内侧设有的减压套13及迷宫件14形成一级减压，其外侧为密封液，密封液中也存在一个压力，该压力反向作用与密封面达到减压平衡效果。其有益效果是:1、密封端面承载能力高；2、当介质压力不稳定或低于密封液压力时，减压套13及迷宫件14形成一级减压能反向降低密封液的压力而减压，形成一种自动平衡型压力调节方式，密封件的使用不受压力方向的影响。
[0042]一种优选方式，所述第二静环组件3为内装平衡型抗高压设计，第二静环B3内径镶嵌有台阶环形紧固圈C3，该紧固圈C3靠近密封面的一侧为厚壁，能有效支撑密封面，使其抗压能力增强，第二静环座A3与外压盖5连接处设有第二密封圈3B，第二密封圈3B的外侧垫有第二衬垫3C，第二静环组件3可相对外压盖5轴向滑动，两者之间为滑动密封，第二衬垫3C可防止第二密封圈3B在第二静环组件3滑动时被挤出而影响密封性。其有益效果为:1、第二弹簧3A不受离心力的影响，弹性补偿第二静环组件3，使密封面更加稳定；2、第二静环C3内径镶嵌有台阶环形紧固圈B3，以抵抗密封端面因高压产生的变形；所述第二静环C3为高强度碳石墨，第二静环座A3及紧固圈B3的线膨胀系数接近碳石墨线膨胀系数。
[0043]一种优选方式，所述动环组件2密封装置位于两组静环组件之间，动环组件2中的动环座2F两端与动环端面平齐，动环座2F外径有多头螺旋槽；传动销2G的外径配有缓冲套，第一动环2A的外径面与内径面与动环座2F之间分别设有第三密封圈2C及第四密封圈2B，第二动环2D与动环座2F之间设有第五密封圈2E，动环座2F与轴套4外径之间设有第六密封圈4A。其有益效果为:1、生产密封件时可以同时研磨整个动环组件2密封装置；2、再将动环座2F左端面与轴套4台阶端面配研，可以保证动环密封端面与泵轴01的垂直度；
3、由动环座2F承受机械锁紧力(动环端面无变形)。4、启泵停泵时动环可抗金属件对动环的冲击。
[0044]一种优选方式，所述第一静环Al的端面为高强度碳石墨，第一静环座BI的径向厚度大；第一静环Al的内端面上加工有第一流体动压型槽1D，槽形为内抛物线。其有益效果是:1、第一静环Al与第一动环2A形成的密封面米用碳化娃对石墨,是最佳配对组合；2、密封抗压强度高；进一步，尽管高压介质经过第一级减压后，也可能存在有相当高的压力，使得第一静环Al与第一动环2A形成的密封端面载荷比较大，当介第一动环2A高速旋转时，液态介质被挤进密封端面，产生有一定刚度的纯液膜，随后附带有一条彗星尾的带型冷却区域，对密封端面液态区强制冷却，残留的发热的端面液体被后一槽区收集，被抛入密封面内径处的介质中带走，降低了密封端面的温度，有效的抑制了密封面液膜的闪蒸，亦即密封面润滑状态良好。
[0045]一种优选方式，所述第二动环2D端面刻有第二流体动压槽2H，槽形边线为椭圆形的长边弧形线段，位于第二动环2D的端面外侧上。其有益效果为:1、第二流体动压槽2H位于第二动环2D的端面外侧上，能够清除杂质，动环组件2随泵轴旋转时，产生一个离心力作用力以抵消部分密封液中的压力，同时密封液流入第二流体动压槽，能挤入密封端面内，冷却效果更好，旋转时产生的离心力易将槽中杂物甩出。2、当动环组件2在运转时，第二动环2D及第二静环B3外径直接承受密封液中的6 MPa压力，内径处承受大气压，故密封端面承受压差较大。泵轴Ol高速旋转时，密封液除因压差挤进密封端面外，也被型槽产生流体楔动压作用被挤进端面之间，从而对密封端面润滑与冷却。
