一种具有泵送功能的陶瓷机械密封的制作方法

本实用新型涉及一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，属于机械密封领域。

背景技术：

陶瓷是一种硬度极高、耐化学腐蚀性能极强的复合材料。

陶瓷泵是一种具有特殊结构的离心泵，所有过流部件与输送介质接触的部分均为陶瓷材料。所以，陶瓷泵具有极强的耐腐蚀和耐磨蚀性能，应用领域特别广泛。

为防止介质进入泵的传动部件，对其造成损害，需要采用机械密封来隔绝介质。在现有陶瓷泵技术中，机械密封仍然采用的是传统的金属结构机械密封，其基体与介质接触部分全部是金属材料，在使用过程中，机械密封的金属基体磨蚀和腐蚀现象明显，容易出现泄漏，机械密封的使用寿命短。

技术实现要素：

本实用新型的目的为了解决传统泵尤其是陶瓷泵用机械密封存在寿命短、易泄漏的问题，而提供了一种陶瓷机械密封。同时，该陶瓷机械密封具有泵送功能，进一步提高了密封的可靠性。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

本实用新型的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，包括通过动环座安装在泵轴上的动环、通过静环座安装在泵盖上的静环，所述动环与所述静环的轴向端面对接，形成摩擦密封面，使过流腔体与后端密封；

所述动环座和所述静环座均采用金属材料加工而成，所述动环和所述静环均采用碳化硅陶瓷材料加工而成，且在所述动环座和所述静环座位于过流腔体的外表面上均包覆有碳化硅陶瓷包覆层。

为了提高所述动环座和所述静环座上碳化硅陶瓷包覆层的结合强度，所述动环座和所述静环座位于过流腔体的外表面上均开有陶瓷包覆层吸附盲孔，所述动环座和所述静环座分别与碳化硅陶瓷包覆层的相接面通过陶瓷包覆层吸附盲孔增强固定。所述陶瓷包覆层吸附盲孔均为内侧直径大外侧直径小的喇叭口结构。

所述动环座的前端通过套接在泵轴上的机封短套轴向定位，所述动环座的后端通过锁紧螺母轴向定位，使所述动环座的前端面与叶轮的后端面留有安装间隙，防止安装所述动环座时对叶轮后端面的陶瓷包覆层形成损伤。所述机封短套位于过流腔体的外表面上均包覆有碳化硅陶瓷包覆层。

所述静环座的通过螺钉固定在泵盖的内环。

所述动环与所述静环对接端面的下方设置有冲洗水存储腔，通过向冲洗水存储腔内输送冲洗水，防止过流腔体的介质向冲洗水存储腔一侧泄露。

所述动环的对接端面上开有径向开槽且圆周均布的抽水槽，所述抽水槽均向泵轴旋转的相反方向偏转，在泵轴旋转时，所述抽水槽对冲洗水存储腔内的冲洗水形成抽送效应，使冲洗水从所述抽水槽向过流腔体一侧输送，避免了介质从所述动环与所述静环的对接端面处泄漏，同时可以防止介质中的固体颗粒进入机械密封腔体中，提高了机械密封的密封可靠性。

为保证所述动环的强度及密封效果，所述抽水槽为从所述动环的对接端面外环向内非贯穿结构，所述抽水槽从所述动环的对接端面外环向内延伸的长度为所述动环的对接端面后端的1/2～2/3；所述抽水槽的宽度为1-2mm；所述抽水槽的深度设计为0.05-0.1mm；所述抽水槽数量为6-8个。

有益效果

本发明的机械密封结构在动环座和静环座内侧表面均包裹有陶瓷材料，避免了机械密封金属基体与泵腔体中的介质直接接触，解决了传统机械密封的基体部分易腐蚀和磨蚀的问题，提高了机械密封的使用寿命和可靠性。在动环上均匀设计有与泵旋转方向相对应的槽口，利用泵轴旋转的抽送效应，将清洁的冲洗水加压后输送到泵腔一侧，避免了泵腔体中的介质从动环与静环贴合处泄漏。同时可以防止介质中的固体颗粒进入机械密封腔体中，提高了机械密封的密封可靠性。

附图说明

图1为本实用新型机械密封的连接示意图；

图2为本实用新型机械密封的动环端面结构图；

图中，1-机封短套；2-动环座；3-动环；4-静环；5-静环座；6-泵盖；

7-泵轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的内容作进一步的说明：

实施例

如图1所示，本实用新型的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，包括通过动环座2安装在泵轴7上的动环3、通过静环座5安装在泵盖6上的静环4，所述动环3与所述静环4的轴向端面对接，形成摩擦密封面，使过流腔体与后端密封；

所述动环座2和所述静环座5均采用金属材料加工而成，所述动环3和所述静环4均采用碳化硅陶瓷材料加工而成，且在所述动环座2和所述静环座5位于过流腔体的外表面上均包覆有碳化硅陶瓷包覆层。

