一种适用于含高浓度颗粒杂质工况的机械密封装置的制作方法

本发明涉及机械密封技术领域，具体涉及一种适用于含高浓度颗粒杂质工况的机械密封装置。

背景技术：

一直以来，解决介质含颗粒杂质的工况时，密封都不会很容易，因为介质中的颗粒杂质一方面会对密封面造成磨损，另一方面，会堵塞弹簧、副密封o形圈等，造成密封卡滞失效；而且，当介质含颗粒杂质浓度更高时，这种影响则更为明显、严重，副密封o形圈往往会堆积大量颗粒杂质，从而造成密封补偿环失去补偿功能，密封卡滞，最终导致密封泄漏。因此密封如何解决高浓度颗粒杂质工况一直是有待解决的难题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种适用于含高浓度颗粒杂质工况的机械密封装置，以解决高浓度颗粒杂质工况的密封问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种适用于含高浓度颗粒杂质工况的机械密封装置，包括轴套、补偿环座、密封端盖、特殊弹性元件、补偿环与非补偿环；所述补偿环座传动连接于所述轴套靠近介质侧一端的外侧，所述密封端盖设于所述轴套靠近大气侧一端的外侧，所述密封端盖连接于设备腔体；所述特殊弹性元件安装于所述补偿环座与所述轴套之间靠近介质侧的端部；所述补偿环安装于所述补偿环座内并随之转动，所述非补偿环固定安装于所述密封端盖内，所述补偿环与非补偿环形成摩擦副。

本装置中，采用了特殊弹性元件对机械密封进行补偿和密封，避免了传统结构中副密封o形圈被介质中的颗粒杂质堵塞而造成的密封卡滞的问题。

进一步地，所述的特殊弹性元件由内芯和外圈两部分组成，内芯为起补偿作用的碟簧，外圈为包覆于内芯外起密封作用的橡胶。由于具有弹性的碟簧被橡胶包覆，其补偿作用的碟簧不会被颗粒杂质堵塞，同时，独特的结构避免了传统结构中副密封o形圈被介质中的颗粒杂质堵塞而造成的密封卡滞。

进一步地，所述补偿环与非补偿环采用硬对硬的材料配对，这种方式能有效的避免颗粒杂质对密封面造成的过度磨损。

进一步地，在所述补偿环或非补偿环的密封环端面设置深槽，可以增大流体接触面积，增加密封面的润滑性，减少磨损，尤其是对减小密封启动扭矩效果非常明显。

进一步地，所述补偿环靠近介质侧的内侧设有定心圈，定心圈一方面能起到给补偿环定心的作用，另一方面能有效的防止通过密封面正常泄漏的介质进入特殊弹性元件内侧小间隙中，避免其对密封造成的卡滞堵塞。

进一步地，所述定心圈采用u形圈、o形圈或弹簧蓄能圈。

进一步地，该装置在密封点处设置辅助密封件，所述辅助密封件采用o形圈、密封垫或弹簧蓄能圈，能有效防止介质泄漏，由于几处辅助密封件均为静密封，介质中的高浓度颗粒杂质不会对其密封性能造成不利影响。

进一步地，所述轴套上连接传动单元，并在传动单元的带动下随设备一起旋转。

进一步地，所述轴套与补偿环座之间通过传动键传动连接，所述补偿环座与补偿环之间通过销子传动连接；所述密封端盖上设有防止所述非补偿环旋转的防转销。

进一步地，该装置在所述密封端盖与轴套之间还设有集装组单元，在集装组单元的作用下，该这种能够形成一个集装体，方便安装和拆卸。

与现有技术相比，本专利整体结构紧凑，设计独特，综合考虑了介质含颗粒杂质的特殊性，有效的起到了密封该类工况介质的作用，具有以下有益效果：

1、采用了特殊弹性元件对机械密封进行补偿和密封，特殊弹性元件具体由两部分组成，内芯为起补偿作用的特种碟簧，外圈包覆起密封作用的橡胶，由于被橡胶包覆，其补偿作用的特种碟簧不会被颗粒杂质堵塞，同时，独特的结构，避免传统结构中副密封o形圈被介质中的颗粒杂质堵塞而造成的密封卡滞。

