集装式自冷却无水机械密封的制作方法

本发明涉及一种机械密封结构，尤其涉及一种集装式自冷却无水机械密封。

背景技术：
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机械密封是靠一对动静环的两个环面的贴合实现密封的。机械密封在高速运转时，两个贴合的密封环面不断摩擦会产生很大热量，普通机械密封动静环摩擦产生的热量很大，动静环所接触的介质流动性很差，动静环摩擦产生的热量容易集聚不易散发，不加冷却水冷却机械密封的动静环，机械密封将会很快烧毁或寿命很短。普通机械密封所采用的冷却动静环的方式有两种方式：一种是内冷却式，另一种是外冷却式。两种方式都要消耗大量工业用水来冷却。有的给机械密封外加冷却器，但冷却器也需要消耗大量工业用水才能使冷却器冷却。这些冷却水需要增加一个独立的设备才能提供，并且该冷却水水源还要保证一定要求的水质和压力。普通机械密封真是耗水耗电，而且增加了大量的设备维护量。

技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种不用外接冷却水和使用冷却器，完全利用泵体内的介质冷却动静环旋转摩擦所产生热量的集装式自冷却无水机械密封。

本发明由如下技术方案实施：集装式自冷却无水机械密封，其包括轴套、动环、静环和法兰；在所述轴套外壁上由内到外依次安装有所述动环、静环和法兰；所述动环和所述静环相邻的环面摩擦接触；其还包括动环密封o型圈、动环固定螺母、压紧密封o型圈；在所述轴套外壁上同轴固定设有环形的动环安装台，所述动环安装台与所述轴套成一体结构；所述动环分体转动套装在所述动环安装台外壁上；在靠近所述静环的所述动环安装台外壁上同轴固定设有凸出的环形的动环密封圈安装台阶，所述动环密封圈安装台阶与所述动环安装台成一体结构；在所述动环的环口上开有与所述动环密封圈安装台阶对应的动环内孔台阶；所述动环密封圈安装台阶与所述动环内孔台阶之间形成动环密封圈槽，在所述动环密封圈槽内的所述动环安装台外壁上分体活动设有所述动环密封o型圈；在所述环形动环安装台内侧的所述轴套外壁上螺接有所述动环固定螺母；在与所述动环相邻的所述动环固定螺母端面上设有环形压紧密封圈槽，在所述环形压紧密封圈槽内分体设有所述压紧密封o型圈；在所述静环的外壁上加工有锥度台阶，在所述法兰的环口上加工有锥度槽，所述锥度台阶和所述锥度槽形成隔离密封圈固定槽，在所述隔离密封圈固定槽内分体套装设有所述隔离密封o型圈。

优选的，在所述动环固定螺母的外壁上固定设有轴流叶片。

优选的，在与所述静环相邻的所述动环环口的内壁上开有内倒角。

优选的，在与所述静环相邻的所述动环环口的外壁上开有外倒角。

本发明的优点：结构简单，加工方便，使用寿命长。集装式设计，可作为一个整体安装和拆卸。装卸都十分方便。完全利用泵体内的介质冷却机封动静环旋转摩擦所产生的热量。不用专门为机械密封的冷却而增加设备了，也无需在机封侧增加冷却器。设备现场为冷却水设置的管线可以去除，现场设备看上去更简洁干净。使用介质广泛，在石灰石浆液、尿素溶液等容易结晶，结垢的介质里都可以使用。这一产品将为各大企业节能减排和超低排放，减少工业废水污染，节约大量工业用水发挥巨大作用。特别是在发电厂脱硫，脱硝系统上的使用效果尤为显著。

附图说明：

图1为实施例1的整体结构示意图。

图2为轴套的整体结构示意图。

图3为图2的a-a剖面示意图。

图4为实施例2的整体结构示意图。

图5为实施例2的使用示意图。

图6为图5的b部分放大示意图。

图7为实施例3的整体结构示意图。

图8为实施例3的另一种整体结构示意图。

图9为实施例3的第三种整体结构示意图。

图10为实施例4的整体结构示意图。

图11为实施例4的另一种整体结构示意图。

图12为实施例4的第三种整体结构示意图。

轴套1、动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5、驱动环6、定位四氟环7、动环密封o型圈8、压紧密封o型圈9、弹簧10、静环密封o型圈11、隔离密封o型圈12、轴套密封o型圈13、定位螺钉14、紧定螺钉15、动环安装台16、动环密封圈安装台阶17、动环内孔台阶18、动环密封圈槽19、环形压紧密封圈槽20、静环内孔台阶21、弹簧固定孔22、防转销孔23、静环密封圈槽24、锥度台阶25、锥度槽26、隔离密封圈固定槽27、轴套密封圈槽28、法兰定位台阶29、驱动环定位台阶30、轴套定位孔31、轴套紧定孔32、驱动环定位孔33、驱动环紧定孔34、泵轴35、轴流叶片36、高压区37、低压区38、泵壳39、通道40、内倒角41、外倒角42。

