具有内装内流平衡型自清洁机械密封结构的转子泵的制作方法

本发明属于泵体技术领域，具体涉及一种具有内装内流平衡型自清洁机械密封结构的转子泵。

背景技术：

在已知的技术中，现有的应用于液体输送的转子泵轴封有平衡型机械密封和非平衡型机械密封。非平衡型机械密封端面上所受的力随介质压力的升高变化较大，因此只能适用于低压机械密封，使用压力小于等于0.8mpa，高于这个压力会导致机械密封的使用寿命大幅度下降；平衡型机械密封端面上所受的力随介质压力的升高变化较小，因此适用于高压密封，使用压力可大于1.5mpa。

公告号为cn103174647b，公开了一种转子泵的密封组合结构，包括传动轴，所述传动轴的右侧设置有转子，传动轴的左侧设置有轴承前盖板，传动轴的外周转子的左侧设置有调整套，调整套的外周右侧设置有泵头，调整套的外周左侧设置有静环组件，静环组件的外周设置有静环挡圈，传动轴的外周调整套的左侧设置有轴套，轴套的外周设置有动环组件，静环组件和动环组件之间设置有陶瓷密封圈。

上述结构中采用的动静环密封结构，其还需内置陶瓷密封圈实现密封，动静环密封结构为外置结构，导致其密封端与悬臂轴和转子装配部位之间具有较长的延伸间距，在一些高精密转子泵中，特别是转子与泵头内腔壁的间距较小时，因转子与密封端间距较长，导致悬臂轴相对较长，极大的影响了转子旋转的稳定性，从而无法实现高精密输送，且该类密封结构中泵头内腔中的介质在长期使用过程中，容易渗入，导致密封端容易出现介质结晶，使得在长期使用过程中，动静环密封因介质结晶影响密封效果，降低使用寿命，容易出现密封失效。

另外，现有的一些内装密封结构的转子泵，尤其是对于输送高粘度介质的转子泵来说，该种内装机械密封一旦出现介质泄漏，就更容易导致介质在密封腔凝固堵塞，在长期使用过程中失效，影响密封端使用寿命，因此，通常会采用上述的外装机械密封，但由于其存在如上所述的缺陷，由此，对本技术方案对内装机械密封进行改进，采用内装内流平衡型自清洁结构，可有效减少泄露，通过把主副密封的安装高度缩短到最小，从而缩短悬臂轴的长度，增加轴的刚性，确保在高压输送过程中能稳定可靠。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具有内装内流平衡型自清洁机械密封结构的转子泵，采用双端密封结构，该密封结构主要是应用于高紧密，极小间距的转子泵中，在主端密封出现介质渗入时，利用内部清洗液可以完成自清洁，避免主端密封失效，避免介质结晶的出现，提高密封使用寿命。

本发明通过以下技术方案加以实现：

具有内装内流平衡型自清洁机械密封结构的转子泵，包括传动组件和泵体组件，所述泵体组件包括泵体和泵头，所述泵体内腔中设置有由传动组件驱动的主轴，所述主轴延伸到泵头内腔的部分为悬臂轴，所述泵头内设置有转子组，转子组用以与延伸的悬臂轴固定安装，其特征在于位于所述主轴通过主机械密封、辅机械密封与泵体和泵头密封配合安装，所述主机械密封用以实现对泵头腔体内介质的密封，所述主机械密封和所述辅机械密封之间形成有自清洁空腔，所述自清洁空腔与静环座内的清洁液进出孔贯通，所述自清洁空腔内填充有清洗液。

进一步地，主机械密封包括主动环和主静环，所述主动环通过主动环驱动销与转子固定并随转子一起运动，所述主静环用以与静环座配合安装。

进一步地，主动环与转子之间设置有主动环o型密封圈，所述主动环驱动销上套接设置有第一轴套。

进一步地，泵体内腔中还设置有由传动组件驱动的副轴，所述辅机械密封包括辅动环和辅静环，所述辅动环通过辅动环驱动销与主轴或副轴固定并随主轴或副轴一起转动，所述辅静环用以与静环座配合安装。

进一步地，辅动环与主轴或副轴之间设置有第二轴套，所述第二轴套与辅动环及主轴或副轴之间均设置有辅动环o型密封圈。

进一步地，静环座与主静环和辅静环之间均设置有静环o型密封圈。

进一步地，主机械密封距离辅机械密封之间的间距小于60mm。

进一步地，清洁液进出孔对称设置在静环座上。

进一步地，传动组件包括依次设置的电机、减速器及联轴器，所述减速器通过安装架固定在底座上，所述联轴器通过联轴器防护罩固定在底座上。

进一步地，主静环和辅静环均安装于静环座上，呈两端分布。

本发明采用内置机械密封，将主机械密封设置于转子端部位置，缩短密封端面与转子的间距，从而缩短悬臂轴延伸长度，提高了转子旋转的稳定性，有利于高精度转子泵的输送；利用双端密封结构，实现内置自清洁空腔，在主端密封出现介质渗入时，利用内部清洗液可以完成自清洁，避免主端密封失效，避免介质结晶的出现，提高密封使用寿命。