[0046]由图1至图3及图6、图10、图11可知，内压盖7与外压盖5之间通过螺钉7C连接固定，两者之间设有第七密封圈7A以密封，内压盖7的外部连接泵密封腔体07，两者的连接处通过第八密封圈7B及第九密封圈7D密封；减压套13通过连接螺钉16固定在内压盖7的内端面上，迷宫件14通过固定螺钉15固定在泵轴01上；外压盖5与轴套4之间设有节流环5A。进一步，第一静环组件I装配于内压盖7内部沉台上，第一静环座BI有若干沉孔放置第一弹簧1A、第一弹簧IA顶在内压盖7内端面，提供弹力补偿，第一静环组件I内端的内孔与内压盖7内径第一凸台外径之间设有第一密封圈IB形成滑动密封，隔离密封液与高压介质。第一密封圈IB衬有第一衬垫1C，防止第一密封圈IB被挤出；第二静环组件3装在外压盖5内孔中，其内端外径与外压盖5内孔设有密封圈3B形成动密封，隔离密封液与大气侧，若干第二弹簧3A均布于外压盖5封液侧端面沿圆周分布的沉孔中，第二弹簧3A推顶第二静环组件3大径左端面，第二衬垫3C置于第二密封圈3B大气侧。第二静环组件3由装配于外压盖5的第二防转销Dl防转；优选地，第二静环组件3提供密封的弹力补偿，第二弹簧不受离心力的影响；第二静环组件3为内装平衡型抗高压设计，第二静环B3内径镶嵌有台阶环形紧固圈C3，以抗密封端面因高压产生的变形；所述第二静环B3为高强度碳石墨，第二静环座A3及紧固圈C3的线膨胀系数接近第二静环B3。动环组件2密封装置位于两组静环组件之间，第一动环2A与第二动环2D转配于动环座2F两侧沉孔中，第五密封圈2E在动环座2F环形孔第二与动环2D外径之间形成静密封，隔离大气侧与密封液。第三密封圈2C装于动环座2F外环形孔中与第一动环2A外径形成静密封，第四密封圈2B装配于动环座2F内环形孔里，与第一动环2A内径形成静密封。动环座2F上有较松配合的传动销2G外套有缓冲套为动环组件2提供扭矩。整个动环组件2密封装置套在轴套4末端外圆，左内端面顶在轴套4台阶处，动环座2F由压紧座11通过若干压紧螺钉12加紧。动环座2F外径上开有有多头螺旋槽；外压盖5大气侧第二内径处镶嵌有节流环5A，密封液侧第二内径镶嵌有折流套6，密封液由封液入口 03进入前述密封零部件组成的密封腔体，在泵轴01高速运转时密封液经过螺旋槽与折流套6内径小间隙配合处，形成泵送效应，将密封液送至外部封液罐冷却。内压盖7介质端配有减压套13，减压套13介质侧端面有几道轴向迷宫齿，与固定于泵轴01上的迷宫件14配合形成迷宫密封。优选地，减压套13的外端延伸至密封端面附近。优选地，迷宫件14伸入减压套13内径处的外径上有几道节流槽，泵轴高速旋转时与上述迷宫密封一起作用，实现第一级减压，可有效将介质侧压力减小l_2Mpa。减压后的流体经过密封端面内径处，带走摩擦热，再经减压套13外径与内压盖5最小内径之间的空隙，由一位于内压盖5的斜孔05送至泵体外接管线。优选地，外部管线配有孔板调节阀，用于调节一级减压压力与外泄流量，对泵效率影响不大，相当于对密封的反冲洗作用，冷却密封降低端面温度，稳定液膜防止干摩擦，提高密封使用寿命。[0047]由图4至图6可知，第一静环组件I由第一静环Al与第一静环座A2镶嵌连接，所述第一静环Al为高强度碳石墨。优选地，第一静环座径向厚度较大，足以抵抗高压；第一静环端面内径处加工有第一流体动压槽1D，槽形为内抛物线,槽内可以储存部分循环液体，从而可以有效冷却密封端面；优选地，第一静环组件为压力双向平衡型设计，选用循环密封系统时，优选地，系统密封罐带压6MPa，可以减轻介质侧主密封压差；尽管经过第一级减压后，介质还存在部分压力，密封端面的载荷可能还存在，当动环组件2高速旋转时，液态介质被挤进密封端面，产生有一定刚度的纯液膜，随后附带有一条彗星尾的带型冷却区域，对密封端面液态区强制冷却，残留的发热的端面液体被后一槽区收集，被抛入密封面内径处的介质中带走，降低了密封端面的温度，有效的抑制了密封面液膜的闪蒸，亦即密封面润滑状态良好。
