一种密封结构的制作方法

本发明涉及密封技术领域，尤其涉及密封结构领域。

背景技术：

机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴的端面在液体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止液体泄漏的装置。机械密封装置一般包括：动环、静环、辅助密封件、以及弹力补偿机构，工作时，动环和静环之间存在相对运动，在液体介质压力和弹力补偿机构的弹力共同作用下，动环和静环端面紧密贴合且在两端面间形成液膜，从而实现密封。

机械密封装置工作过程中，动环和静环之间的相对运动会产生热量，若不及时将热量散发，温度过高容易导致机械密封装置失效，进而产生密封泄露，因此，需要对机械密封装置进行冷却处理。目前，机械密封装置的冷却通常是采用冲洗式结构，通过在机械密封结构上分别设置冲洗进口管路和冲洗出口管路，冷却水经冲洗进口管路进入密封腔，经冲洗出口管路流出，从而带走机械密封装置工作产生的热量。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中采用冷却水作为冲洗介质，而当运送介质为低温介质，例如液化石油气、液化天然气等，运送介质与冲洗介质之间温差极大，易导致机械密封装置损坏，且采用冷却水冲洗达不到机械密封装置冷却效果。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种密封结构，适用于安装在旋转轴上，所述密封结构包括套装在所述旋转轴上的机械密封装置，其特征在于，所述密封结构还包括：套装在所述旋转轴上且设置于所述机械密封装置两侧的一号密封盖板和二号密封盖板、设置于所述一号密封盖板和二号密封盖板之间的密封座、固定套装在所述机械密封装置的动环上的泵送环、以及套装在所述旋转轴上且与所述机械密封装置间隔布置的风扇；所述机械密封装置、一号密封盖板、二号密封盖板和密封座之间形成环形的密封腔，所述泵送环位于所述密封腔内，所述密封腔内设有液体介质和传热块，所述密封座的侧壁上设有散热片且所述散热片位于所述密封腔外，所述传热块的与所述一号密封盖板和二号密封盖板相对的表面上分别设有凸起一和凸起二，所述一号密封盖板和二号密封盖板上设有与所述凸起相对应的凹槽一和凹槽二，所述凸起一和凹槽一、所述凸起二和凹槽二相互配合从而将所述传热块固定在所述密封腔内，所述传热块的远离所述旋转轴的一端的端面与所述密封腔的内壁相接触。

在此基础上，所述泵送环上设有沿所述旋转轴径向延伸的螺孔，所述螺孔内设有螺钉，从而将所述泵送环固定在所述机械密封装置的动环上。

在此基础上，所述泵送环为螺旋式泵送环。

在此基础上，所述风扇包括固定套装在所述旋转轴上的支座、以及固定在所述支座上的叶片。

在此基础上，所述密封腔的侧壁上设有液体入口，所述液体入口的一端与所述密封腔相连接，所述液体入口的另一端设有密封监测装置。

在此基础上，所述传热块采用铝合金材料制成。

在此基础上，所述液体介质为透明液体介质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实施例提供了一种密封结构，该密封结构包括机械密封装置、一号密封盖板、二号密封盖板、密封座、泵送环、以及风扇，其中，机械密封装置、一号密封盖板、二号密封盖板和密封座之间形成密封腔，泵送环位于密封腔内，密封腔内设有液体介质和传热块。通过设置于机械密封装置的动环上的泵送环转动，液体介质在密封腔内循环流动，从而将机械密封装置工作产生的热量充分传递给传热块，然后经风扇散热，进而实现机械密封装置的散热冷却。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种密封结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种密封结构的泵送环的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种密封结构的密封监测装置的结构示意图；

图中：10、旋转轴，21、机械密封装置，22、一号密封盖板，23、二号密封盖板，24、密封座，25、泵送环，26、风扇，27、密封腔，28、传热块，29、散热片，41、壳体，42、活塞，43、压力表，44、压缩弹簧，45、观察壳，46、活塞杆，47、一号连接管，48、二号连接管，21a、动环，21b、静环，21c、密封圈，21d、压簧，21e、第一道机械密封，21f、第二道机械密封，28a、凸起一，28b、凸起二，22a，凹槽一，23b、凹槽二，27a、液体入口

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明示意性的示出了一种密封结构。

本发明披露了一种密封结构，如图1所示，该密封结构包括套装在旋转轴10上的机械密封装置21、套装在旋转轴10上且设置于机械密封装置21两侧的一号密封盖板22和二号密封盖板23、设置于一号密封盖板22和二号密封盖板23之间的密封座24、固定套装在机械密封装置21的动环21a上的泵送环25、以及套装在旋转轴10上且与机械密封装置21间隔布置的风扇26。其中，机械密封装置21、一号密封盖板22、二号密封盖板23和密封座24之间形成环形的密封腔27，泵送环25位于该密封腔27内，密封腔27内设有液体介质和传热块28。

具体地，机械密封装置21包括：动环21a、静环21b、密封圈21c、以及压簧21d，其中动环21a固定套装在旋转轴10上，静环21b分别固定安装在一号密封盖板22和二号密封盖板23上。机械密封装置21工作时，动环21a随着旋转轴10转动，与静环21b之间形成相对运动，在液体介质压力和压簧21d的弹力共同作用下，动环21a和静环21b端面紧密贴合且在两端面间形成液膜，配合密封圈21c，从而实现密封。在本发明实施例中，机械密封装置21为双端面机械密封，由第一道机械密封21e和第二道机械密封21f组成。采用双端面机械密封时，当第一道机械密封21e产生泄漏时，第二道机械密封21f还可以用于密封，从而提高机械密封的可靠性。当然，机械密封装置21也可以为单端面机械密封，本发明实施例对此不做限制。