具体实施方式：

实施例1：如图1所示，集装式自冷却无水机械密封，其包括轴套1、动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5、驱动环6、定位四氟环7、动环密封o型圈8、压紧密封o型圈9、弹簧10、静环密封o型圈11、隔离密封o型圈12、轴套密封o型圈13、定位螺钉14、紧定螺钉15；在轴套1外壁上由内到外依次安装有动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5和驱动环6；动环3和静环4相邻的环面摩擦接触；在法兰5与驱动环6之间设有定位四氟环7；如图2所示，在轴套1外壁上同轴固定设有环形的动环安装台16，动环安装台16与轴套1成一体结构；在动环安装台16外壁上分体转动套装有动环3；在靠近静环4的动环安装台16外壁上同轴固定设有凸出的环形的动环密封圈安装台阶17，动环密封圈安装台阶17与动环安装台16成一体结构；在动环3的环口上开有与动环密封圈安装台阶17对应的动环内孔台阶18；动环密封圈安装台阶17与动环内孔台阶18之间形成动环密封圈槽19，在动环密封圈槽19内的动环安装台16外壁上分体活动设有动环密封o型圈8；在环形动环安装台16内侧的轴套1外壁上螺接有动环固定螺母2，动环固定螺母2的外部直径与动环3的外圆直径相同，动环3的安装方式为外圆裸露式，动环3的外圆能与介质充分接触,从而让动环3摩擦面传导过来的热量被介质迅速带走，便于动环3散热；在与动环3相邻的动环固定螺母2端面上设有环形压紧密封圈槽20，在环形压紧密封圈槽20内分体设有压紧密封o型圈9，环形压紧密封圈槽20的深度为压紧密封o型圈9的直径的1/2，环形压紧密封圈槽20的宽度略大于压紧密封o型圈9的直径；通过旋紧动环固定螺母2推动压紧密封o型圈9，压紧密封o型圈9把动环3推向动环密封o型圈8，动环密封o型圈8被轴套1上动环密封圈安装台阶17挡住，通过增加动环固定螺母2的旋紧力，可让动环3被紧紧的夹在压紧密封o型圈9和动环密封o型圈8之间，轴套1、动环固定螺母2和动环3三个零件形成一个密封的并具有弹性的牢固的整体；在与静环4相邻的法兰5环口内侧开设有静环内孔台阶21，静环4安装在静环内孔台阶21内；在静环内孔台阶21的底面上分别设有与法兰5轴向相同的弹簧固定孔22和防转销孔23；在弹簧固定孔22内设有弹簧10，弹簧10外端顶在静环4的环面上，弹簧10给静环4施加一个推向动环3的推力；在与静环内孔台阶21的底面相对的静环4的环面上一体设有防转销25；防转销25对应插接在防转销孔23内，防转销25防止静环4与动环3一起旋转；在静环4的外侧的法兰5内壁上开设有静环密封圈槽24，在静环密封圈槽24内分体活动设有静环密封o型圈11；在静环4的外壁上加工有锥度台阶25，在法兰5的环口上加工有锥度槽26，锥度台阶25和锥度槽26形成隔离密封圈固定槽27，在隔离密封圈固定槽27内分体套装设有隔离密封o型圈12；由于隔离密封o型圈12为橡胶制品，有很好的弹性，安装时可以把隔离密封o型圈12拉大，套装在隔离密封圈固定槽27内，隔离密封o型圈12一旦进入隔离密封圈固定槽27内就会顺静环4的锥度台阶25往下滑移，紧箍在静环4的锥度台阶25的底部，并紧贴着法兰5的锥度槽26，密封性能良好，同时由于静环4相对于法兰5是不转动的，所以隔离密封o型圈12与静环4之间不会产生磨损；密封隔离o型圈12能有效隔离介质，机械密封在石灰石浆液、尿素溶液等容易结晶，结垢的介质里使用，静环密封o型圈12的介质端就不会被介质生产的结晶、结垢的物质於塞、固化；弹簧10始终对静环4有补偿作用，机械密封的寿命大大延长；在轴套1的内壁上设有一个轴套密封圈槽28，在轴套密封圈槽28内分体设有一个轴套密封o型圈13，轴套密封o型圈13在轴套1套装入泵轴时起密封作用；在法兰5与驱动环6相对的环口上分别设有对应的法兰定位台阶29和驱动环定位台阶30，定位四氟环7套装在法兰定位台阶29和驱动环定位台阶30上；通过改变定位四氟环29的厚度可以调整弹簧10的压缩量；如图3所示，在驱动环6内的轴套1外壁上延圆周均匀分布六个通孔，六个所述通孔分别为间隔设置的轴套定位孔31和轴套紧定孔32，在驱动环6上开有与轴套定位孔31对应连通的驱动环定位孔33，在驱动环定位孔33内螺接有定位螺钉14，轴套定位孔31的直径略小于驱动环定位孔33的直径，这样旋入驱动环定位孔33的定位螺钉14前端的锥度便插入轴套定位孔31，定位螺钉14前端的锥度边缘正好卡在轴套定位孔31里，驱动环6与轴套1便实现了精确定位，驱动环6顶住定位四氟环7，确保机械密封有精准的弹簧力；在驱动环6上开有与轴套紧定孔32对应连通的驱动环紧定孔34，在驱动环紧定孔34内螺接有紧定螺钉15；轴套紧定孔32的直径略大于驱动环紧定孔34的直径，这样旋入驱动环紧定孔34的紧定螺钉15可以顺利通过轴套1直接拧紧到泵轴35上；让驱动环6与轴套1定位准确，确保机械密封有精准的弹簧力，轴套1定位在泵轴35上随机械转动或震动，在泵,35上不会有偏移，使机械密封的弹簧10补偿力量稳定不变。