附图说明

图1为发明外观结构示意图；

图2为泵体剖视结构示意；

图3为主机械密封和辅机械密封与主轴的安装结构示意图；

图4为静环座的结构示意图；

图中，1-泵体，2泵头，3-主轴，4-副轴，5-转子，6-主机械密封，601-主动环，602-主静环，603-主动环驱动销，604-主动环o型密封圈，605-第一轴套，7-辅机械密封，701-辅动环，702-辅静环，703-辅动环驱动销，704-第二轴套，705-辅动环o型密封圈，8-静环座，9-清洁液进出孔，10-静环o型密封圈，11-电机，12-减速器，13-安装架，14-底座，15-联轴器防护罩。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图1、2、4所示，具有内装内流平衡型自清洁机械密封结构的转子泵包括传动组件和泵体组件，该传动组件包括依次设置的电机11、减速器12及联轴器，减速器12通过安装架13固定在底座14上，联轴器通过联轴器防护罩15固定在底座14上。泵体组件包括泵体1和泵头2，泵体1内设置有由传动组件驱动的主轴3和副轴4，主轴3和副轴4延伸到泵头腔体2内的部分为悬臂轴，泵头2内设置有转子组5，转子组5分别通过主轴3和副轴4延伸的悬臂轴传动安装，位于泵体1与泵头2连接处的悬臂轴部分上套接设置有主机械密封6和辅机械密封7，主机械密封6和辅机械密封7之间设置有静环座8，静环座8上设置有与泵体1及泵头2连通的清洁液进出孔9，且清洁液进出孔9对称设置在静环座8上，确保清洁液从其中一个清洁液进出孔9通入，从另一个清洁液进出孔9流出。

本发明主机械密封6和辅机械密封7可通过清洁液冲洗来对机械密封的动环和静环进行冷却、润滑及自清洁，防止介质在泵体内部结晶，确保动环和静环的密封性能，延长使用寿命。

如图3所示，主机械密封6包括主动环601和主静环602，主动环601通过主动环驱动销603与转子5固定并随转子5一起运动，主静环602固定设置在泵头2内，主动环601与转子5之间设置有主动环o型密封圈604，主动环驱动销603上套接设置有第一轴套605。辅机械密封7包括辅动环701和辅静环702，辅动环701通过辅动环驱动销703与主轴3或副轴4固定并随主轴3或副轴4一起转动，辅静环702固定设置在泵体1内，辅动环701与主轴3或副轴4之间设置有第二轴套704，第二轴套704与辅动环701及主轴3或副轴4之间均设置有辅动环o型密封圈705，静环座8与主静环602和辅静环702之间均设置有静环o型密封圈10。动环o型密封圈和静环o型密封圈均用于提高密封效果。

静环o型密封圈10优选分为两种不同规格的密封圈，便于对应匹配安装。

本发明主轴3或副轴4用以带动转子5旋转，主轴3或副轴4从泵体延伸至泵头内腔中与转子5配合安装，延伸部位为悬臂轴延伸结构，因泵头内腔与转子之间的间隙极小，具体为转子与泵头内腔壁之间的间距小于等于0.2mm,若主轴3或副轴4延伸的悬臂轴过长，容易出现主轴3或副轴4旋转时，悬臂轴部分因间隙配合问题使纵向的偏转，导致转子5容易与泵头内腔壁发生磕碰，出现故障，因此，本发明主机械密封6距离辅机械密封7之间的间距从传统的大于90mm缩短为小于60mm，提高传动的稳定性，增加精密性。

本发明采用双组密封结构，提高整体密封效果，通过设置主机械密封和辅机械密封之间的间距小于60mm，提高传动的稳定性，增加精密性，同时主机械密封利用轴转动形成的离心力，使得产生渗透相反的作用力，提高密封效果；静环座的设置，使得静环座内的清洗液循环流动，润滑的同时还能起到自清洁的效果。

本发明工作时，主机械密封6的主动环601随转子5一起运动，主静环602固定不动，利用轴转动形成的离心力，使得产生渗透相反的作用力，提高密封效果；辅机械密封7的辅动环701随主轴3或副轴4转动，辅静环702固定不动，同时随着工作时间的延长，渗透到泵体腔内的介质连同清洁液一并循环流出，形成二道密封保护的同时还起到自清洁的效果。

本发明工作原理：本发明技术方案在长期使用过程中，容易导致主机械密封端出现介质的渗入，从而使机械密封端容易出现介质结晶，利用内置自清洁空腔结构，在转子泵开机前，通过注入温水或高于常温的清洗液，实现前置预热，使得主动环、主静环可以前置预热处理，且便于介质结晶发生融化，从而便于介质结晶从密封端面中完成清洁，避免转子泵启动后，动静环出现干磨，利用前置预热清理方式，提高动静环的旋转密封效果，增加使用寿命。