【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及旋转式多级泵密封，具体涉及一种串联梯度式轴封装置及旋转式多级泵。
技术介绍
1、这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
2、高压泵可以应用于各种工业领域，如石油化工、水处理、食品加工、医药制造等，其主要作用是将液体加压到高压状态，以满足各种工业生产过程中的需求。工作压力的增加，对旋转式多级泵(如多级离心泵或螺杆泵)所用的密封结构提出了更高的要求。
3、现有技术一为单个接触型机械密封，具有单个滑动接触表面的单个接触型机械密封是最常用的常规轴封装置。然而，当用作高压流体的轴封装置时，单接触型机械密封件的问题是作用在动环上的载荷大，导致动环的磨损速度加快，难以长时间保持良好的密封性能。且由于机器内部的流体压强远大于机器外部的压强，所以机器内的流体很容易向机器外部泄漏。
4、现有技术二为具有两个滑动接触面的双接触型机械密封。双接触型机械密封件中，将比机械内部的压强更高的高压密封流体引入两个接触型机械密封之间的区域中，以防止机器内的流体泄漏。在双接触式机械密封件中，作用在机器内侧的动环上的负载等于密封流体和机器内部的流体之间的压强差；但是，由于引入的流体压强更高，作用于机器外侧的动环上的负载将大于现有技术一的动环负载。因此机器外侧动环的磨损速度更快，保持良好密封性能的时间更短。此外，还存在密封流体大量泄漏到机器外的可能。
5、现有技术三为具有两个滑动接触面的串联接触型机械密封，串联接触型机械密封中每个滑动接触面的密封面朝向相同的方向。串联接触式机械
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种串联梯度式轴封装置及旋转式多级泵，各级机械密封的使用寿命长，减少了泄漏损失。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术的实施例提供了一种串联梯度式轴封装置，包括沿泵端至电机端依次设置的第一密封组件及多级第二密封组件，第一密封组件及多级第二密封组件设置在泵轴和密封壳体之间，第一密封组件与壳体之间形成第一空间，多级第二密封组件与壳体之间形成多级第二空间，其中，最靠近第一空间的第二空间为一级第二空间，一级第二空间与第一空间之间设有平衡器且一级第二空间内润滑油液压力大于第一空间内泵内介质压力，相邻两级的第二空间之间设有减压阀且减压阀的上、下游压差小于第二密封组件的最大承压值。
4、可选的，第一密封组件和第二密封组件均包括密封安装在泵轴的动环和密封安装在壳体的静环，动环和静环贴合，泵轴上还安装有传动座，传动座通过弹性件与动环连接，弹性件对动环施加弹性力以将动环压紧在静环上。
5、可选的，所述动环套在泵轴外周且动环内侧面与泵轴轴面之间设有第一密封圈，所述静环套在泵轴外周，静环外侧面与壳体内侧面之间设有第二密封圈。
6、可选的，所述弹性件的一端与传动座固定，弹性件的另一端与推环连接，推环与第一密封圈接触以通过第一密封圈对动环施加沿泵轴轴向且朝向静环的推力。
7、可选的，每个所述的第二空间对应的壳体部分均设有与第二空间连通的润滑油进油通道和润滑油出油通道。
8、可选的，相邻两级第二空间中，减压阀的进口端与前一级第二空间所连通的润滑油出油通道连通，减压阀的出口端与后一级第二空间所连通的润滑油进油通道连通。
9、可选的，所述第一空间对应的壳体部分设有与第一空间连通的介质通道，平衡器的一端与介质通道连通，另一端与一级第二空间的润滑油进油通道连通。
10、可选的，所述平衡器包括外壳，外壳内滑动设有活塞，活塞将外壳内空间分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室与第一空间连通，第二腔室与一级第二空间连通，第一腔室内设有胶囊以将第一腔室进行分隔，其中，胶囊远离活塞一侧的第一腔室内部空间与第一空间连通，活塞位于第一腔室端部的面积大于位于第二腔室端部的面积。
11、可选的，最末级的第二空间与油箱连通且与油箱之间设有减压阀。
12、第二方面，本专利技术的实施例提供了一种旋转式多级泵，设置有第一方面所述的串联梯度式轴封装置。
13、本专利技术的有益效果如下：
14、1.本专利技术的串联梯度式轴封装置，设置有多级第二空间，且相邻级第二空间之间设有减压阀，能够使得减压阀上、下游的压差小于第二密封组件的最大承压值即减压阀的上下游压差处于第二密封组件的承压范围内，使得各级第二密封组件可以做到压强均匀分布，成梯度式减小，以此用来提高各级第二密封组件的使用寿命、减少泄漏损失；解决了常规的单接触型机械密封在高压作用下难以保持良好密封性能，流体容易泄漏的缺陷。
