一种多级离心泵用碳化硅机械密封装置的制作方法

技术领域：

本发明涉及机械密封技术领域，具体为一种多级离心泵用碳化硅机械密封装置。

背景技术：
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目前本申请了一种立式冲焊泵用碳化硅机械密封装置，旨在提供安装维修方便，定位准确，且磨面不易被污染的立式冲焊泵用碳化硅机械密封装置，包括与泵轴固定连接的驱动座和套设在泵轴上的轴套，以及套设在轴套上的静环组件和动环组件，所述的静环组件和动环组件分别设有相互抵触的静环和动环，所述的驱动座和动环组件均与轴套固定连接，以上这种结构通过将静环组件和动环组件套设在轴套上，并将驱动座和动环组件均与轴套固定连接，实现密封装置的整体化设置，使密封装置安装维修方便，定位准确，且磨面不易被污染。

上述这种结构的机械密封装置，在长期实际使用过程发现以下问题：

1、由于动环与动环座采用拨叉结构连接，这样结构虽然有较好的强度，但是动环、动环座上有多个凸块或者凹槽，造成零件加工复杂，也使成本增加。

2、由于驱动块与动环座也是采用拨叉结构，同时驱动块采用的是金属管件通过车削加工，加工工艺复杂，同时材料成本也高。

3、弹簧是安装在驱动块内，这样导致驱动块内的杂质无法出来，长期积累后，极有可能造成弹簧被杂质卡住而失效，会使整个机械密封失效。

在国家知识产权网上还公开了一种自平衡型机械密封，它包括静环组件和动环组件；所述动环组件包括动环5、动密封圈13、弹簧垫6、弹簧7以及通过锁紧机构与轴10连接的传动座9；所述动环5右端面与弹簧垫6贴合；所述传动座9上设有弹簧槽8；所述弹簧7两端分别顶在弹簧垫6与弹簧槽8之间，其特征在于：所述动环5的圆周外表面均匀分布有三个平面i15；所述传动座9的左端面上均匀分布有三个凸沿9.1；所述凸沿9.1的内侧为与平面i15配合的平面ii19；所述平面ii19上设有弧形凹槽17；所述弹簧垫6的外圆周上有一直线缺边18；所述动环5的右端设有台阶内孔14；所述动密封圈13过盈配合在台阶内孔14内。

以上这种结构的机械密封的动环座与动环采用三个圆周外的三个平面驱动，以上结构虽然使动环的结构更加简单，但是仍然存在以下缺点：

1、由于四根弹簧在设在传动座内，这样造成也极易造成杂质对弹簧影响而失效。

2、由于该结构的驱动座与驱动块采用一体式结构，再通过锁紧机构将传动座安装到轴上，使传动座的结构复杂，需要在端面加工三个凸条和四个弹簧槽、在凸条的内侧加工为平面、在侧壁加工开口槽和螺栓孔，这些均造成传动座的结构复杂，加工复杂

技术实现要素：
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本发明要解决的技术问题就，是提供一种使动环、动环座、驱动块的结构简单、加工方便、材料成本低；使弹簧安装在驱动块和驱动座配合处的侧壁外，避免了弹簧被杂质卡死的多级离心泵用碳化硅机械密封装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案的一种多级离心泵用碳化硅机械密封装置，包括与泵轴固定连接的驱动座和套设在泵轴上的轴套以及套设在轴套上的静环组件和动环组件，所述静环组件包括静环和静环座,所述静环设在静环座内且两者周向限位，所述动环组件包括动环、动环座和弹簧，所述动环设在动环座内且两者周向限位，所述动环与动环座两者之间密封，所述动环在弹簧的作用下始终与静环相贴形成密封面；所述动环和动环座的侧壁设有限位两者的第一周向限位结构，所述动环座和驱动座两者的连接部位的侧壁设有限位两者的第二周向限位结构，所述弹簧套接在动环和驱动座的连接处的外壁，所述弹簧的一端与动环座外壁的台阶端面相抵，另一端与驱动座外壁的台阶端面相抵。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、由于所述动环和动环座的侧壁设有限位两者的第一周向限位结构，即动环与动环座通过侧壁的第一周向限位结构，使两者无法相对转动；另外在加工动环时，也只需加工动环的侧壁，在碳化硅模具成型中，可以通过模具成型，避免了复杂的复杂模具加工或者机械加工；而动环座采用冲压成型，相比原来的粉末冶金结构简单、成本低，且加工一次性冲压成型，这样使动环与动环座的零部件加工简单、成本低。

2、由于所述动环座和驱动座两者的连接部位的侧壁设有限位两者的第二周向限位结构，即驱动块与动环座通过侧壁的第二周向限位结构，使两者无法相对转动；在加工驱动块时，也只需加工驱动块的侧壁，在粉末冶金模具成型中，可以通过模具成型，避免了复杂的模具加工或者机械加工；而动环座采用冲压成型，相比原来的粉末冶金结构简单、成本低，且加工一次性冲压成型，这样使动环与动环座的零部件加工简单、成本低，这样使驱动块与动环座零部件加工简单、成本低。

