一種強制自冷卻集裝式機械密封的制作方法
【專利摘要】一種強制自冷卻集裝式機械密封，由一對或者多對密封環、葉輪、散熱片、軸向導流套，連接靜環壓蓋或者動環軸套集裝成一體的軸向端面密封；本實用新型可以是內裝式機械密封，也可是外裝式機械密封，葉輪固定設置在旋轉環座或旋轉軸套外徑圓周上，散熱片固定設置在靜止環座或靜密封環外徑圓周上，軸向導流套套在葉輪和散熱片上并以螺釘固定在壓蓋環中心，軸向導流套與葉輪和散熱片有間隙且與軸同心，動、靜密封環均位于軸向導流套內腔中。葉輪在旋轉軸的驅動下，驅動低溫介質快速進入軸向導流套內腔，在此與密封環進行熱交換后從軸向導流套另一端的缺口或通孔流出，形成一循環回路，無需外接水源和輔助設備即可達到自行強制冷卻、降溫的目的。
【專利說明】一種強制自冷卻集裝式機械密封
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械密封領域，尤其是一種強制自冷卻集裝式機械密封。
【背景技術】
[0002]機械密封是一種接觸式旋轉密封，摩擦所產生的熱量若不及時有效地散發、轉移，將會直接影響機械密封摩擦副的工作狀態，輕則引起摩擦副之間液膜氣化而導致干摩，從而加劇摩擦副的磨損，重則會引起摩擦副熱裂，導致失效，嚴重影響機械密封使用壽命；而目前機械密封冷卻的方式為外接沖洗水，這種冷卻方法必須有外部清潔水源，或者從泵體引出介質對機封沖洗、冷卻，在水資源日益缺乏的今天，節約用水，減少水污染刻不容緩；一種強制自冷卻集裝式機械密封，不需要任何外接水源和輔助設備，即能驅動空氣或密封介質冷卻密封環，達到自行強制冷卻降溫的目的，這樣可以節約水資源，節約運行成本。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于實現不用外接水源沖洗既能對密封進行冷卻，又能使機械密封穩定可靠地運行，延長機械密封使用壽命，提供一種強制自冷卻集裝式機械密封，其自身帶有強制冷卻機構，能促使外部低溫介質快速通過摩擦副高溫區域，并帶走摩擦所產生的熱量，從而達到對機械密封快速散熱的目的，保證機械密封動環和靜環在相對低溫的環境下工作。
[0004]本實用新型應用于外裝式機械密封時是這樣實現的:一種強制自冷卻集裝式機械密封，包括一對或者多對靜密封環、動密封環、葉輪、散熱片、軸向導流套、壓蓋環、靜止環座、旋轉環座、O型密封圈的軸向端面密封，密封裝置由旋轉環座、動密封環、靜密封環、靜止環座、壓蓋環以及O型密封圈組成，旋轉環座與旋轉軸同心，通過鎖緊螺釘與旋轉軸固定，旋轉環座內腔溝槽處設置有O型密封圈，起到旋轉環座與旋轉軸的密封作用，動密封環內徑通過O型密封圈與旋轉環座外徑緊配合，在旋轉環座上設置有軸向銷釘，與動密封環銷釘槽相配合起到防止轉動的作用，靜密封環外徑與靜止環座內腔緊配合，靜止環座通過銷釘和O型橡膠圈與壓蓋環的內徑滑動配合，靜止環座一端面與安裝在壓蓋環內的軸向彈簧相推壓，靜密封環另一端面與動密封環遠離旋轉環座之端面滑動接觸；設置有一強制冷卻裝置，由葉輪、散熱片、軸向導流套組成，葉輪內孔設置有鍵槽，以花鍵固定設置于旋轉環座外徑圓周，葉輪利用旋轉軸驅動，無需增加外部動力，泵效方向朝動、靜密封環，散熱片是由鋁合金金屬薄片制成，沿軸向均勻設置在靜止環座外徑圓周，金屬薄片之間有軸向間隙，有利于空氣流通，軸向導流套與軸同心，以螺釘固定設置于壓蓋環端面，軸向導流套遠離葉輪處圓周開了通風缺口，與設置在壓蓋環端面的環狀圓弧凹槽一起形成空氣流的出氣口 ；夕卜部低溫空氣在葉輪的鼓動下快速進入軸向導流套內腔，并流經散熱片的間隙，在此快速進行熱交換后經由出氣口排出，從而達到快速降溫的目的。所述葉輪與軸同心、同步，泵效方向始終朝向軸向導流套缺口或通孔端。
