多点均布式机械密封冲洗系统技术方案

本实用新型专利技术属于密封冲洗技术领域，具体涉及一种多点均布式机械密封冲洗系统。本实用新型专利技术包括泵轴，沿泵轴的轴向由内而外依次布置动环、静环以及机封压盖以构成机械密封；由机封压盖处轴向的向泵轴孔内延伸有延伸环，该延伸环的外壁径向凹设环形凹槽，环形凹槽的槽腔与泵轴孔的孔壁间围合形成环状的储液腔，泵盖上贯穿设置有连通外部冲洗设备与该储液腔的冲洗孔；沿环形凹槽的槽长方向在其槽底处布置有两个以上的冲洗液分流孔，冲洗液分流孔的出液口指向上述机械密封处。本实用新型专利技术可有效确保机械密封周围的温度分布均匀性，并可避免因冲洗流量过大而导致的密封环被冲蚀而损坏的状况，机械密封的实际使用寿命可得到明显提升。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于输送高温、高压、耐腐蚀、含颗粒的流体机械所配用的密封冲洗
，具体涉及一种多点均布式机械密封冲洗系统。
技术介绍
在泵、离心机等流体机械中，工作条件最苛刻的部件要算机械密封。由于机械密封往往应用于高温、高压、易腐蚀等环境下，并存在大量易于受到苛刻环境影响的脆弱零件，因此需要通过冲洗系统来改善机械密封的上述工作环境，用以提高该机械密封的使用寿命。目前通常采用的用于机械密封的冲洗系统均为单点冲洗结构，包括沿泵轴的轴向依次套设的动环、静环，动环侧以压缩弹簧来提供反向的轴向弹性力，而静环侧以固定于泵盖上的机封压盖提供正向的轴向压紧力，从而使得静环与动环间构成端面抵靠式的动静件配合。由泵盖处直接贯穿有供冲洗液流通的冲洗孔且其出口端指向上述密封结构处，冲洗液经由该密封结构处冲洗后再经动环与泵盖的配合间隙进入返流流道。上述现有结构存在的缺点在于：一方面，由于目前的单点冲洗方式仅有一个冲洗口，在密封运行旋转时存在冲洗不均匀的情况，不但导致密封周围的温度分布不均匀，密封环还会因为受热不均匀而导致损坏，进而影响密封寿命。另一方面，研究表明，冲洗液进入冲洗腔的流速不能高于3m/s，冲洗孔的直径不能大于5mm，而单点冲洗方式很难满足这些要求。单点冲洗如果孔径过小，进入冲洗腔的冲洗液过少，不能及时冲走静环与动环间配合端面的摩擦热；孔径过大又会导致流速过大，则容易导致密封环尤其是石墨材质的密封环因被冲出缺口或冲蚀而产生损坏状况，从而给现场设计及操作人员均带来较大困扰。
技术实现思路
本技术的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的多点均布式机械密封冲洗系统，该冲洗系统通过控制冲洗孔的数量和孔径，从而使进入机械密封处的冲洗液的流速和冲洗量都能有效控制。其可有效确保机械密封周围的温度分布均匀性，并可避免因冲洗流量过大而导致的密封环被冲蚀而损坏的状况，机械密封的实际使用寿命可得到明显提升。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种多点均布式机械密封冲洗系统，包括同轴穿设于泵盖的泵轴孔内的泵轴，沿泵轴的轴向由内而外依次布置动环、静环以及机封压盖以构成机械密封；其中，机封压盖固定于泵轴孔的外侧孔端处并与静环间构成轴向抵靠式的密封配合；动环的外侧端面与静环的内侧端面贴合形成端面摩擦副，且动环的内侧端面处布置用于提供其向静环方向压力的压缩弹簧组；动环与泵轴孔间配合间隙构成供冲洗液返流的返流间隙，其特征在于：由机封压盖处轴向的向泵轴孔内延伸有延伸环，该延伸环的外壁径向凹设环形凹槽，环形凹槽的槽腔与泵轴孔的孔壁间围合形成环状的储液腔，泵盖上贯穿设置有连通外部冲洗设备与该储液腔的冲洗孔；沿环形凹槽的槽长方向在其槽底处布置有两个以上的冲洗液分流孔，冲洗液分流孔的出液口指向上述机械密封处。所述延伸环与泵轴轴线同轴设置，延伸环延伸至动环的外环壁处且两者在径向上的配合间隙形成上述返流间隙，所述返流间隙k为0.3～0.6mm。冲洗液分流孔的出液口指向动环与静环配合形成的端面摩擦副处。冲洗液分流孔为沿环形凹槽的槽长方向间隔均布的6～8个，各冲洗液分流孔孔径为6～10mm；各冲洗液分流孔的轴线均位于同一圆锥面上且该圆锥面的轴线与泵轴同轴布置，该圆锥面的锥面角度α为30～50°。泵轴上套设有轴套，各机械密封件均套设于该轴套上；机封压盖与泵轴孔的孔端间以密封垫密封彼此，机封压盖与静环间设置密封圈并以防转销形成两者的轴向抵靠式的密封配合；轴套上设置孔肩，压缩弹簧组的内侧端抵靠在孔肩上且其外侧段与动环间构成弹性的抵靠配合，动环与轴套间布置密封彼此的密封环。本技术的有益效果在于：1)、摒弃了传统的冲洗效果差而易于冲蚀密封件的单点冲洗结构，通过另辟蹊径的采用由机封压盖处一体延伸而出的延伸环所形成的储液槽，从而实现由冲洗孔处喷出的大量高速冲洗液的分流和均布冲洗功能。换言之，本技术一方面利用了由环形凹槽与泵轴孔孔壁所配合形成的半密封的储液腔结构，从而使得由传统的单点冲洗孔处涌入的大量高速冲洗液的得以均布分流。