叶轮式压力可调机械密封构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械密封构件，尤其涉及一种叶轮式压力可调机械密封构件。
【背景技术】
[0002]当前，在离心机、离心泵、压缩机或使汽轮机与发电机连接的发电系统中，通常使用机械密封对传动轴进行密封，来防止这些装置中的流体泄漏。
[0003]例如，在发电系统中，为了防止驱动汽轮机的气体泄漏对发电机产生污染，通常通过机械密封将被气体驱动的汽轮机与发电机连接，对于这样的机械密封，在壳体中包括与传动轴连接的动环以及与动环配合的静环，在动环和静环与壳体之间流动冷却隔离液，由此能够对动环和静环之间的滑动进行润滑以及密封，而且能够带走因动环与静环的摩擦而产生的热量，对动环和静环进行冷却。
[0004]在这样的机械密封中，为了促进冷却隔离液流动，通常在构成冷却隔离液通路的动环的外周面和壳体的内周面上嵌套斜齿轮，两个斜齿轮的倾斜方向相反，由此在冷却隔离液由于传动轴的旋转离心力而被向外甩出时，沿着形成在动环的外周面上斜齿轮之间的齿槽被甩出至形成在壳体的内周上的斜齿轮的齿槽中，最终沿着形成在壳体的内周上的斜齿轮的齿槽被导出。即在方向相反的斜齿轮的作用下，推动冷却隔离液流动。
[0005]但是，在这样的机械密封中，通过两个方向相反的斜齿轮驱动冷却隔离液流动的驱动效率低。而且，需要精加工斜齿轮，并且对两个斜齿轮的装配精度以及相对位置精度的要求高，因此成本高。另外，在使用斜齿轮时，斜齿对冷却隔离液搅拌，消耗很大的动力，且使冷却隔离液温度升高，降低了冷却隔离液对机械密封的冷却作用。
[0006]而且，在这样的机械密封中，冷却隔离液的压力基本恒定，这样例如在汽轮机中的压力变化时，冷却隔离液与汽轮机中的压差有时会超过国家规定的标准。若汽轮机中的压力降低的比较大，则机械密封中的冷却隔离液有可能较多地泄漏至汽轮机中造成对汽轮机的污染。
[0007]另外，在这样的机械密封中，使用紧定套将动环固定在轴套上，在紧定套与动环抵接的面上，设置石棉或四氟乙烯垫片。在使用石棉垫片时，由于动环的高速旋转以及冷却隔离液的冲刷，石棉垫片很快就会失效分解，而混入冷却隔离液中，这样在冷却隔离液中会混入残渣，这样的残渣会阻碍对动环和静环之间的润滑以及对动环和静环的冷却。另外，在使用四氟乙烯垫片时，由于动环高速旋转而产生的离心力的作用以及动环的高温作用，四氟乙烯垫片会发生蠕变，这样动环会在轴向上发生移动，由此会产生泄漏。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷而提出一种成本低，冷却隔离液驱动效果好，能够可动地调节冷却隔离液的压力，且不会产生泄漏的叶轮式压力可调机械密封构件。
[0009]为实现本发明的目的采用如下的技术方案。
[0010]技术方案I的叶轮式压力可调机械密封构件，具有轴套、安装在所述轴套的外周面上的动环、与所述动环的端面抵接的静环以及容置所述轴套、所述动环、所述静环的机械密封壳体，在所述动环的外周面与所述机械密封壳体的内周面之间形成有冷却隔离液通路，在所述冷却隔离液通路上，在所述动环的外周面上安装有冷却隔离液驱动叶轮，在所述机械密封壳体上形成有包围所述冷却隔离液驱动叶轮的与所述冷却隔离液驱动叶轮配合的蜗壳空间。
[0011]技术方案2的叶轮式压力可调机械密封构件，在技术方案I的叶轮式压力可调机械密封构件中，所述冷却隔离液驱动叶轮由前盖、后盖以及设置在所述前盖和所述后盖之间的叶片构成。
[0012]技术方案3的叶轮式压力可调机械密封构件，在技术方案2的叶轮式压力可调机械密封构件中，所述机械密封壳体由依次安装的第一壳体、蜗壳壳体以及第二壳体构成，在所述蜗壳壳体和所述第一壳体的相向的2个面上分别形成有环状蜗壳槽，在所述蜗壳壳体安装在所述第一壳体上时，2个所述环状蜗壳槽形成包围所述冷却隔离液驱动叶轮的蜗壳空间，所述蜗壳空间越朝向所述冷却隔离液的下游侧越大。
[0013]技术方案4的叶轮式压力可调机械密封构件，在技术方案I至3中任一项的叶轮式压力可调机械密封构件中，在所述冷却隔离液通路上排列安装有多级冷却隔离液驱动叶轮。
[0014]技术方案5的叶轮式压力可调机械密封构件，在技术方案I至3中任一项的叶轮式压力可调机械密封构件中，在所述轴套的外周面外套有将所述动环固定在所述轴套上的锁定套，在所述锁定套的与所述动环抵接的端面上形成有第一密封槽，在所述第一密封槽中安装有O型密封圈，在所述轴套的与所述动环抵接的端面上形成有第二密封槽，在所述第二密封槽中安装有O形密封圈。