[0005]本實用新型應用于內裝式機械密封時是這樣實現的:一種強制自冷卻集裝式機械密封，密封裝置由軸套、動密封環、靜密封環、壓蓋環以及O型密封圈組成，軸套由固定環和鎖緊螺釘固定于旋轉軸上，動密封環固定設置于軸套內腔中，通過O型密封圈密封緊配合，銷釘與動密封環端面銷釘槽配合，靜密封環設置于壓蓋環內腔中，靜密封環外徑與壓蓋環內腔溝槽上徑通過O型密封圈緊配合，設置于壓蓋環內腔中的軸向彈簧與靜密封環一端面相推壓，壓蓋環內腔中的軸向銷釘與靜密封端面銷釘凹槽配合，靜密封環遠離壓蓋環之端面與動密封環遠離軸套內腔之端面緊密滑動貼合；強制冷卻裝置由軸向導流套和葉輪組成，葉輪內孔與軸套外徑緊配合固定，軸向導流套套在葉輪上，并以螺釘固定在壓蓋環端面中心，動密封環和靜密封環均在軸向導流套內，軸向導流套內孔壁與葉輪外徑有間隙，軸向導流套遠離葉輪端開有若干徑向通孔，葉輪旋向與軸一致，且泵效方向始終朝動密封環和靜密封環，機械密封運轉時，葉輪將軸套前段的低溫介質泵送到軸向導流套內，在動、靜密封環外側進行熱交換，后經軸向導流套徑向缺口流出，達到強制降溫的目的。
[0006]葉輪利用主軸驅動，無需外部動力，無需外接水源，能自行強制冷卻，即保證了機械密封的可靠運行，又能節約運行成本。
[0007]本實用新型的工作原理及其優點和效果:
[0008]該實用新型機械密封適用于低壓和中壓的介質泵，可允許有少量顆粒，但不適用顆粒濃度大的介質中，也不適用于粘稠或易結晶介質。
[0009]設備啟動前，用螺栓穿過機械密封壓蓋環上的螺栓孔，將機械密封固定在密封腔法蘭上，后將鎖緊螺釘鎖緊在設備軸上，最后拆除將定位塊。
[0010]運轉時，旋轉軸驅動葉輪旋轉，不斷將外部冷空氣或低溫介質泵送至軸向導流套內，軸由于軸向導流套遠離葉輪處圓周沿徑向開設有若干缺口或通孔，冷卻介質從改缺口或通孔泵送出去，形成以循環回路，冷卻介質在此與密封環之間進行熱交換，從而達到快速降溫的目的。為增加散熱效率，也可以在靜止環座或靜密封環外圓周設置散熱片，散熱片可由鋁合金金屬薄片制成，沿軸向呈傘狀中心分布，增大了冷卻介質與熱源的接觸面積，更有利于散熱。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型外裝式結構示意圖；
[0012]圖2是葉輪視圖；
[0013]圖3是散熱片、靜環座、靜密封環視圖；
[0014]圖4是軸向導流套示意圖；
[0015]圖5是本實用新型內裝式結構示意圖。
[0016]附圖標記1、壓蓋環；2、墊片；3、旋轉軸；4、O型密封圈一 ；5、靜止環座；6、靜密封環；7、動密封環；8、旋轉環座；9、0型密封圈二 ；10、0型密封圈三；11、鎖緊螺釘；12、環狀圓弧凹槽；13、散熱片；14、軸向導流套；15、葉輪；16、花鍵；17、軸向彈簧；18、銷釘一 ；19、銷釘二 ；20、螺釘一 ；21、螺釘二 ；22、定位塊；23、密封腔；24、軸套；25、固定環。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明:
[0018]實施例一、參看圖1，一種強制自冷卻集裝式機械密封，由密封裝置和強制冷卻裝置集裝于一體；密封裝置由旋轉環座8、動密封環7、靜密封環6、靜止環座5、壓蓋環I以及
O型密封圈一 4、O型密封圈二 9、O型密封圈三10組成，旋轉環座8與旋轉軸3同心，通過鎖緊螺釘11與旋轉軸3固定，旋轉環座8內腔溝槽處設置有O型密封圈三10，起到旋轉環座8與旋轉軸3的密封作用，動密封環7內徑通過O型密封圈二 9與旋轉環座8外徑緊配合，在旋轉環座8上設置有軸向銷釘二 19，與動密封環7銷釘槽相配合起到防止轉動的作用，靜密封環6外徑與靜止環座5內腔緊配合，靜止環座5通過銷釘一 18和O型橡膠圈一 4與壓蓋環I的內徑滑動配合，靜環座5 —端面與安裝在壓蓋環I內的軸向彈簧17相推壓，靜密封環6另一端面與動密封環7遠離旋轉環座8之端面滑動接觸；強制冷卻裝置由葉輪15、散熱片13、軸向導流套14組成，葉輪15內孔設置有鍵槽，以花鍵16固定設置于旋轉環座8外徑圓周，葉輪15利用旋轉軸3驅動，無需增加外部動力，且泵效方向始終朝動、靜密封環，散熱片13是由鋁合金金屬薄片制成，沿軸向均勻分布在靜止環座5外徑圓周，散熱片13之間有間隙，有利于空氣流通，軸向導流套14以螺釘一 20固定設置于壓蓋環I端面中心，軸向導流套14遠離葉輪15端圓周開有通風缺口，與設置在壓蓋環I端面的環狀圓弧凹槽12 —起形成出風口 ；外部低溫空氣在葉輪15的鼓動下快速進入軸向導流套14內腔，并快速通過散熱片13的間隙，在此快速進行熱交換后經由出風口排出，從而達到快速降溫的目的。葉輪15泵效方向應始終朝向軸向動密封環7和靜密封環6方向，當旋轉軸3旋向相反時，葉輪15亦需反向；軸向導流套14內腔為圓筒狀，也可為圓錐筒狀。2為墊片，21為螺釘二，22為定位塊，23為密封腔。