3、由于所述弹簧套接在动环和驱动座的连接处的外壁，所述弹簧的一端与动环外壁的台阶端面相抵，另一端与驱动座外壁的台阶端面相抵，这样弹簧是设在动环和驱动座外的，在实际使用时，弹簧不易被杂质等影响而失效，同时在安装时也方便，直接套上即可。

作为改进，所述动环和动环座的侧壁设有限位两者的第一周向限位结构是指，所述动环的外周壁上设有一块或者多块第一平面，该第一平面从动环的一端面延伸至另一端面，所述动环座安装动环的该段的内孔侧壁也设有与第一平面相配的一块或者多块第二平面，且在安装后所述第一平面与第二平面的位置一一对应。在加工动环时，也只需加工动环的侧壁，在碳化硅模具成型中，可以通过模具成型，避免了复杂的复杂模具加工或者机械加工；而动环座采用冲压成型，相比原来的粉末冶金结构简单、成本低，且加工一次性冲压成型，这样使动环与动环座的零部件加工简单、成本低。

作为改进，所述动环座和驱动座两者的连接部位的侧壁设有限位两者的第二周向限位结构是指，所述动环座位于与驱动座连接部位的内侧壁设有第三平面，所述驱动座位于与动环座连接部位的外侧壁设有第四平面，所述动环座的一端套接在驱动座的一端外，且在安装后所述第三平面与第四平面的位置一一对应，在加工驱动块时，也只需加工驱动块的侧壁，在粉末冶金模具成型中，可以通过模具成型，避免了复杂的模具加工或者机械加工；而动环座采用冲压成型，相比原来的粉末冶金结构简单、成本低，且加工一次性冲压成型，这样使动环与动环座的

作为改进，所述动环与动环座两者之间密封是指，所述动环座的内部台阶端面上设有垫圈，该垫圈与动环座周向限位，该垫圈套接在轴套上，所述动环的端面上设有台阶孔，且该台阶孔内设有密封圈，该密封圈的两端分别与动环和垫圈相抵，由于动环座的外形呈不规则圆形，动环上的密封圈直接安装到动环座的不规则内孔内，由于动环座的中心孔孔径大于密封圈的外径，且动环座内的台阶的端面的宽度较小,导致密封圈无法与台阶面直接相抵，这也导致密封圈无法起到密封的作用，而增加垫圈后，保证了密封面，从而使密封圈的端面与垫圈的端面相抵，保证了密封圈的完整密封面。

作为改进，所述垫圈的侧壁设有数量与第一平面一一对应的第四平面,所述垫圈的单边宽度大于动环座的台阶面的宽度，使垫圈的侧壁周向限位在驱动座内，防止垫圈与驱动座相对转动，从而使动环座转动时带动垫圈一起转动，动环、动环座和垫圈和密封圈一起转动，保证了动环与动环座密封效果。

作为改进，所述垫圈的端面与动环的端面之间设有间距，从而使密封圈的一端面与垫圈的端面相抵，另一端面与动环的的凹槽的内底面相抵，保证了密封圈的密封效果。

作为改进，所述动环的外侧壁与动环座的内侧壁之间设有间距，且所述动环座的侧壁设有多个通孔，这样进入动环与动环座内的杂质可以通过两者之间的间隙经过，最后通过通孔甩出。

作为改进，所述动环的外侧壁与动环座的内侧壁之间的空隙、所述垫圈与动环之间的空隙与所有的通孔之间均连通，能使内部的杂质从间隙以及通孔中甩出，避免了堆积。

作为改进，本发明它还包括压盖，所述静环座的外端面上设有一凹槽，该凹槽内嵌入有一由特氟龙材料制成的环形垫片，所述环形垫片的一端端面与静环座的凹槽底面相抵，另一端端面与压盖的端面相抵，这样增加压盖与经换做耐磨性和润滑性。

附图说明

附图1是本发明的一种多级离心泵用碳化硅机械密封装置的结构示意图。

附图2是本发明的动环的剖面结构示意图。

附图3是本发明的动环的正面结构示意图。

附图4是本发明的动环座的剖面结构示意图。

附图5是本发明的动环座的正面结构示意图。

附图6是本发明的驱动座的剖面结构示意图。

附图7是本发明的驱动座的正面结构示意图。

附图8本发明的垫圈的正面结构示意图。

如图所示:1、驱动座，2、轴套，3、静环，4、静环座，5、动环，5.1、第一平面，6、动环座，6.1、第二平面，6.2、第三平面，6.3、通孔，7、弹簧，8、垫圈，9、密封圈

