一种应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封的制作方法

本技术涉及机械密封，具体地说是一种应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封。

背景技术：

1、脱硫泵是一种常用的矿浆设备，能适应各种不同的工况条件，如输送酸、碱性清液或料浆；冶炼行业各种腐蚀性矿浆；该泵既耐腐蚀又耐磨损，使用范围十分广泛。具有如下特点：强大的耐磨性、耐冲击性、耐腐蚀性。脱硫泵是石油化工、化纤、制药、钢铁生产中的关键设备之一，与其它旋转机械设备相比，具有独特的使用条件和操作特点。

2、脱硫泵在运转时泵内介质含脱硫渣浆，渣浆中含有大量大小不一的硬质颗粒，并且介质具有很强的冲刷能力，导致设备的旋转轴也存在比较大的轴向窜动，所以这种工况中对于机械密封的性能提出了更高的要求；例如耐磨损能力、耐冲刷能力以及轴向上能够适应旋转轴的窜动，保持密封性能稳定。

3、现有的脱硫泵机械密封，结构比较复杂，应对设备旋转轴的窜动能力也比较差，导致密封性能不稳定，易出现泄漏导致环境污染；不能很好的应用于高浓度工况，并且使用寿命不足；另外的现有的脱硫泵机械密封结构较为复杂拆装不方便。

技术实现思路

1、本实用新型解决的问题是，为了克服现有技术中的缺陷，提供一种应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，结构简单，拆装方便，能够应用于高浓度的工况，并且密封性能稳定，使用寿命长。

2、为解决上述问题，本实用新型提供一种应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，包括轴套以及套装在所述轴套外部的安装法兰，所述安装法兰内腔的两端分别配装有延其轴向可滑动的主静环组件以及副静环组件，且所述主静环组件与副静环组件在周向上限位配合；所述轴套的两端分别设置有主动环组件和副动环组件，所述主动环组件与所述主静环组件密封配合形成主密封，所述副动环组件与副静环组件密封配合形成副密封；所述安装法兰的内腔壁上设置有限位凸起，所述主静环组件和/或副静环组件上设置有与所述限位凸起相配合的限位凹槽；所述主静环组件与副静环组件之间配装有弹性补偿件，以使得所述主静环组件、副静环组件始终具有分别朝着主动环组件、副动环组件运动的趋势。

3、本实用新型的密封装置与现有技术相比具有以下优点：

4、本实用新型的机械密封机构为双端面机械密封，即包括介质端主密封和大气端的副密封，在主密封发生失效时副密封能够起到临时密封的效果，避免泄漏的介质直接泄漏至大气中，避免污染环境；另外的，此结构中主静环组件以及副静环组件之间沿周向限位配合，并且其中至少一个组件上开设有限位凹槽，用于与安装法兰上的限位凸起限位配合，只需要一个限位凸起即可实现两个组件与安装法兰之间在周向上的限位，结构简单，拆装方便；再一方面的，主静环组件与副静环组件之间设置有弹性补偿件，即两个静环组件公用一个弹性补偿件，简化机械密封的内部结构，保证两个静环组件补偿力的均衡，从而更好的保证两个密封面的密封稳定性；主密封、副密封均为静环补偿型，合理的间隙加上其两侧共用补偿元件，使得机械密封达到了合适的轴向窜量，使得能够更好的适用与具有相应轴向窜动的泵体工况。

5、进一步的，所述主静环组件包括主静环和主静环座，所述主静环座的一端设置有第一安装槽，所述主静环配装在所述第一安装槽内，且所述主静环的周向外壁与所述第一安装槽内壁之间设置有第一密封圈，所述主静环的尾端与所述第一安装槽底部之间设置有第一柔性垫片；所述主静环座的另一端设置有两个对称的第一凸台，各所述第一凸台上均开设有限位凹槽。上述结构中，主静环与主静环座之间采用浮动式配装结构，规避了整体合金成本高和普通热镶装容易变形的问题，同时动静环底部有揉性的垫片；避免高压力时金属座底部不平处对动静环有应力作用，造成动静环变形，机封失效。

