一种双端面弹簧机械密封装置的制作方法

本实用新型涉及一种机械密封装置，尤其涉及一种双端面弹簧机械密封装置。

背景技术：

当前石化行业、化工行业中，对于洁净润滑性好或腐蚀、结垢、结焦及泵中流体含有少量杂质的泵用密封，同时满足安装在径向、轴向空间非常小越来越普遍。在石化行业中，以往的机械密封设计主要以单端面的机械密封为主。近些年国家对环保（零泄漏）及安全生产的重视程度越来越高，要求的越来越严格，在泵用机械密封的布置方式和结构上，更加趋向于符合API682（美国石油协会标准API682:2014）中的一些要求。尽可能多的增加机械密封的辅助系统的应用。随着人们环保意识的越发提高，要求现场机械密封除了运行可靠，运行的使用寿命长外，更要求一些特殊的工艺介质密封的零溢出。因此，在机械密封的方案方面，更倾向于双封布置，如API682中的52方案，采用外部储罐对大气侧密封提供缓冲液，缓冲液的压力要保持比密封腔压力低0.28MPa。缓冲液进入大气侧密封后，由泵送装置进行循环，从储罐流出，最后再返回到储罐中。在这种新的情况下，传统双端面机械密封应用的情况已满足不了上述要求。

技术实现要素：

针对传统双端面机械密封装置的缺陷，本实用新型提供一种用于洁净润滑性好或腐蚀、结垢、结焦及泵中流体中含有少量杂质的泵用密封，同时满足安装在径向、轴向空间小，通过限位板进行自动定位，无需进行调节的一种新型双端面弹簧机械密封装置。

解决上述技术问题所采取的具体技术措施是：

一种双端面弹簧机械密封装置，其特征在于：轴套密封圈18安装在轴套1的密封圈槽内，介质侧动环密封圈19、介质侧动环5和介质侧动环卡簧9依次安装在轴套1上，介质侧推环15和介质侧推环卡簧11依次安装在压盖2上，弹簧17放入压盖2中，大气侧推环16和大气侧推环卡簧14依次安装在压盖2上；在介质侧静环6和大气侧静环7的密封端面处均布设有热流体动压槽29，然后将介质侧静环挡圈10、介质侧静环密封圈20及介质侧静环6依次装入压盖2中，将压盖2反过来再将大气侧静环挡圈13、大气侧静环密封圈21及大气侧静环7依次装入压盖2中，并组成一个由压盖2、介质侧静环6、大气侧静环7、介质侧推环卡簧11、大气侧推环卡簧14、介质侧推环15、大气侧推环16、弹簧17、介质侧静环挡圈10、大气侧静环挡圈13、介质侧静环密封圈20、大气侧静环密封圈21组成的压盖组件，将压盖组件安装在轴套1上；将大气侧动环密封圈22和大气侧动环8依次装入传动环3中，再将传动环密封圈23装在传动环3上，并组成一个由传动环3、大气侧动环8、大气侧动环密封圈22、传动环密封圈23组成的传动环组件，将传动环组件安装在轴套1之前先将大气侧动环卡簧12装在轴套1上，然后将传动环组件装入轴套1上，并通过限位板4将所有零部件集成在一起，用紧固螺钉26紧固，再将紧定螺钉25安装到传动环3上，将压盖密封圈24装入压盖2中。

本实用新型的有益效果：本实用新型标准化设计，安装尺寸符合ANSI及DIN工艺泵标准；采用紧定螺钉传递扭矩的密封结构形式，传动效果安全可靠；采用多弹簧，补偿性能好，端面载荷均匀同时具有优异的追随性；平衡型设计（平衡型机械密封指载荷系数小于1的机械密封），受腔压影响较小，适用压力范围广；弹簧采用外置式，弹性元件不与介质接触，防止弹性元件被杂质堵塞，弹簧失弹导致密封失效；采用集装设计，保证密封工作状态的准确性，安装方便快捷；整体机械密封采用外部定位，通过限位板定位 ，保证自动定心结构，消除人为安装误差；压盖螺栓中心孔铣成长条，一种规格机械密封适合很多类型泵；用于洁净润滑性好或腐蚀、结垢、结焦及含有少量杂质（泵中流体）的泵用密封；对于洁净介质，摩擦副采用软对硬(石墨——碳化硅、碳化钨)，对于含杂质、结垢、结晶介质，摩擦副采用软对硬(碳化硅-碳化硅、碳化钨-碳化钨)；安装在径向、轴向空间非常小，机械密封显示优势性能突出，保证机械密封工作状态的稳定性。安装比较方便，避免在安装过程中造成误差及密封损坏等问题，此新型双端面弹簧机械密封为整体集装式，直接安装在泵上即可，通过限位板进行自动定位，无需进行调节。其技术优势在于：1. 密封端面制造有特殊的热流体动压槽，可使端面形成稳定的动态液膜，能够对端面强制润滑，减小端面摩擦，达到低功耗和低温升，提高密封使用寿命。2. 泵送装置与轴套一体，则更能节省径向与轴向空间。3. 密封采用双平衡设计，无论密封受正压或反压，端面都不会因压力波动等原因而打开。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是本实用新型的安装状态示意图；

