机械密封保护装置及包含其的机械密封结构的制作方法

本发明属于机械设备密封，具体涉及一种机械密封保护装置以及一种包含该机械密封保护装置的机械密封结构。

背景技术：

1、结晶搅拌机是生产硫铵的关键设备，由吸收单元送来的不饱和的硫铵母液在结晶搅拌机内通过真空蒸发形成过饱和度，并进一步通过成核、生长生成具有一定粒度分布的硫铵晶体。结晶搅拌机的结构形式为下端装有螺旋桨式搅拌器，在桨叶推动下形成良好的混合条件，通过细晶消除技术的应用，有效地控制粒数密度(30～50％)，从而实现生产强度高、粒度达0.5～1.5mm的大粒结晶产品的目的。

2、现在结晶搅拌机使用的机械密封为双端面集装式机械密封，在使用过程中经常出现机械密封损坏泄漏，导致硫铵母液外溢，造成环境污染，无法满足正常生产需要，而且机械密封泄漏后，只能停产进行更换，造成检修成本高、硫铵产量降低。

3、图1示出了现有技术中使用的一种双端面集装式机械密封。如图所示，该双端面集装式机械密封10至少包括机封函体11、轴套12以及位于机封函体11和轴套12之间的第一摩擦副和第二摩擦副，其中第一摩擦副包括第一静环13和第一动环14，第二摩擦副包括第二动环15和第二静环16。该双端面集装式机械密封10还包括靠近机械密封的上端面设置的隔液环17。这种机械密封损坏泄漏的原因之一是由于硫铵母液直接冲刷机械密封的隔液环17，硫铵母液中的颗粒物将导致隔液环17磨损，并且颗粒物将经由隔液环17与轴套12之间的间隙进入机械密封内部，对摩擦副造成磨损和腐蚀，长此以往导致机械密封损坏泄漏。此外，这种机械密封损坏泄漏的另一原因是由于搅拌轴摆动幅度不稳定，摆动幅度过大时造成机械密封摩擦副径向积压损坏，长此以往导致机械密封损坏泄漏。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、为解决上述问题中的至少一个，本发明提供了一种对机械密封进行保护以延长机械密封使用周期、降低检修频次、节省设备维护费用的机械密封保护装置以及一种包含该机械密封保护装置的机械密封结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种机械密封保护装置，其包括：

4、安装轴套；

5、保护外套，所述保护外套安装在所述安装轴套上，所述保护外套具有主体部和从所述主体部轴向延伸的第一凸缘部；

6、保护内套，所述保护内套设置在所述保护外套的第一凸缘部与所述安装轴套之间，所述保护内套与所述保护外套之间间隔开一定间隙以形成允许液体通过但阻止部分颗粒物通过的第一流体通路，所述保护内套与所述安装轴套之间间隔开一定间隙以形成第二流体通路，所述第一流体通路与所述第二流体通路流体连通；

7、其中，在所述保护外套处设置有流体入口，在所述保护内套与所述安装轴套之间设置有流体出口，介质可经由所述流体入口进入到所述第一流体通路和第二流体通路并从所述流体出口流出。

8、根据本发明的一个实施例，所述保护内套包括安装部和从所述安装部轴向延伸的第二凸缘部，所述第一流体通路形成在所述第一凸缘部与所述第二凸缘部之间，所述流体出口形成在所述安装部与所述安装轴套之间。

9、根据本发明的一个实施例，所述第一凸缘部与所述第二凸缘部彼此相对的表面沿轴向均设置成凹凸相间的阶梯式结构且二者镜像对称设置，或者所述第一凸缘部与所述第二凸缘部彼此相对的表面中的一个沿轴向设置成凹凸相间的阶梯式结构，另一个设置成平面结构。

10、根据本发明的一个实施例，所述保护内套的下端面与所述安装轴套的下端面齐平，所述第一凸缘部的下端面高于所述保护内套的下端面以及所述安装轴套的下端面，以在所述第一凸缘部的下端面处形成所述流体入口。

11、根据本发明的一个实施例，所述第二凸缘部的上端面与所述主体部的下端面间隔开一定间隙，所述第一流体通路与所述第二流体通路经由该间隙流体连通。

12、根据本发明的一个实施例，所述机械密封保护装置还包括用于安装所述安装轴套的抱紧锁紧装置，所述抱紧锁紧装置可拆卸地安装在所述安装轴套上。

13、根据本发明的一个实施例，所述安装轴套的外表面设置有台阶部，所述抱紧锁紧装置包括上锁紧环、下锁紧环、抱紧环以及紧固件，所述抱紧环卡接在所述安装轴套的台阶部上，所述上锁紧环和所述下锁紧环设置在所述抱紧环的外侧并且通过所述紧固件连接，所述抱紧环的外侧面具有上下两个斜面，所述上锁紧环和所述下锁紧环设置有与所述抱紧环的斜面配合的斜面。