2、补偿环和非补偿环采用硬对硬的材料配对，有效的避免颗粒杂质对密封面造成的过度磨损，同时为了增加密封面的润滑性，选择在密封面增设特殊深槽，增大流体接触面积，增加润滑减少磨损，尤其是对减小密封启动扭矩效果非常明显。

3、补偿环内侧位置设置定心圈，一方面能起到给补偿环定心的作用，另一方面能有效的防止通过密封面正常泄漏的介质进入弹性元件内侧小间隙中，避免其对密封造成的卡滞堵塞。

4、设置集装组单元，装置能够形成一个集装体，方便安装和拆卸。

附图说明

图1为发明装置的整体结构示意图；

图中：1—轴套；2—特殊弹性元件；3—传动键；4—补偿环座；5—补偿环处辅助密封件；6—补偿环；7—非补偿环；8—非补偿环处辅助密封件；9—密封端盖；10—端盖处辅助密封件；11—轴套处辅助密封件；12—定心圈；13—集装组单元；14—传动单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种适用于含高浓度颗粒杂质工况的机械密封装置，其适用于介质中含颗粒杂质质量浓度最高能到60％。

其具体结如图1所示，其包括轴套1、补偿环座4、密封端盖9、特殊弹性元件2、补偿环6与非补偿环7；补偿环座4传动连接于轴套1靠近介质侧一端的外侧，密封端盖9设于轴套1靠近大气侧一端的外侧，密封端盖9连接于设备腔体；特殊弹性元件2安装于补偿环座4与轴套1之间靠近介质侧的端部；补偿环6安装于补偿环座4内并随之转动，非补偿环7固定安装于密封端盖9内，补偿环6与非补偿环7形成摩擦副。

具体地，特殊弹性元件2由内芯和外圈两部分组成，内芯为起补偿作用的碟簧，外圈为包覆于内芯外起密封作用的橡胶。由于具有弹性的碟簧被橡胶包覆，其补偿作用的碟簧不会被颗粒杂质堵塞，同时，独特的结构避免了传统结构中副密封o形圈被介质中的颗粒杂质堵塞而造成的密封卡滞。

补偿环6与非补偿环7采用硬对硬的材料配对。这种方式能有效的避免颗粒杂质对密封面造成的过度磨损。在补偿环6或非补偿环7的密封环面设置凹槽。可以增大流体接触面积，增加密封面的润滑性，减少磨损，尤其是对减小密封启动扭矩效果非常明显。

补偿环6靠近介质侧的内侧设有定心圈12。定心圈12一方面能起到给补偿环6定心的作用，另一方面能有效的防止通过密封面正常泄漏的介质进入特殊弹性元件2内侧小间隙中，避免其对密封造成的卡滞堵塞。定心圈12采用u形圈、o形圈或弹簧蓄能圈。

该装置在密封点处设置辅助密封件，辅助密封件采用o形圈、密封垫或弹簧蓄能圈。具体见附图1中的补偿环处辅助密封件5、非补偿环处辅助密封件8、端盖处辅助密封件10、轴套处辅助密封件11，分别位于四处密封点，能有效防止介质从此处往大气侧泄漏。其一般型式为o形圈结构，也可以选择其他密封型式如密封垫、弹簧蓄能圈等。由于几处辅助密封件均为静密封，介质中的高浓度颗粒杂质不会对其密封性能造成不利影响。

轴套1上连接传动单元14，并在传动单元14的带动下随设备一起旋转。轴套1与补偿环座4之间通过传动键3传动连接，补偿环座4与补偿环之间通过销子传动连接；密封端盖9上设有防止非补偿环7旋转的防转销。轴套在传动单元的带动下，随设备一起旋转，同时传动键的作用下，补偿环座能随轴套一起旋转，补偿环座上增设有销子等传动结构，带动补偿环一起旋转。密封端盖与设备腔体相连接，密封端盖上有起到防转的防转销，防止非补偿环旋转。

该装置在密封端盖9与轴套1之间还设有集装组单元13，在集装组单元的作用下，该这种能够形成一个集装体，方便安装和拆卸。

本专利整体结构紧凑，设计独特，综合考虑了介质含颗粒杂质的特殊性，有效的起到了密封该类工况介质的作用。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。