离心泵用带定比例减速环的机械密封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术用于离心泵机械密封装置上，尤其适用于泵送沸点低，蒸汽压大的液体。现用机械密封装置无法或者不能有效地降低静、动环密封面相对速度，造成介质液膜因温升高而破坏，影响机泵的密封性能和机械密封装置的寿命。本实用新型专利技术在于通过一个置于动、静环之间的定比例减速环以降低动、静密封面的相对速度，从而克服了现用机械密封装置上述的不足。（*该技术在1995年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术用于离心泵机械密封上，以便有效地降低动、静环接触面上的温升，对泵送沸点低、蒸汽压大的液体尤其适用。我们知道，为防止离心泵等旋转设备液体泄漏，通常采用如图1所示的机械密封装置。这种机械密封装置的静环(图1－1)和动环(图1－2)接触面之间靠泵送液体本身形成的液膜来润滑。所述液膜的存在，能保证泵的密封性能和延长机械密封装置的寿命。根据摩擦学原理，液膜的形成与静、动环接触面上所承受的端面压力(P)和静、动环密封面相对速度(V)的乘积(PV)值相关，对一定的液体来说，(PV)值过大，就会破坏液膜。通常，(P)设计时可选择合适的平衡系数来控制，以改善液膜润滑状态；但对于(V)，由于它取决于与电机同步的泵轴转速和泵轴直径，图1所示的机械密封装置不能对其进行控制。(V)和静、动环接触面上液膜的温升(Δt)有如式(1)所示的关系Δt＝λ (μv2)/(8KLJ) (1)式中μ－液体粘度KL－液体导热系数J－热功当量λ－液膜温升系数，在只有一对接触面时为1。在一定工艺参数下的一种液体，如果(V)超过某一数值，液膜就会因(Δt)过高而发生蒸发。由式(1)可见，μ、KL都是不可改变的物理常数，而(Δt)和(V)的平方成正比，(V)越小，(Δt)下降的越显著，如果能有效地降低(V)，就能大大降低(Δt)，防止液膜蒸发，避免因(Δt)过高破坏液膜而导致静、动环接触面的干摩擦。但是至今尚未见到关于怎样有效地降低(V)的报导。据“机械密封”(日本 鹫田彰著 化学工业部设备设计中心站 1976.6出版)介绍，曾有过一种如图2所示的带中间环的机械密封，它由静环(图2－1)，减速环(图2－2)，动环(图2－3)组成。由于中间环自由地夹持在静、动环之间，没有控制(V)的方法，转速在0～n转／分之间随机变化，不能有效地降低(V)以降低(Δt)，所以，难以取得理想效果。为了有效地控制(V)，使液膜润滑良好，保证密封性能和延长机械密封装置寿命，本专利技术采用了如图3所示的供离心泵用带定比例减速环的机械密封装置。这套装置由静环(图3－1)，减速环(图3－2)、(图10)，动环(图3－3)和微型行星齿轮减速器(图3－4)或其它型式的减速器组成。采用行星齿轮减速器是由于它制造简单，结构紧凑。它由止推环(图4)，传动套(图5)，行星齿轮轴(图6)，静太阳轮(图7)，动太阳轮(图8)，行星轮(图9)组成。它的一次投资平均价格大约为一套标准机械密封的1／3左右，还可以反复使用。其原理是通过安装在与电机同步的泵轴上，随泵轴旋转的动太阳轮驱动行星轮绕泵轴公转，传动套一端安装在行星轮轴上，另一端带动减速环以固定的速比转动。克服了中间环密封的不足。为使减速环与静环，减速环与动环这两对接触面的新温升(Δt′)大致相等，避免其中任何一面(Δt′)过高，影响液膜状态，并导致减速环发生热变形，这两对接触面应采用相同的最佳配对材料，在没有找出最佳配对材料前，也可采用传统的石墨材料做减速环，碳化钨做静、动环；静动环的密封面尺寸也应完全相等，如(图3－1)，(图3－3)所示，并使减速环转速约为泵轴转速的一半，即(V)降低一半。新温升Δt′可由式2表示Δt′＝λ·μ(V2)28KLJ]]>＝ (λ)/4 · (μv2)/(8KLJ) ＝ (λ)/4 Δt (2)因为这套装置有两对接触面，故1＜λ＜2，式2可写成1/4 Δt＜Δt′＜ 1/2 Δt (3)由式3可见，新温升Δt′大约为原温升的1／4～1／2。据“炼油装置泵用机械密封失效统计及分析”(唐庆斌 王汝美“炼油设备密封技术文集”炼油设备设计技术中心站 1984.11出版)介绍国内石油系统某炼油厂中，轻质油泵的密封失效率为设备密封总失效率的34.5％失效的主要原因是静、动环接触面之间(Δt)过高，液膜蒸发，破坏了液膜润滑，使静、动环接触面发生干摩擦。这种现象，在液态烃泵，丙烃泵上表现的特别突出。造成的后果是一方面要耗费相当的人力、物力进行维修，另一方面，液态烃等介质泄漏后可能引起爆炸，着火等事故。所以，一种适合轻质油泵用新结构机械密封的开发，受到人们普遍关注。本离心泵用带定比例减速环的机械装置就是针对轻油泵而设计的，当然，它也适用于输送其它介质。在今后的试验中，还要不断地对密封接触面的材料配对进行探讨，加以完善。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心泵用带定比例减速环的机械密封装置包括动环、静环和夹持在动、静环之间的减速环。其特征在于：通过一套安装在与电机同步的泵轴上的行星齿轮减速器，经过传动套来控制置于动、静环之间的减速环按一定比例旋转。

【技术特征摘要】
1.一种离心泵用带定比例减速环的机械密封装置包括动环、静环和夹持在动、静环之间的减速环。其特征在于通过一套安装在与电机同步的泵轴上的行星齿轮减速器，经过传动套来控制置于动、静环之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘永康，
申请(专利权)人：金陵石油化工公司南京炼油厂，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]