6、再进一步的，所述副静环组件包括副静环和副静环座，所述副静环座的一端设置有第二安装槽，所述副静环配装在所述第二安装槽内，且所述副静环的周向外壁与所述第二安装槽内壁之间设置有第二密封圈，所述副静环的尾端与所述第二安装槽底部之间设置有第二柔性垫片；所述副静环座的另一端设置有两个对称的第二凸台，各所述第二凸台上均开设有限位凹槽；两个所述第二凸台沿周向分别限位配合在两个第一凸台之间，且任意一个所述限位凹槽与所述限位凸起相配合。

7、再改进的，所述轴套外侧壁与主动环组件、主静环组件、副动环组件、副静环组件内侧壁之间形成密封腔，所述安装法兰的侧壁上分别开设有进液孔以及出液孔，且所述进液孔以及出液孔通过所述限位凹槽与密封腔连通。上述结构中，安装法兰上开设有相应的冲洗孔，由于实现主密封、副密封以及弹性补偿件的及时冲洗、冷却，保证密封性能稳定。

8、优选的，所述弹性补偿件为弹簧，所述主静环座以及副静环座上分别设置有用于供所述弹簧的两端抵接的限位台阶。上述结构中，选用一根弹簧作为弹性补偿件，结构简单，安装方便，并且对于两个静环组件的补偿力均衡、平稳。

9、再改进的，所述轴套近所述主密封一端的外壁上设置有安装凸台，所述安装凸台的一端内凹的设置有第三安装槽，所述第三安装槽内配装有主动环，以形成主动环组件；且所述主动环的径向外壁与第三安装槽内壁之间配装有第三密封圈，所述主动环的尾端与所述第三安装槽底部之间配装有第三柔性垫片。

10、再改进的，所述副动环组件包括副动环和副动环座，所述副动环座套装在所述轴套的另一端，所述副动环座的一端设置有用于配装副动环的第四安装槽，且所述副动环的径向外壁与第四安装槽内壁之间配装有第四密封圈，所述副动环的尾端与所述第四安装槽底部之间配装有第四柔性垫片。

11、再改进的，所述主动环、副动环、主静环以及副静环结构以及材质均相同；所述主静环座、副静环座结构相同。上述改进结构中，多个部件选用结构相同的通用件，方便零部件的批量化生产，降低成本；并且安装时不需要特别区分，避免错装。

12、再改进的，所述安装法兰近所述主密封的一侧配装有碳化硅防护板，且所述碳化硅防护板的内孔壁与所述主静环座外壁之间配装有密封环。上述结构中，在安装法兰的介质端安装一块碳化硅防护板，使得安装法兰可以更好的应对矿浆冲刷，保证使用寿命。

13、再改进的，所述碳化硅防护板的内孔壁上设置有定位槽，所述密封环的径向外圈配合在所述定位槽内，所述密封环的内圈密封配合在所述主静环座的外侧壁上。上述改进机构中，定位槽设置使得密封环的安装位置更加准确，并且使用过程中，密封环不会发生位置移动；并且能够更好的避免介质中矿渣颗粒进到碳化硅防护板与主静环座外壁之间的间隙中。

技术特征：

1.一种应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：包括轴套(1)以及套装在所述轴套(1)外部的安装法兰(2)，所述安装法兰(2)内腔的两端分别配装有延其轴向可滑动的主静环组件以及副静环组件，且所述主静环组件与副静环组件在周向上限位配合；所述轴套(1)的两端分别设置有主动环组件和副动环组件，所述主动环组件与所述主静环组件密封配合形成主密封，所述副动环组件与副静环组件密封配合形成副密封；所述安装法兰(2)的内腔壁上设置有限位凸起(3)，所述主静环组件和/或副静环组件上设置有与所述限位凸起(3)相配合的限位凹槽(4)；所述主静环组件与副静环组件之间配装有弹性补偿件(5)，以使得所述主静环组件、副静环组件始终具有分别朝着主动环组件、副动环组件运动的趋势。