为了提高所述动环座2和所述静环座5上碳化硅陶瓷包覆层的结合强度，所述动环座2和所述静环座5位于过流腔体的外表面上均开有陶瓷包覆层吸附盲孔，所述动环座2和所述静环座5分别与碳化硅陶瓷包覆层的相接面通过陶瓷包覆层吸附盲孔增强固定。所述陶瓷包覆层吸附盲孔均为内侧直径大外侧直径小的喇叭口结构。

所述动环座2的前端通过套接在泵轴7上的机封短套1轴向定位，所述动环座2的后端通过锁紧螺母轴向定位，使所述动环座2的前端面与叶轮的后端面留有安装间隙，防止安装所述动环座2时对叶轮后端面的陶瓷包覆层形成损伤。所述机封短套1位于过流腔体的外表面上均包覆有碳化硅陶瓷包覆层。

所述静环座5的通过螺钉固定在泵盖6的内环。

所述动环3与所述静环4对接端面的下方设置有冲洗水存储腔，通过向冲洗水存储腔内输送冲洗水，防止过流腔体的介质向冲洗水存储腔一侧泄露。

如图2所示，所述动环3的对接端面上开有径向开槽且圆周均布的抽水槽，所述抽水槽均向泵轴7旋转的相反方向偏转，在泵轴7旋转时，所述抽水槽对冲洗水存储腔内的冲洗水形成抽送效应，使冲洗水从所述抽水槽向过流腔体一侧输送，避免了介质从所述动环3与所述静环4的对接端面处泄漏，同时可以防止介质中的固体颗粒进入机械密封腔体中，提高了机械密封的密封可靠性。

为保证所述动环3的强度及密封效果，所述抽水槽为从所述动环3的对接端面外环向内非贯穿结构，所述抽水槽从所述动环3的对接端面外环向内延伸的长度为所述动环3的对接端面后端的1/2～2/3；所述抽水槽的宽度为1-2mm；所述抽水槽的深度设计为0.05-0.1mm；所述抽水槽数量为6-8个。

技术特征：

1.一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，包括通过动环座安装在泵轴上的动环、通过静环座安装在泵盖上的静环，所述动环与所述静环的轴向端面对接，形成摩擦密封面，使过流腔体与后端密封；所述动环座和所述静环座均采用金属材料加工而成；

其特征是：所述动环和所述静环均采用碳化硅陶瓷材料加工而成，且在所述动环座和所述静环座位于过流腔体的外表面上均包覆有碳化硅陶瓷包覆层。

2.如权利要求1所述的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，其特征是：所述动环座和所述静环座位于过流腔体的外表面上均开有陶瓷包覆层吸附盲孔，所述动环座和所述静环座分别与碳化硅陶瓷包覆层的相接面通过陶瓷包覆层吸附盲孔增强固定。

3.如权利要求2所述的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，其特征是：所述陶瓷包覆层吸附盲孔均为内侧直径大外侧直径小的喇叭口结构。

4.如权利要求1所述的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，其特征是：所述动环座的前端通过套接在泵轴上的机封短套轴向定位，所述动环座的后端通过锁紧螺母轴向定位，使所述动环座的前端面与叶轮的后端面留有安装间隙；所述静环座的通过螺钉固定在泵盖的内环。

5.如权利要求4所述的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，其特征是：所述机封短套位于过流腔体的外表面上均包覆有碳化硅陶瓷包覆层。

6.如权利要求1所述的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，其特征是：所述动环与所述静环对接端面的下方设置有冲洗水存储腔，通过向冲洗水存储腔内输送冲洗水。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，其特征是：所述动环的对接端面上开有径向开槽且圆周均布的抽水槽，所述抽水槽均向泵轴旋转的相反方向偏转，在泵轴旋转时，所述抽水槽对冲洗水存储腔内的冲洗水形成抽送效应，使冲洗水从所述抽水槽向过流腔体一侧输送。

8.如权利要求7所述的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，其特征是：所述抽水槽为从所述动环的对接端面外环向内非贯穿结构，所述抽水槽从所述动环的对接端面外环向内延伸的长度为所述动环的对接端面后端的1/2～2/3；所述抽水槽的宽度为1-2mm；所述抽水槽的深度设计为0.05-0.1mm；所述抽水槽数量为6-8个。

技术总结
本实用新型公开了本实用新型的一种具有泵送功能的陶瓷机械密封，包括通过动环座安装在泵轴上的动环、通过静环座安装在泵盖上的静环，所述动环与所述静环的轴向端面对接，形成摩擦密封面，使过流腔体与后端密封；所述动环和所述静环均采用碳化硅陶瓷材料加工而成，且在所述动环座和所述静环座位于过流腔体的外表面上均包覆有碳化硅陶瓷包覆层。本发明的机械密封结构在动环座和静环座内侧表面均包裹有陶瓷材料，避免了机械密封金属基体与泵腔体中的介质直接接触，解决了传统机械密封的基体部分易腐蚀和磨蚀的问题，提高了机械密封的使用寿命和可靠性。

技术研发人员：陈才明;谈智玲;徐胜朝;徐衡
受保护的技术使用者：湖北华电襄阳发电有限公司
技术研发日：2020.09.01
技术公布日：2021.05.25