实施例2：如图4至图6所示，集装式自冷却无水机械密封，其包括轴套1、动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5、驱动环6、定位四氟环7、动环密封o型圈8、压紧密封o型圈9、弹簧10、静环密封o型圈11、隔离密封o型圈12、轴套密封o型圈13、定位螺钉14、紧定螺钉15；在轴套1外壁上由内到外依次安装有动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5和驱动环6；动环3和静环4相邻的环面摩擦接触；在法兰5与驱动环6之间设有定位四氟环7；其整体结构与实施例1相同，不同之处在于，在动环固定螺母2的外壁上一体固定设有轴流叶片36，轴流叶片36角度旋向分左右旋向，其旋向与泵轴35旋向相反；轴流叶片36随动环固定螺母2的旋转会把介质从靠近动环3的一侧不断的输送到远离动环3的一侧；固定螺母2远离动环3的一侧形成高压区37，靠近动环3的一侧形成低压区38；泵壳39与动环固定螺母2外圆之间的间隙形成高低压区介质对流换热的通道40，高压区37与泵壳39内的介质形成对流区；轴流叶片36把流向动环3与静环4的介质不断向泵腔里反向推送，减轻了介质对机械密封动环3与静环4的压力，动环3与静环4压力的减轻使其相互摩擦的热量更少，并且轴流叶片36旋转时让介质产生了强烈的对流，在低压区38轴流叶片36产生的强烈对流通过通道40带走了动环3的摩擦面与静环4的摩擦面运转时所产生的大量摩擦热量，在高压区37轴流叶片36产生的强烈对流与低压区38产生的强烈对流交换热量，高压区37产生的强烈对流把低压区38产生的强烈对流的热量带走，高压区37产生的强烈对流与泵体里的介质交换热量，介质高压区37产生的强烈对流的热量带走，热量随介质从泵的出口排出并输送掉。实现无需再外加冷却水来冷却机械密封动静环运转时所产生的摩擦热量的功能。

实施例3：如图7所示，集装式自冷却无水机械密封，其包括轴套1、动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5、驱动环6、定位四氟环7、动环密封o型圈8、压紧密封o型圈9、弹簧10、静环密封o型圈11、隔离密封o型圈12、轴套密封o型圈13、定位螺钉14、紧定螺钉15；在轴套1外壁上由内到外依次安装有动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5和驱动环6；动环3和静环4相邻的环面摩擦接触；在法兰5与驱动环6之间设有定位四氟环7；其整体结构与实施例1相同，不同之处在于，在与静环4相邻的动环3环口的内壁上开有内倒角41；或如图8所示，在与静环4相邻的动环3环口的外壁上开有外倒角42；或如图9所示，在与静环4相邻的动环3环口的内壁和外壁上分别开有内倒角41和外倒角42；减少动环3与静环4的之间摩擦面积，使动环3在高速转动时摩擦阻力小，降低摩擦发热量。

实施例4：如图10所示，集装式自冷却无水机械密封，其包括轴套1、动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5、驱动环6、定位四氟环7、动环密封o型圈8、压紧密封o型圈9、弹簧10、静环密封o型圈11、隔离密封o型圈12、轴套密封o型圈13、定位螺钉14、紧定螺钉15；在轴套1外壁上由内到外依次安装有动环固定螺母2、动环3、静环4、法兰5和驱动环6；动环3和静环4相邻的环面摩擦接触；在法兰5与驱动环6之间设有定位四氟环7；其整体结构与实施例2相同，不同之处在于，在与静环4相邻的动环3环口的内壁上开有内倒角41；或如图11所示，在与静环4相邻的动环3环口的外壁上开有外倒角42；或如图12所示，在与静环4相邻的动环3环口的内壁和外壁上分别开有内倒角41和外倒角42；减少动环3与静环4的之间摩擦面积，使动环3在高速转动时摩擦阻力小，降低摩擦发热量。