图4是图3的右视图；

图5是本实用新型中静环的端面槽型结构示意图；

图6是图5的右视图；

图7是本实用新型中泵送装置与轴套一体的结构示意图。

图中：轴套1、压盖2 、传动环3、限位板4、介质侧动环5、介质侧静环6、大气侧静环7、大气侧动环8、介质侧动环卡簧9、介质侧静环挡圈10、介质侧推环卡簧11、大气侧动环卡簧12、大气侧静环挡圈13、大气侧推环卡簧14、介质侧推环15、大气侧推环16、弹簧17、轴套密封圈18、介质侧动环密封圈19、介质侧静环密封圈20、大气侧静环密封圈21、大气侧动环密封圈22、传动环密封圈23、压盖密封圈24、紧定螺钉25、紧固螺钉26、缓冲液出口27、缓冲液入口28、热流体动压槽29。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。

一种双端面弹簧机械密封装置，如图1所示，轴套密封圈18安装在轴套1的密封圈槽内，这样轴套与轴之间泄露点将通过轴套密封圈18的过盈量密封；将介质侧动环密封圈19、介质侧动环5和介质侧动环卡簧9依次安装在轴套1上，这样可以使介质侧动环5不脱落，而且轴套1和介质侧动环5之间的泄露点可以通过动环密封圈19的过盈量密封；介质侧推环15和介质侧推环卡簧11依次安装在压盖2上，可以使介质侧推环15不脱落及限位；然后将弹簧17放入压盖2中，并将大气侧推环16和大气侧推环卡簧14依次安装在压盖2上，可以使大气侧推环16不脱落及限位，这样压盖2的两侧都有介质侧推环卡簧15和大气侧推环卡簧16的限位，可以使弹簧17始终处于预压的状态；在介质侧静环6和大气侧静环7的密封端面处均布设有热流体动压槽29，然后将介质侧静环挡圈10、介质侧静环密封圈20及介质侧静环6依次装入压盖2中，把压盖2反过来再将大气侧静环挡圈13、大气侧静环密封圈21及大气侧静环7依次装入压盖2中，并组成一个由压盖2、介质侧静环6、大气侧静环7、介质侧推环卡簧11、大气侧推环卡簧14、介质侧推环15、大气侧推环16、弹簧17、介质侧静环挡圈10、大气侧静环挡圈13、介质侧静环密封圈20、大气侧静环密封圈21组成的压盖组件；将压盖组件安装在轴套1上，使介质侧的动环5和介质侧静环6的端面贴合；将大气侧动环密封圈22和大气侧动环8依次装入传动环3中，并对其之间的泄露点通过大气侧动环密封圈22的过盈量密封；再将传动环密封圈23装在传动环3上，并组成一个由传动环3、大气侧动环8、大气侧动环密封圈22、传动环密封圈23组成的传动环组件；将传动环组件安装在轴套1之前先把大气侧动环卡簧12装在轴套1上，这样使大气侧动环8不脱落及限位；然后再把传动环组件装入轴套1上；并通过限位板4将所有零部件集成在一起，用紧固螺钉26紧固以保证机械密封的自动定心，再将紧定螺钉25安装到传动环3上，把压盖密封圈24装入压盖2中，形成集装式机械密封。集装式机械密封与轴通过紧定螺钉25传递扭矩，传动效果安全可靠；介质侧动环5和介质侧静环6与大气侧动环8和大气侧静环7之间端面相互接触，通过合适的端面比压及弹簧比压将其紧密的贴合，并对其端面的泄露点密封，保证机械密封长久稳定运行；最后将压盖密封圈24装入到压盖2中，以备与泵腔安装时密封。

此套集装式机械密封适用于API682中的PLAN52冲洗方案，此冲洗方案采用外部储罐对大气侧密封提供缓冲液，缓冲液的压力要保持比密封腔压力低0.28MPa。缓冲液从缓冲液入口28进入大气侧密封后，由泵送装置进行循环，从储罐流出，最后缓冲液从缓冲液出口29再返回到储罐中。

图2所示，将压盖螺栓中心孔铣成长条，一种规格机械密封适合很多类型泵。

图3和图4所示，将集装机械密封通过螺栓将密封与泵腔连接在一起即可，无需调节压缩量，避免在安装过程中造成误差及密封损坏等问题，安装方便快捷。

图5和图6所示：在介质侧静环6和大气侧静环7的密封端面处均布设有特殊的热流体动压槽29，可使端面形成稳定的动态液膜，能够对端面强制润滑，减小端面摩擦，达到低功耗和低温升，提高密封使用寿命。

图7所示，泵送装置与轴套一体，则更能节省径向与轴向空间，应用范围更广泛。

根据不同工况条件，金属件选择2Cr13、304、316等材质；弹簧3采用304、316、哈氏合金C等材质；动环3、静环4采用石墨、碳化硅、碳化钨等材质；根据材质不同，使用范围广。

本实用新型采用双端面弹簧设计；采用多弹簧平衡型静止结构，多弹簧补偿性能好，端面载荷均匀同时具有优异的追随性；平衡型设计（平衡型机械密封指载荷系数小于1的机械密封），受腔压影响较小，适用压力范围广；弹簧采用外置式，弹性元件不与介质接触，防止弹性元件被杂质堵塞，弹簧失弹导致密封失效；采用集装设计，保证密封工作状态的准确性，安装方便快捷；安装尺寸符合ANSI及DIN工艺泵标准，适用径向、轴向空间非常小；整套机械密封采用外部限位板定位，保证自动定心结构，消除人为安装误差；用于洁净润滑性好或腐蚀、结垢、结焦及含有少量杂质（泵中流体）的泵用密封。安装比较方便，避免在安装过程中造成误差及密封损坏等问题，此新型双端面弹簧机械密封为整体集装式，直接安装在泵上即可，通过限位板进行自动定位，无需进行调节。