[0048]由图8至图10可知第二动环2D的端面刻有第二流体动压槽2H，图中双点划线圆为第二静环B3的密封面外径。优选地，第二流体动压槽2H的槽形边线为椭圆形的长边弧形线段。密封件运转时，第二动环2D及第二静环B3的外径直接面对密封系统6 MPa的较高压力，第二静环B3的内径处为大气压，故密封端面承受压差较大，存在一定的密封载荷；在第二动环2D外径处尽管密封液为散热性很好的媒介,但较大的密封载荷易使密封液膜失稳，为解决上述问题，在第二静环B3的内圈中设有紧固圈C3以支撑第二静环B3，承受压差，同时第二动环2D在随泵轴01旋转时，其上的第二流体动压槽2H会将储存在其中的液体反向甩出，形成与密封液体压力相反的离心力，从而抵消部分密封液体对密封端面的压力，且第二流体动压槽2H的内端伸入第二动环2D及第二静环B3接触面即密封面内，循环流动的密封液进入第二流体动压槽2H使密封面的冷却效果更好。另外，第二流体动压槽2H位于动环端面外侧上，在离心力作用下，易将槽中杂物甩出。优选地，流体动压槽边线为椭圆形，其椭圆心位于动环外径外1.2_。
[0049]优选地，第一动环2A及第二动环2D材料为碳化硅。
[0050]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】
1.一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:包括内压盖(7)、外压盖(5)、轴套(4)、第一静环组件(I)、动环组件(2)及第二静环组件(3)，其中:所述轴套(4)套设在泵轴(Ol)上，内压盖(7)及外压盖(5)套设在轴套(4)的外部，与轴套(4)的外壁面之间形成环形腔体；所述第一静环组件(I)、动环组件(2)及第二静环组件(3)由内侧向外侧依次设置在上述环形腔体内，动环组件(2)固定在轴套(4)上，其内端面与外端面分别贴紧第一静环组件(I)及第二静环组件(3);上述第一静环组件(I)的内侧固定在内压盖(7)上，第二静环组件(3 )的外侧固定在外压盖(5 )上。
2.根据权利要求1所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述第一静环组件(I)包括第一静环(Al)及第一静环座(BI)，其中:上述第一静环座(BI)的内端通过第一防转销(Cl)及第一弹簧(IA)固定在内压盖(7)上，第一防转销(Cl)防止第一静环座(BI)转动，第一弹簧(IA)对第一静环座(BI)轴向限位，提供弹力补偿；上述第一静环(Al)镶嵌在第一静环座(BI)的外端。
3.根据权利要求2所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述第一静环(Al)的外端面的中部设有一个环形的凸缘，该凸缘面与动环组件(2)贴紧，形成密封面，凸缘面的内圈面上开有至少二个第一流体动压槽(1D)，第一流体动压槽(1D)沿内圈面的圆周方向间隔设置。
4.根据权利要求1-3项中任一项所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述第二静环组件(3)包括第二静环(B3)、紧固圈(C3)及第二静环座(A3)，其中:上述第二静环座(A3)的外端通过第二防转销(Dl)及第二弹簧(3A)固定在外压盖(5)上，第二防转销(Dl)防止第二静环座(A3)转动，第二弹簧(3A)对第二静环座(A3)轴向限位，提供弹力补偿；上述第二静环(B3)通过紧固圈(C3)镶嵌在第二静环座(A3)的内端，第二静环(B3)内端面的中部设有一个环形的凸缘，该凸缘面与动环组件(2)贴紧，形成密封面；上述紧固圈(C3 )为台阶环状体，紧固圈(C3 )嵌入第二静环(B3 )的内圈，由内而外顶推第二静环(B3)，防止第二静环(B3)上的密封面因高压产生的变形。