[0015]技术方案6的叶轮式压力可调机械密封构件，在技术方案I至3中任一项的叶轮式压力可调机械密封构件中，在所述叶轮式压力可调机械密封构件的冷却隔离液出口安装有能够根据从所述冷却隔离液驱动叶轮流出的冷却隔离液的压力进行开闭的调节阀。
[0016]技术方案7的叶轮式压力可调机械密封构件，在技术方案6的叶轮式压力可调机械密封构件中，在所述叶轮式压力可调机械密封构件的冷却隔离液出口安装有能够根据从所述冷却隔离液驱动叶轮流出的冷却隔离液的压力进行开闭的调节阀。
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果。
[0018]根据技术方案I的叶轮式压力可调机械密封构件，不在构成冷却隔离液通路的动环的外周面和壳体的内周面上嵌套斜齿轮，而在冷却隔离液通路的输出端设置如水泵叶轮那样的冷却隔离液驱动叶轮，并且形成包围冷却隔离液驱动叶轮的蜗壳空间。由此能够借助动环的高速旋转，使叶轮旋转，能够高效地利用动叶片轮产生的离心力，驱动冷却隔离液快速流动，及时对动环和静环进行润滑，而且能够高效地对动环和静环进行冷却。
[0019]而且，叶轮的流路平顺，很少产生涡旋，或者产生的涡旋很小，输送冷却隔离液的温升很小，流动的效率高。另外，叶轮产生的驱动压差大，不易使冷却隔离液堵塞。
[0020]另外，由于叶轮产生的驱动压差大，所以使冷却隔离液的容置空间形成进口的低压腔和出口的高压腔，这也减少了低压腔与外部环境压力之间的压差，进一步降低了冷却隔离液向外部环境泄漏的情况，保证泄漏量达标，防止污染环境。
[0021]根据技术方案2和3的叶轮式压力可调机械密封构件，通过形成叶轮和蜗壳构成的驱动结构，能够增大冷却隔离液的驱动压差，能够更好地驱动冷却隔离液。另外，叶轮采用水泵叶轮那样的结果的叶轮，制造简单，成本低。
[0022]根据技术方案4的叶轮式压力可调机械密封构件，在冷却隔离液通路上排列安装有多级冷却隔离液驱动叶轮。这样在叶轮式压力可调机械密封构件密封高压系统时，能够通过多级冷却隔离液驱动叶轮逐级驱动冷却隔离液，进一步驱动冷却隔离液流动。
[0023]根据技术方案5的叶轮式压力可调机械密封构件，轴套及锁定套与动环通过之间通过O形密封圈密封，由此能够避免石棉垫片的分解对冷却隔离液带来的污染，以及石棉垫片分解后机械密封漏油的缺陷，而且能够避免四氟乙烯垫片的蠕变使机械密封漏油的缺陷。
[0024]根据技术方案6的叶轮式压力可调机械密封构件，在叶轮式压力可调机械密封构件的冷却隔离液出口安装有调节阀。这样在系统内压力降低时，能够增大出液调节阀的开度，降低隔离液的压力，使余热回收系统与隔离液之间的压力差到达国家规定标准的范围内。即对于一般的动压密封，在动压密封中的楔形槽定型且动环的转速固定后，动压密封的动压固定，不能够调整，这样的机械密封在用于压力变动的系统中时，系统与冷却隔离液之间的压差有时会超过国家标准，造成泄漏或污染，降低机械密封的使用寿命。而本发明适用于系统压力变化的设备，有效地减小泄漏量，延长了机械密封的寿命。
[0025]根据技术方案7的叶轮式压力可调机械密封构件，在叶轮式压力可调机械密封构件的冷却隔离液入口安装有压力传感器，由此能够监控机械密封的冷却隔离液入口处的压力，从而能够基于该压力变化对冷却隔离液供给源的压力进行调整。
【附图说明】
[0026]图1是表示本发明的叶轮式压力可调机械密封构件的示意图。
[0027]图2是表示本发明的冷却隔离液叶轮的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面，基于【附图说明】作为本发明的实施例的叶轮式压力可调机械密封构件。
[0029]图1是表示本发明的叶轮式压力可调机械密封构件的示意图。图2是表示本发明的冷却隔离液叶轮的俯视示意图。
[0030]如图1和图2所示，本发明的叶轮式压力可调机械密封构件具有轴套10、安装在轴套10的外周面上的动环20、与动环20的端面抵接的静环30以及容置轴套10、动环20、静环30的机械密封壳体40。
[0031]在动环20的外周面与机械密封壳体40的内周面之间形成有冷却隔离液通路T，在冷却隔离液通路T上，在动环20的外周面上安装有冷却隔离液驱动叶轮50，在机械密封壳体40上形成有包围冷却隔离液驱动叶轮50的与冷却隔离液驱动叶轮50配合的蜗壳空间S。
[0032]具体地说，通过锁定套60在