专利名称：用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流体介质输送管路密封装置领域，具体为一种用于锅炉给水泵的 液膜机械密封装置。
背景技术：
目前，国内外在电站锅炉给水泵上使用的机械密封多为接触式机械密封，接触式 机械密封的特点是在端面间形成一个只有几个分子宽度、厚度在几个微米的液膜，摩擦副 在边界摩擦状态下相对滑动。锅炉给水泵用机械密封的工况特点是转速高，温度高，压力 大，工况恶劣，同时由于锅炉给水泵高温水汽化压力高，在密封端面附近容易汽化，难以形 成有效的液膜，许用PV值较低。在这种状态下，机械密封端面易产生过高的温升，从而造成 端面变形和辅助密封圈的老化，并且端面磨损相对较快。使得机械密封早期失效
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，提供一种性能稳定、密封效果强、长寿命的锅炉给水泵 用密封装置，本实用新型公开了一种用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置。本实用新型通过如下技术方案达到发明目的一种用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，包括静环、动环、动环螺钉、波纹管座 和波纹管，动环套在旋转轴套法兰状端头的法兰颈外并通过动环螺钉固定在旋转轴套法兰 状端头的法兰底盘上，静环的一端和动环旋转滑动连接，静环和动环构成密封摩擦副，静环 的另一端和波纹管座固定连接，波纹管座连接一波纹管，其特征是在和静环滑动连接的动 环端面上开有η个凹槽，η为[2，20]区间内的正整数，凹槽位于动环端面的边缘，各凹槽 中心点的连线构成动环端面的内接正η边形，凹槽为弧形且弧的圆心角在(0，π)范围内， 凹槽的截面形状为矩形或弧形，凹槽槽口的宽度为相对旋转的静环和动环中较窄面面宽的
40%，凹槽槽口的深度为凹槽槽口宽度的50% 120%。所述的用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，其特征是在和静环滑动连接的动 环端面上开有η个凹槽，η为[2，20]区间内的偶数，凹槽槽口的宽度为相对旋转的静环和 动环中较窄面面宽的 40%，凹槽槽口的深度为凹槽槽口宽度的50% 120%。所述的用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，其特征是动环两个端面中和静环 滑动连接的端面，所述端面分为内圆平面和凹槽圈两部分，内圆平面位于所述端面的中心 部，凹槽圈位于内圆平面的外圈，内圆平面与动环和静环相互接触的面中较窄面的接触环 带宽度不小于的较窄面宽度的1/3，凹槽圈的展开面为波浪形，所述波浪形的波蜂和内圆平 面在同一平面，所述波浪形波峰和波谷之间的距离为动环厚度的0 50%，所述波浪形波 峰的数量在3 20个之间，所述波浪形的波幅由外至内逐渐减小。本实用新型使用时，根据实际工作环境，在和静环滑动连接的动环端面上开若干 个凹槽，并确定凹槽的圆心角、宽度和深度，将动环套在旋转轴套法兰状端头的法兰颈外并 通过动环螺钉固定在旋转轴套法兰状端头的法兰底盘上，动环开有凹槽的一端和静环旋转滑动连接，静环和动环构成密封摩擦副，静环的另一端和波纹管座固定连接，波纹管座连接一波纹管。这样在对转轴实施机械密封时，密封摩擦副的端面均勻分布有凹槽，可以在 6000r/min以下环境工作，凹槽保证了流体介质流入时受力相对均勻，在槽内形成稳定的压力，改变端面间流体液膜分布情况，从而改善流体介质反压的作用效果，凹槽的均勻分布结 构保证机械密封在不同旋向时的通用性。凹槽开在动环上可避免磨损。或者在和静环滑动 连接的动环端面的外沿部分开有波浪形的凹槽圈，波谷形成动力槽，这样在对转轴实施机 械密封时，流体介质流经动环边缘时，由动力槽进入密封端面，形成稳定的液膜压力，可有 效降低端面的摩擦系数。本实用新型的有益效果是锅炉给水泵液膜机械密封较之接触式机械密封，其液 膜反压更大，液膜刚度更高，具有更好的润滑性，摩擦系数更低，密封端面对抗静态压力波 动的能力也更好，并显著降低密封端面间的摩擦系数。延长机械密封的使用寿命。本发明 可应用于核电、化工、火力发电等需要锅炉的行业，并逐步推广到使用机械密封的各个领域
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型中静环和动环旋转滑动连接面的示意图；图3是本实用新型中有波浪形凹槽圈的动环的俯视图；图4是本实用新型中有波浪形凹槽圈的动环的沿母线展开图；图5是本实用新型中有波浪形凹槽圈的动环的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。