[发明专利]组合式机械密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及设备旋转轴的机械密封技术，具体是指组合式机械密封装置。

背景技术

目前，现有传统机械密封的结构尺寸较大，结构复杂，使用、维护要求条件较高，可靠性较低，价格昂贵，无法在油气水混输工况下正常工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供结构简单、尺寸小、工作可靠性高、成本低，可适用于油气混输工况的组合式机械密封装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本组合式机械密封装置，包括动环、静环、叠环、密封仓，密封仓包括端板及其两侧的内、外套筒，端板固定在壳体内侧且与转轴套接，外套筒与壳体套接，内套筒外周螺纹连接有套接在转轴上的压盖；叠环套接在内套筒与转轴之间，其两侧分别与端板及压盖紧贴；动环内周面与转轴固定套接，动环外端设有台肩，台肩外周面与外套筒的内周面套接，动环外端面设有压紧螺母，动环内端面与转轴的台阶端面紧贴，动环内端内周面嵌装有○形圈与转轴密封贴接；静环活动套接在外套筒的内周面与动环的外周面之间，且外套筒内端面设有定位销与静环嵌接，静环外周面嵌装有○形圈与外套筒内周面密封贴接；动环内端面、静环外端面两者的环槽内分别嵌装有相贴接的动环、静环摩擦副。

为了更好得实现本发明，所述密封仓的端板设有冷却液管道，其两端开口分别相应于静环的外端面、壳体的冷却液管道出口。

所述静环外端面与外套筒内端面之间设有刚度较小的柔性整体环形弹簧，所述弹簧对静环起预紧作用。

所述动环、静环摩擦副端面上分别开有多个润滑槽，所述各个润滑槽沿摩擦副端面的中径圆两侧均匀分布，且各个润滑槽后端始于摩擦副端面的外圆或内圆，前端倾斜指向摩擦副端面的中径圆但不超过中径圆，各个润滑槽后端槽深前端浅，槽底面与摩擦副端面的夹角为锐角；所述任一个摩擦副端面的各个润滑槽的前端指向与配对摩擦副相对运动方向相一致。

本发明的密封原理是：本发明的密封仓分为内仓(内套筒)、外仓(外套筒)，内仓为自紧式机械密封，外仓为叠环密封，外仓叠环个数是根据额定工作压力设置的；在正常工作状态下，外仓的叠环密封承担全部密封工作，内仓的自紧式机械密封没有负荷，因此也不需要冷却液；在机器超压工作，或者叠环密封破坏的情况下，工作介质进入内仓，工作介质压力推动静环压向动环，同时启动机器冷却液系统提供冷却液，自紧式机械密封工作，此时外仓的叠环密封为内仓的自紧式机械密封起着降压的作用。外套筒内自紧式机械密封的工作原理是：

(1)在机器启动后，工作介质压力P推动静环压向动环，使静、动环的摩擦副接触，摩擦副和静环○形圈将机器的高压与常压部位隔离，在转轴旋转的情况下，摩擦副端面的润滑槽将摩擦副内、外圆两边的介质导向摩擦副中径圆位置，形成高压膜，达到密封的目的；

(2)外套筒内没有任何对静环硬性约束的构件，静环在外套筒内周面与动环外周面之间浮动，随着工作介质压力P的高低波动或转轴的跳动、倾斜，静环自动调节，静环摩擦副始终贴紧动环摩擦副；

(3)机器停机，工作介质压力P消失，在静环○形圈和静环弹簧的共同作用下，本自紧式机械密封装置依然保持密封。实际上，此时静环○形圈已经被压紧，没有人力不能恢复原状，从而已经将静环压在动环上，在密封要求不高的情况下，即使取消静环弹簧，本自紧式机械密封装置依然可以正常工作。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)改变传统机械密封的结构，弱化甚至取消弹簧的作用，利用工作介质及其工作压力的作用达到密封的效果，简化了结构，提高了工作可靠性，降低了成本，保证了在油气混输工况下的正常工作。

(2)可用于大压力、大流量、大粘度范围的多种液体介质的工况，是一种简单、适用范围广，实用、应用效果好的密封元件，在机械、化工行业的普通设备中均可使用。

附图说明

图1是本发明组合式机械密封装置的结构示意图；

图2是图1所示摩擦副的结构示意图；

图3是图2所示润滑槽A向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一