通过控制冲洗液分流孔的数量和孔径，从而使进入机械密封处的冲洗液的流速和冲洗量都能有效控制；不但可有效确保机械密封周围的温度分布均匀性，并可同步避免因冲洗流量过大而导致的密封环被冲蚀而损坏的状况，机械密封的实际使用寿命可得到明显提升。另一方面，由于延伸环是由机封压盖处轴向延伸而出的，无论是实际加工还是装配，均可以一体成型以及一体装配，从而实现部件的模块化和一体化操作效果，不但简化了装配流程，提升了装配效率，同时也能为后期的零件拆装维护和更换提供了简便保证。2)、相对于传统的冲洗液直接进入机械密封并直接由动环与泵轴孔的间隙返流的固有流程，本技术通过将延伸环轴向延伸，并使得其遮断传统的上述间隙而形成新的返流间隙结构。这是考虑到上述间隙应保持较小的而合适的间隙值。若间隙值过大，则通过储液腔进入机械密封处的液体可能还没来得及有效冲洗密封端面就流出去了。若间隙值过小，又会导致上述密封端面处积累过多液体。通过合适的间隙值确定，有利于保证设备的实际冲洗效果。3)、冲洗液分流孔的指向方向应当指向最易于发热的端面摩擦副处，从而保证对于该处的降温冲洗效果。冲洗的压力要适当；压力太小了，冲洗液无法有效冲洗；而冲洗压力过大，注入的冲洗量过大，浪费流量而且各环体也容易被冲蚀而损坏。通过限定冲洗液分流孔的尺寸及数目，有利于保证进入密封端面的冲洗液的均匀性和通入量，以保证各密封端面周围温度的合适性，还可有利于减少对作为动环或静环的石墨体的冲蚀效果，一举多得。附图说明图1为本技术的装配示意图；图2为图1的I部分局部放大图；图3为机封压盖沿冲洗液分流孔处剖分后的端面结构示意图。图示各标号与本技术的具体部件名称对应关系如下：10-泵盖11-冲洗孔20-泵轴21-轴套30-动环40-静环50-机封压盖51-延伸环51a-冲洗液分流孔60-压缩弹簧组70-密封垫80-密封圈90-防转销100-密封环具体实施方式为便于理解，此处结合图1-3，对本技术的具体实施结构作以下进一步描述：在此之前，需要说明的是，前述中的诸如“由内而外”以及“内侧环面”等方向语句描述，其“内”指的是该部件在轴向上的朝向泵腔所在方向，也即图1的左侧方向。相对的，“外”则是指该部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多点均布式机械密封冲洗系统，包括同轴穿设于泵盖(10)的泵轴孔内的泵轴(20)，沿泵轴(20)的轴向由内而外依次布置动环(30)、静环(40)以及机封压盖(50)以构成机械密封；其中，机封压盖(50)固定于泵轴孔的外侧孔端处并与静环(40)间构成轴向抵靠式的密封配合；动环(30)的外侧端面与静环(40)的内侧端面贴合形成端面摩擦副，且动环(30)的内侧端面处布置用于提供其向静环(40)方向压力的压缩弹簧组(60)；动环(30)与泵轴孔间配合间隙构成供冲洗液返流的返流间隙，其特征在于：由机封压盖(50)处轴向的向泵轴孔内延伸有延伸环(51)，该延伸环(51)的外壁径向凹设环形凹槽，环形凹槽的槽腔与泵轴孔的孔壁间围合形成环状的储液腔，泵盖(10)上贯穿设置有连通外部冲洗设备与该储液腔的冲洗孔(11)；沿环形凹槽的槽长方向在其槽底处布置有两个以上的冲洗液分流孔(51a)，冲洗液分流孔(51a)的出液口指向上述机械密封处。

【技术特征摘要】
1.一种多点均布式机械密封冲洗系统，包括同轴穿设于泵盖(10)的泵轴孔内的泵轴(20)，沿泵轴(20)的轴向由内而外依次布置动环(30)、静环(40)以及机封压盖(50)以构成机械密封；其中，机封压盖(50)固定于泵轴孔的外侧孔端处并与静环(40)间构成轴向抵靠式的密封配合；动环(30)的外侧端面与静环(40)的内侧端面贴合形成端面摩擦副，且动环(30)的内侧端面处布置用于提供其向静环(40)方向压力的压缩弹簧组(60)；动环(30)与泵轴孔间配合间隙构成供冲洗液返流的返流间隙，其特征在于：由机封压盖(50)处轴向的向泵轴孔内延伸有延伸环(51)，该延伸环(51)的外壁径向凹设环形凹槽，环形凹槽的槽腔与泵轴孔的孔壁间围合形成环状的储液腔，泵盖(10)上贯穿设置有连通外部冲洗设备与该储液腔的冲洗孔(11)；沿环形凹槽的槽长方向在其槽底处布置有两个以上的冲洗液分流孔(51a)，冲洗液分流孔(51a)的出液口指向上述机械密封处。
2.根据权利要求1所述的一种多点均布式机械密封冲洗系统，其特征在于：所述延伸环(51)与泵轴(20)轴线同轴设置，延伸环(51)延伸至动环(30)的外环壁处且两者在径向上的配合间隙形...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉杰，巫建波，吴新梅，尹来弟，熊广磊，
申请(专利权)人：合肥华升泵阀股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34