2.根据权利要求1所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述主静环组件包括主静环(6)和主静环座(7)，所述主静环座(7)的一端设置有第一安装槽(8)，所述主静环(6)配装在所述第一安装槽(8)内，且所述主静环(6)的周向外壁与所述第一安装槽(8)内壁之间设置有第一密封圈(9)，所述主静环(6)的尾端与所述第一安装槽(8)底部之间设置有第一柔性垫片(10)；所述主静环座(7)的另一端设置有两个对称的第一凸台(11)，各所述第一凸台(11)上均开设有限位凹槽(4)。

3.根据权利要求2所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述副静环组件包括副静环(12)和副静环座(13)，所述副静环座(13)的一端设置有第二安装槽(14)，所述副静环(12)配装在所述第二安装槽(14)内，且所述副静环(12)的周向外壁与所述第二安装槽(14)内壁之间设置有第二密封圈(15)，所述副静环(12)的尾端与所述第二安装槽(14)底部之间设置有第二柔性垫片(16)；所述副静环座(13)的另一端设置有两个对称的第二凸台，各所述第二凸台上均开设有限位凹槽(4)；两个所述第二凸台沿周向分别限位配合在两个第一凸台(11)之间，且任意一个所述限位凹槽(4)与所述限位凸起(3)相配合。

4.根据权利要求3所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述轴套(1)外侧壁与主动环组件、主静环组件、副动环组件、副静环组件内侧壁之间形成密封腔(17)，所述安装法兰(2)的侧壁上分别开设有进液孔(18)以及出液孔(19)，且所述进液孔(18)以及出液孔(19)通过所述限位凹槽(4)与密封腔(17)连通。

5.根据权利要求3所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述弹性补偿件(5)为弹簧，所述主静环座(7)以及副静环座(13)上分别设置有用于供所述弹簧的两端抵接的限位台阶(20)。

6.根据权利要求3所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述轴套(1)近主密封一端的外壁上设置有安装凸台(21)，所述安装凸台(21)的一端内凹的设置有第三安装槽(22)，所述第三安装槽(22)内配装有主动环(23)，以形成主动环组件；且所述主动环(23)的径向外壁与第三安装槽(22)内壁之间配装有第三密封圈(24)，所述主动环(23)的尾端与所述第三安装槽(22)底部之间配装有第三柔性垫片(25)。

7.根据权利要求3所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述副动环组件包括副动环(26)和副动环(26)座，所述副动环(26)座套装在所述轴套(1)的另一端，所述副动环(26)座的一端设置有用于配装副动环(26)的第四安装槽(28)，且所述副动环(26)的径向外壁与第四安装槽(28)内壁之间配装有第四密封圈(29)，所述副动环(26)的尾端与所述第四安装槽(28)底部之间配装有第四柔性垫片(30)。

8.根据权利要求7所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述主动环(23)、副动环(26)、主静环(6)以及副静环(12)结构以及材质均相同；所述主静环座(7)、副静环座(13)结构相同。

9.根据权利要求2至8任意一项所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述安装法兰(2)近所述主密封的一侧配装有碳化硅防护板(31)，且所述碳化硅防护板(31)的内孔壁与所述主静环座(7)外壁之间配装有密封环(32)。

10.根据权利要求9所述的应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，其特征在于：所述碳化硅防护板(31)的内孔壁上设置有定位槽(33)，所述密封环(32)的径向外圈配合在所述定位槽(33)内，所述密封环(32)的内圈密封配合在所述主静环座(7)的外侧壁上。

技术总结
本技术提供了一种应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，包括轴套以及安装法兰，安装法兰内腔的两端分别配装有主静环组件、副静环组件，轴套的两端分别设置有在周向上限位配合主动环组件和副动环组件，主动环组件与主静环组件密封配合形成主密封，副动环组件与副静环组件密封配合形成副密封；安装法兰的内腔壁上设置有限位凸起，主静环组件和/或副静环组件上设置有与限位凸起相配合的限位凹槽；主静环组件与副静环组件之间配装有弹性补偿件。本技术提供一种应用于高浓度矿浆设备的双端面机械密封，结构简单，拆装方便，能够应用于高浓度的工况，并且密封性能稳定，使用寿命长。

技术研发人员：吴磊波,冯贤良
受保护的技术使用者：宁波天工机械密封有限公司
技术研发日：20230426
技术公布日：2024/1/15