[0019]實施例二、參看圖5，一種強制自冷卻集裝式機械密封，由密封裝置和強制冷卻裝置集裝于一體；密封裝置由軸套24、動密封環7、靜密封環6、壓蓋環I及O型密封圈組成，軸套24由固定環25和鎖緊螺釘11固定于旋轉軸3上，動密封環7固定設置于軸套24內腔中，通過O型密封圈一 4密封緊配合，銷釘一 18與動密封環7端面銷釘槽配合，靜密封環6設置于壓蓋環I內腔中，靜密封環6外徑與壓蓋環I內腔溝槽上徑通過O型密封圈二9緊配合，設置于壓蓋環I內腔中的軸向彈簧17與靜密封環6—端面相推壓，壓蓋環I內腔中的軸向銷釘一 18與靜密封端面銷釘凹槽配合，靜密封環6遠離壓蓋環I之端面與動密封環7遠離軸套24內腔之端面緊密滑動貼合；強制冷卻裝置由軸向導流套14和葉輪15組成，葉輪15內孔與軸套24外徑緊配合固定，軸向導流套14套在葉輪15上，并以螺釘一 20固定在壓蓋環I端面中心，動密封環7和靜密封環6均在軸向導流套14內，軸向導流套14內孔壁與葉輪15外徑有間隙，軸向導流套14遠離葉輪15端開有若干徑向通孔，葉輪15旋向與旋轉軸3 —致，且泵效方向始終朝動密封環7和靜密封環6，固定環25與壓蓋環I通過定位塊22和螺釘二 21連接為一體。2為墊片，10為O型密封圈三，23為密封腔。葉輪15泵送介質為液體，故可不用散熱片。
【權利要求】
1.一種強制自冷卻集裝式機械密封，其特征是:包括一對或者多對靜密封環、動密封環、葉輪、散熱片、軸向導流套、壓蓋環、靜止環座、旋轉環座、O型密封圈的軸向端面密封；其密封裝置可設置在密封腔外側，壓蓋環通過墊片固定設置在密封腔法蘭面外側，鑲裝有靜密封環的靜止環座通過O型密封圈與壓蓋環內腔滑動配合，動密封環通過O型密封圈套在旋轉環座上，旋轉環座通過鎖緊螺釘、O型密封圈固定設置于旋轉軸上遠離密封腔側，動、靜密封環之密封面滑動接觸，強制冷卻裝置也設置在密封腔外側，包括葉輪設置于旋轉環座外圓周，其內孔與旋轉環座外徑圓周緊配合，散熱片均勻設置在靜止環座外圓周，軸向導流套套在葉輪和散熱片上，以螺釘固定設置于壓蓋環外端面中心，軸向導流套內孔壁與葉輪外徑、散熱片外徑均有間隙，動、靜密封環位于軸向導流套內，定位塊將旋轉環座與軸向導流套連接為一體；密封裝置也可設置在密封腔內側，壓蓋環固定設置在密封腔外側，靜密封環通過O型密封圈設置在壓蓋環內腔靠密封腔側，動密封環設置在軸套一端內腔中，其密封面與靜密封環內端面滑動接觸，設置在壓蓋環外側的固定環、定位塊將壓蓋環和軸套連接成一體，強制冷卻裝置也設置在密封腔內，包括軸向導流套以螺釘固定設置在壓蓋環內側端面中心，葉輪位于軸向導流套內腔中且固定設置在軸套外圓上，葉輪外徑與軸向倒流套內壁有間隙，動、靜密封環均位于軸向導流套內腔中，固定環與定位塊將軸套與壓蓋環連接為一體。
2.根據權利要求1所述的一種強制自冷卻集裝式機械密封，其特征是:所述軸向導流套遠離葉輪端沿徑向開設一個或多個缺口或通孔，并設有連接固定架。
3.根據權利要求1或2所述的一種強制自冷卻集裝式機械密封，其特征是:所述葉輪與軸同心、同步，泵效方向始終朝向軸向導流套缺口或通孔端。
4.根據權利要求1所述的一種強制自冷卻集裝式機械密封，其特征是:所述散熱片沿軸向呈傘狀中心分布。
【文檔編號】F04D29/10GK203441810SQ201320170525
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年4月8日 優先權日:2013年4月8日
【發明者】付勇 申請人:艾志工業技術集團有限公司