5.根据权利要求4所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述动环组件(2)包括第一动环(2A)、动环座(2F)及第二动环(2D)，其中:上述动环座(2F)的内端设有压紧座(11)，压紧座(11)的外端面为阶梯面，其上下阶梯面分别贴紧动环座(2F)的内端面及轴套(4)的内端面，以便轴向压紧动环座(2F);上述第一动环(2A)及第二动环(2D)分别通过传动销(2G)固定在动环座(2F)的内端及外端，第一动环(2A)的内端面与第一静环(Al)的凸缘面贴合，形成密封面，第二动环(2D)的外端面与第二静环(B3)的凸缘面贴合，形成密封面，第二动环(2D)的外端面上开有第二流体动压槽(2H)。
6.根据权利要求5所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述动环座(2F)的外径面上开设有至少二个螺旋槽，动环座(2F)外部套有折流套(6)，折流套(6)的内径面与动环座(2F)的外径面为小间隙配合，泵轴(01)带动动环座(2F)高速旋转，使上述旋转槽与折流套(6)之间产生泵送效应，将密封液输送至外部的冷却罐冷却。
7.根据权利要求6所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述内压盖(7)的内端设有减压套(13)，减压套(13)的内端固定在内压盖(7)上，另一端为筒体，向外延伸至第一静环组件(I)内，筒体将第一静环组件(I)及内压盖(7)与泵轴(01)之间的空间分隔为两部分，形成介质的流动回路。
8.根据权利要求7所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述减压套(13)的内端设有迷宫件(14)，减压套(13)的内端面及迷宫件(14)的外端面均设有至少二道轴向的迷宫齿，两者相互嵌合形成迷宫式的液体流道；上述迷宫件(14)的外端伸入减压套(13)的内圈里面，迷宫件(14)伸入减压套(13)内圈部分的外径面上开有至少二道节流槽，泵轴(Ol)高速旋转时介质经迷宫式的液体流道流入节流槽，经节流槽沿减压套(13)的内径面与泵轴(01)之间的间隙流至第一静环组件(I)与动环组件(2)形成的密封面内径处，冷却该密封面后流向第一静环组件(I)及内压盖(7)同减压套(13)的外径面之间的间隙，通过开设在内压盖(7 )上的斜孔(05 )导出至一级减压接口( 06 )。
9.根据权利要求8所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述外压盖(5)上开有封液进口(03)及封液出口(04)，密封液经封液进口(03)流至第一静环组件(I)与动环组件(2)形成的密封面外径处，冷却该密封面后，通过动环座(2F)上的螺旋槽与折流套(6)之间的泵送效应将密封液导至第二静环组件(3)与动环组件(2)形成的密封面外径处，冷却该密封面后，经封液出口(04)导出。
10.根据权利要求9所述的一种可承受高压的机械密封装置，其特征在于:所述轴套(4)的外端通过驱动装置(8)紧固在泵轴(01)上；上述驱动装置(8)包括内套、左环及右环，内套的外径面中间高，两端低，形成两斜面，左环及右环分别套设在两斜面上，通过螺钉将左环及右环压紧时，左环与右环均向中间靠近，两者的内圈产生压力作用与内套上，内套进而压紧轴套(4) 。
【文档编号】F04D29/12GK203770201SQ201320863327
【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, 俞龙海 申请人:东莞市华汇精密机械有限公司