实施例1一种用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，包括静环1、动环2、动环螺钉3、静环 座4和波纹管5，如图1所示，具体结构是动环2套在旋转轴套6法兰状端头的法兰颈外 并通过动环螺钉3固定在旋转轴套6法兰状端头的法兰底盘上，静环1的一端和动环2旋 转滑动连接，静环1和动环2构成密封摩擦副，静环1的另一端和静环座4固定连接，静环 座4连接一波纹管5，如图2所示，在和静环1滑动连接的动环2端面上开有η个凹槽21，η 为[2，20]区间内的正整数，本实施例取6个，凹槽21位于动环2端面的边缘，各凹槽21中 心点的连线构成动环2端面的内接正六边形，凹槽21为弧形且弧的圆心角在(0，π)范围 内，本实施例取100度，凹槽21的截面形状可以为矩形或弧形，本实施例取弧形，凹槽21槽 口的宽度为相对旋转的静环⑴和动环⑵中较窄面面宽的 40%，具体比例与转速、 流体介质压力相关，转速越大、流体介质压力越大，则槽口宽度越小，本实施例取30%，凹槽 21槽口的深度为凹槽21槽口宽度的50% 120%。本实施例中凹槽21槽口的深度为凹槽 21槽口的宽度的67%。实施例2一种用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，包括静环1、动环2、动环螺钉3、静环 座4和波纹管5，如图1所示，具体结构是动环2套在旋转轴套6法兰状端头的法兰颈外 并通过动环螺钉3固定在旋转轴套6法兰状端头的法兰底盘上，静环1的一端和动环2旋转滑动连接，静环1和动环2构成密封摩擦副，静环1的另一端和静环座4固定连接，静环座4连接一波纹管5。动环2如图3 图5所示，动环2两个端面中和静环1滑动连接的端 面，所述端面分为内圆平面22和凹槽圈23两部分，内圆平面22位于所述端面的中心部，凹 槽圈23位于内圆平面22的外圈，内圆平面22与动环(2)和静环(1)相互接触的面中较窄 面的接触环带宽度不小于的较窄面宽度的1/3，本实施例取1/3，凹槽圈23的展开面为波浪 形，所述波浪形的波蜂和内圆平面22在同一平面，所述波浪形波峰和波谷之间的距离为动 环2厚度的O 50%，本实施例取2%，所述波浪形波峰的数量在3 20个之间，本实施例 取6个。
权利要求一种用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，包括静环(1)、动环(2)、动环螺钉(3)、静环座(4)和波纹管(5)，动环(2)套在旋转轴套(6)法兰状端头的法兰颈外并通过动环螺钉(3)固定在旋转轴套(6)法兰状端头的法兰底盘上，静环(1)的一端和动环(2)旋转滑动连接，静环(1)和动环(2)构成密封摩擦副，静环(1)的另一端和静环座(4)固定连接，静环座(4)连接一波纹管(5)，其特征是动环(2)两个端面中和静环(1)滑动连接的端面上开有n个凹槽(21)，n为[2，20]区间内的正整数，凹槽(21)位于动环(2)端面的边缘，各凹槽(21)中心点的连线构成动环(2)端面的内接正n边形，凹槽(21)为弧形且弧的圆心角在(0，π)范围内，凹槽(21)的截面形状为矩形或弧形，凹槽(21)槽口的宽度为相对旋转的静环(1)和动环(2)中较窄面面宽的1％～40％，凹槽(21)槽口的深度为凹槽(21)槽口宽度的50％～120％。
2.如权利要求1所述的用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，其特征是动环(2)两 个端面中和静环(1)滑动连接的端面上开有η个凹槽(21)，η为[2，20]区间内的正整数， 凹槽(21)槽口的宽度为相对旋转的静环⑴和动环(2)中较窄面面宽的 40%，凹槽 (21)槽口的深度为凹槽(21)槽口的宽度的50% 120%。
3.如权利要求1或2所述的用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，其特征是动环(2) 两个端面中和静环(1)滑动连接的端面，所述端面分为内圆平面(22)和凹槽圈(23)两部 分，内圆平面(22)位于所述端面的中心部，凹槽圈(23)位于内圆平面(22)的外圈，内圆平 面(22)与动环(2)和静环(1)相互接触的面中较窄面的接触环带宽度不小于的较窄面宽 度的1/3，凹槽圈(23)的展开面为波浪形，所述波浪形的波蜂和内圆平面(22)在同一平面， 所述波浪形波峰和波谷之间的距离为动环(2)厚度的0 50%，所述波浪形波峰的数量在 3 20个之间，所述波浪形的波幅由外至内逐渐减小。
专利摘要本实用新型涉及流体介质输送管路密封装置领域，具体为一种用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置。一种用于锅炉给水泵的液膜机械密封装置，包括静环(1)、动环(2)、动环螺钉(3)、静环座(4)和波纹管(5)，其特征是在和静环(1)滑动连接的动环(2)端面上开有n个凹槽(21)，凹槽(21)位于动环(2)端面的边缘，凹槽(21)槽口的宽度为相对旋转的静环(1)和动环(2)中较窄面面宽的1％～40％，凹槽(21)槽口的深度为凹槽(21)槽口宽度的50％～120％。本实用新型润滑性好，摩擦系数低，使用寿命长。
文档编号F16J15/16GK201771742SQ20102024677
公开日2011年3月23日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者夏立, 李卓, 王 华, 蒋优闲 申请人:上海乐合流体机械有限公司