14、根据本发明的一个实施例，所述机械密封保护装置包括以下中的一项或多项：

15、所述保护外套不可拆卸地(即永久地)安装在所述安装轴套上；

16、所述安装轴套的内侧面设置有凹槽，所述凹槽内可设置密封件。

17、根据本发明的第二方面，提供了一种机械密封结构，其包括：

18、旋转轴；

19、设置在所述旋转轴上的机械密封；以及

20、设置在所述机械密封上方的根据上述权利要求1-9中任一项所述的机械密封保护装置。

21、根据本发明的一个实施例，所述安装轴套安装在所述旋转轴上，所述安装轴套的下端面抵接所述机械密封的轴套的上端面，所述保护内套安装在所述机械密封的机封函体上，位于所述机械密封的隔液环的径向外侧。

22、采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

23、本发明提供的机械密封保护装置，通过在保护内套与保护外套之间间隔开一定间隙以形成允许液体通过但阻止部分颗粒物通过的第一流体通路，可以对进入机械密封保护装置内部的介质进行过滤，防止部分颗粒物进入机械密封保护装置内部，在配合机械密封使用时，能够防止含颗粒物的介质直接冲刷机械密封的隔液环，含颗粒物的介质依次经由流体入口、第一流体通路、第二流体通路进入到机械密封的隔液环，在流动过程中，部分颗粒物被阻挡，进入到机械密封的隔液环的颗粒物减少，降低了颗粒物对隔液环的冲刷磨损，减少了进入到机械密封内部的颗粒物，降低了对机械密封内部的摩擦副的磨损和腐蚀，进而延长了机械密封的使用周期、降低了检修频次、节省了设备维护费用。另外，通过保护内套和保护外套之间的间隙，有效控制了旋转轴的径向摆动幅度，减少了机械密封的摩擦副径向挤压损坏，延长了机械密封的使用寿命、节省了设备维护费用。此外，本发明提供的机械密封保护装置具有结构简单、实用性强、安装维修方便等优点。

24、本发明提供的机械密封结构，由于设置了机械密封保护装置对机械密封进行保护，整体使用周期延长、检修频次降低，特别适合用于冲刷腐蚀严重、带有颗粒物流体介质的搅拌机、机泵等的密封。

技术特征：

1.一种机械密封保护装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机械密封保护装置，其特征在于，所述保护内套包括安装部和从所述安装部轴向延伸的第二凸缘部，所述第一流体通路形成在所述第一凸缘部与所述第二凸缘部之间，所述流体出口形成在所述安装部与所述安装轴套之间。

3.根据权利要求2所述的机械密封保护装置，其特征在于，所述第一凸缘部与所述第二凸缘部彼此相对的表面沿轴向均设置成凹凸相间的阶梯式结构且二者镜像对称设置，或者所述第一凸缘部与所述第二凸缘部彼此相对的表面中的一个沿轴向设置成凹凸相间的阶梯式结构，另一个设置成平面结构。

4.根据权利要求1所述的机械密封保护装置，其特征在于，所述保护内套的下端面与所述安装轴套的下端面齐平，所述第一凸缘部的下端面高于所述保护内套的下端面以及所述安装轴套的下端面，以在所述第一凸缘部的下端面处形成所述流体入口。

5.根据权利要求2所述的机械密封保护装置，其特征在于，所述第二凸缘部的上端面与所述主体部的下端面间隔开一定间隙，所述第一流体通路与所述第二流体通路经由该间隙流体连通。

6.根据权利要求1所述的机械密封保护装置，其特征在于，所述机械密封保护装置还包括抱紧锁紧装置，所述抱紧锁紧装置可拆卸地安装在所述安装轴套上。

7.根据权利要求6所述的机械密封保护装置，其特征在于，所述安装轴套的外表面设置有台阶部，所述抱紧锁紧装置包括上锁紧环、下锁紧环、抱紧环以及紧固件，所述抱紧环卡接在所述安装轴套的台阶部上，所述上锁紧环和所述下锁紧环设置在所述抱紧环的径向外侧并且通过所述紧固件连接，所述抱紧环的外侧面具有上下两个斜面，所述上锁紧环和所述下锁紧环设置有与所述抱紧环的斜面配合的斜面。

8.根据权利要求1所述的机械密封保护装置，其特征在于，所述机械密封保护装置包括以下中的一项或多项：

9.一种机械密封结构，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的机械密封结构，其特征在于，所述安装轴套安装在所述旋转轴上，所述安装轴套的下端面抵接所述机械密封的轴套的上端面，所述保护内套安装在所述机械密封的机封函体上，位于所述机械密封的隔液环的径向外侧。

技术总结
本发明属于机械密封技术领域，具体公开了一种机械密封保护装置以及一种包含该机械密封保护装置的机械密封结构。该机械密封保护装置包括：安装轴套；安装在安装轴套上的保护外套，保护外套具有主体部和从主体部轴向延伸的第一凸缘部；设置在保护外套的第一凸缘部与安装轴套之间的保护内套。保护内套与保护外套之间间隔开一定间隙以形成允许液体通过但阻止部分颗粒物通过的第一流体通路，保护内套与安装轴套之间间隔开一定间隙以形成第二流体通路，第一流体通路与第二流体通路流体连通。本发明提供的机械密封保护装置能够对机械密封进行保护以延长机械密封的使用周期、降低检修频次、节省设备维护费用。

技术研发人员：叶俊良,龙平,王健,杨林,彭忠
受保护的技术使用者：攀钢集团西昌钢钒有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13