进一步地，密封座24的侧壁上设有散热片29且该散热片29位于密封腔27外。该散热片29可以将传热块28传导至密封座24上的部分热量散发，辅助散热，进而提高机械密封装置21的散热冷却效果。

具体地，传热块28的与一号密封盖板22和二号密封盖板23相对的表面上分别设有凸起一28a和28b，一号密封盖板22上设有与凸起一28a相对应的凹槽一22a，二号密封盖板23上设有与凸起二28b相对应的凹槽二23a，凸起一28a与凹槽一22a相互配合以及凸起二28b与凹槽二23a相互配合从而将传热块28固定在密封腔27内，且传热块28的远离旋转轴10的一端的端面28c与密封腔27的内壁相接触。一方面可以固定传热块28，避免旋转轴10转动时传热块28位置变化而影响其他组件，例如，影响泵送环25的转动；另外，传热块28的端面28c与密封腔27的内壁相接触可以将传热块28传导的热量更有效的传递给密封座24即将热量传递至密封腔27外，然后经风扇26散热，进而加强机械密封装置21的散热冷却效果。

可选地，传热块28可以采用铝合金材料制成。由于铝合金具有优良的导热性，进而可以快速将热量经液体介质传递给密封座24，加强机械密封装置21的散热冷却效果；另外，铝合金材料质轻，可以避免过重而影响其他接触组件。当然，传热块28也可以采用其他金属材料制成，例如铜等，本发明实施例对此不做限制。

在本发明实施例中，为了加强机械密封装置21工作产生的热量传递，在泵送环25可以转动以及液体介质可以循环流动的前提下，设于密封腔27内的传热块28体积可以尽可能的大，传热块28体积增大可以将更多的热量传导出去，加强机械密封装置21的散热冷却效果。

进一步地，泵送环25上设有沿旋转轴10径向延伸的螺孔25a，该螺孔25a内设有螺钉，从而将泵送环25固定在机械密封装置21的动环21a上。采用螺钉与螺孔25a相配合的方式可以将泵送环25固定在动环21a上，有利于泵送环25的安装和固定。

图2为本发明实施例提供的一种密封结构的泵送环的结构示意图。如图2所示，泵送环25为螺旋式泵送环。将泵送环25设计成螺旋式形状，该泵送环25转动时，液体介质可以更有效的在密封腔27内循环流动继而促进热量的传递。其中，泵送环25可以依据密封腔27的空间大小设计。在本发明实施例中，由于传热块28的体积较大，因此密封腔27的径向空间较小、轴向空间较大，可以选择螺旋式泵送环。

具体地，风扇26包括固定套装在旋转轴10上的支座26a、以及固定在该支座26a上的叶片26b，叶片26b通过螺丝26c与支座26a固定连接。其中，支座26a与旋转轴10传动连接，因此固定在支座26a上的叶片26b以及支座26a可以随着旋转轴10一起转动，进而风扇26实现散热。

可选地，密封腔27的侧壁上设有液体入口27a，液体入口27a的一端与密封腔27相连接。该液体入口27a可以用于注入液体介质，使得密封腔27充满液体介质。在本发明实施例中，该液体入口27a可以设置于一号密封盖板22上且与密封腔27相连接，将液体入口27a设置于一号密封盖板22上可以在密封腔27充满液体介质情况下避免液体介质回流现象的发生。

在本发明实施例中，液体入口27a的另一端设有密封监测装置。该密封监测装置可以用于密封结构的泄露监测。

图3为本发明实施例提供的一种密封结构的密封监测装置的结构示意图，如图3所示，该密封监测装置主要包括壳体41、活塞42、压力表43、压缩弹簧44、观察壳45、活塞杆46、一号连接管47、二号连接管48；其中，活塞42将壳体41内的空腔分为第一腔49a和第二腔49b，一号连接管47与第一腔49a相连接，二号连接管48与第二腔49b相连接，活塞杆46的一端位于第一腔49a内且安装在活塞42上，观察壳45安装在壳体41顶盖上，活塞杆46的另一端伸出壳体41顶盖并伸入观察壳45内，压缩弹簧44位于第二腔49b内，且压缩弹簧44的两端分别抵在活塞42和壳体41底盖上；第一腔49a内设有液体介质；压力表43用于测量第一腔49a内的压力。

本发明实施例中，该密封结构的密封监测可以采用上述密封监测装置，密封腔27经液体入口27a与一号连接管47连接，电动深井泵的集液室与二号连接管48连接，其中，压缩弹簧44的弹力加上电动深井泵集液室的压力与第一腔49a的压力加上密封腔27的压力相等。当发生密封泄露时，密封腔27内的液体介质减少，则第一腔49a内的液体介质会经一号连接管47、液体入口27a进入密封腔27，进而第一腔49a内的液体介质减少，压力表43检测的压力减小，同时，活塞杆46处于的平衡也会因为第一腔49a的压力减小而被打破，通过观察壳45观察活塞杆46的运动情况也可以判断机械密封是否发生泄露；另外，通过观察壳45上的刻度可以读取活塞杆46的端部位置，进而判断机械密封泄漏的液体介质的量。

可选地，该液体介质可以为透明液体介质，例如煤油等。当液体介质为透明液体介质时，可以通过观察壳45直接观察活塞杆46的运动情况及其端部位置刻度，进而判断机械密封是否发生泄漏以及液体介质的泄露量，提高密封结构的可靠性，进而提高设备的安全性。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。