具体实施方式：

下面通过具体实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

如图1-8所示，本发明的一种多级离心泵用碳化硅机械密封装置，包括与泵轴固定连接的驱动座1和套设在泵轴上的轴套2以及套设在轴套2上的静环组件和动环组件，所述静环组件包括静环3和静环座4,所述静环3设在静环座4内且两者周向限位，即两者通过侧壁的平面实现两者的周向限位，即两者周向固定在轴套2上，无法相对转动。所述动环组件包括动环5、动环座6和弹簧7，所述动环5设在动环座6内且两者周向限位，所述动环5与动环座6两者之间密封，所述动环5在弹簧7的作用下始终与静环3相贴形成密封面；所述动环5和动环座6的侧壁设有限位两者的第一周向限位结构，所述动环5和动环座6的侧壁设有限位两者的第一周向限位结构是指，所述动环5的外周壁上设有四块第一平面5.1，并且沿动环5的圆周均匀分布，该第一平面5.1从动环5的一端面延伸至另一端面，所述动环座6安装动环5的该段的内孔侧壁也设有与第一平面5.1相配的第二平面6.1，也就是动环座6上也设有四块第二平面6.1，且动环5嵌入到动环座6的孔后，第一平面5.1与第二平面6.1是位置一一相对的，这样使动环座6转动时能同步带动动环5转动，当然第一平面5.1与第二平面6.1的数量还可以为一块、两块、三块等，并且均沿圆周均匀分布。

所述动环座6和驱动座1两者的连接部位的侧壁设有限位两者的第二周向限位结构，所述动环座6和驱动座1两者的连接部位的侧壁设有限位两者的第二周向限位结构是指，所述动环座6位于与驱动座1连接部位的内侧壁设有一块或者多块第三平面6.2，所述驱动座1位于与动环座6连接部位的外侧壁设有第四平面1.1，所述动环座6的一端套接在驱动座1的一端外，且在安装后所述第三平面6.2与第四平面1.1的位置一一对应。所述动环座6位于与驱动座1连接部位的内侧壁设有四块第三平面6.2，相对应的第四平面1.1的数量也为四块，且该四块第三平面6.2沿动环座6的圆周均匀分布。当然第三平面6.2与第四平面1.1的数量还可以为一块、两块、三块等，并且均沿圆周均匀分布。

所述弹簧7套接在动环座6和驱动座1的连接处的外壁，所述弹簧7的一端与动环座6外壁的台阶端面相抵，另一端与驱动座1外壁的台阶端面相抵。该弹簧7为普通的螺旋式弹簧，弹簧7套接在动环座6外，弹簧7的内壁一部分与动环座6的外壁接触，另一部分与驱动座1的外壁之间设有间距，动环座6外壁的台阶端面的宽度刚好供弹簧7的一端相抵，驱动座1外壁的台阶端面的宽度刚好供弹簧7的另一端相抵。

所述动环5与动环座6两者之间密封是指，所述动环座6的内部台阶端面上设有垫圈8，该垫圈8与动环座6周向限位，该垫圈8套接在轴套2上，所述动环5的端面上设有台阶孔，且该台阶孔内设有密封圈9，该密封圈9的两端分别与动环5和垫圈8相抵。由于动环座6的外形呈不规则圆形，动环5上的密封圈9直接安装到动环座6的不规则内孔内，由于动环座6的中心孔孔径大于密封圈9的外径，且动环座6内的台阶的端面的宽度较小,导致密封圈9无法与台阶面直接相抵，这也导致密封圈9无法起到密封的作用，而增加垫圈8后，保证了密封面，从而使密封圈9的端面与垫圈8的端面相抵，保证了密封圈9的完整密封面。

所述垫圈8的侧壁设有数量与第一平面5.1一一对应的第四平面8.1,本实施例的第四平面8.1为四块，且沿垫圈8的圆周均匀分布，所述垫圈8的单边宽度大于动环座6的台阶面的宽度。所述垫圈8的端面与动环5的端面之间设有间距，从而使密封圈9的一端面与垫圈8的端面相抵，另一端面与动环5的的凹槽的内底面相抵，保证了密封圈9的密封效果。

所述动环5的外侧壁与动环座6的内侧壁之间设有间距，且所述动环座6的侧壁设有多个通孔6.3。所述动环5的外侧壁与动环座6的内侧壁之间的空隙、所述垫圈8与动环5之间的空隙与所有的通孔6.3之间均连通。动环5与动环座6内的杂质可以通过这些间隙从通孔6.3甩出，避免了堆积。

本发明的一种多级离心泵用碳化硅机械密封装置它还包括压盖9，所述静环座4的外端面上设有一凹槽，该凹槽内嵌入有一由特氟龙材料制成的环形垫片10，所述环形垫片10的一端端面与静环座4的凹槽底面相抵，另一端端面与压盖9的端面相抵。