15、2.本专利技术的串联梯度式轴封装置，第一空间和一级第二空间之间设有一个平衡器，平衡器设有胶囊以将泵内工作介质与润滑油加以隔离，并将泵内工作介质的压强等值传递给润滑油，通过活塞结构的设置，一级第二空间内的润滑油压强大于第一空间内泵内工作介质的压力，即使一级第二空间产生泄漏，也是润滑油向泵内泄漏，不会向外泄漏，既可以保证第一密封组件的良好润滑，也可确保润滑油不被泵内工作介质所污染，而且多级第二密封组件中，通过多个减压阀逐级减小压强，使得第二密封组件两侧压差在第二密封组件的承压范围内，减小了动环的磨损，能够长时间保持良好的密封性能。
16、3.本专利技术的串联梯度式轴封装置，多级第二密封组件能够通过减压阀的设置使得压强均匀分布在多级第二密封组件两侧，而且通过第一密封组件的设置，隔离了泵内工作介质，使其不能通过密封组件向外泄漏，无需回收泄漏的机器内部的流体。
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1.一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，包括沿泵端至电机端依次设置的第一密封组件及多级第二密封组件，第一密封组件及多级第二密封组件设置在泵轴和密封壳体之间，第一密封组件与壳体之间形成第一空间，多级第二密封组件与壳体之间形成多级第二空间，其中，最靠近第一空间的第二空间为一级第二空间，一级第二空间与第一空间之间设有平衡器且一级第二空间内润滑油液压力大于第一空间内泵内介质压力，相邻两级的第二空间之间设有减压阀且减压阀的上、下游压差小于第二密封组件的最大承压值。
2.如权利要求1所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，第一密封组件和第二密封组件均包括密封安装在泵轴的动环和密封安装在壳体的静环，动环和静环贴合，泵轴上还安装有传动座，传动座通过弹性件与动环连接，弹性件对动环施加弹性力以将动环压紧在静环上。
3.如权利要求2所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，所述动环套在泵轴外周且动环内侧面与泵轴轴面之间设有第一密封圈，所述静环套在泵轴外周，静环外侧面与壳体内侧面之间设有第二密封圈。
4.如权利要求2所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，所述弹性
5.如权利要求1所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，每个所述的第二空间对应的壳体部分均设有与第二空间连通的润滑油进油通道和润滑油出油通道。
6.如权利要求5所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，相邻两级第二空间中，减压阀的进口端与前一级第二空间所连通的润滑油出油通道连通，减压阀的出口端与后一级第二空间所连通的润滑油进油通道连通。
7.如权利要求1所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，所述第一空间对应的壳体部分设有与第一空间连通的介质通道，平衡器的一端与介质通道连通，另一端与一级第二空间的润滑油进油通道连通。
8.如权利要求1所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，所述平衡器包括外壳，外壳内滑动设有活塞，活塞将外壳内空间分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室与第一空间连通，第二腔室与一级第二空间连通，第一腔室内设有胶囊以将第一腔室进行分隔，其中，胶囊远离活塞一侧的第一腔室内部空间与第一空间连通，活塞位于第一腔室端部的面积大于位于第二腔室端部的面积。
9.如权利要求1所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，最末级的第二空间与油箱连通且与油箱之间设有减压阀。
10.一种旋转式多级泵，其特征在于，设置有权利要求1-9任一项所述的串联梯度式轴封装置。
...【技术特征摘要】
1.一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，包括沿泵端至电机端依次设置的第一密封组件及多级第二密封组件，第一密封组件及多级第二密封组件设置在泵轴和密封壳体之间，第一密封组件与壳体之间形成第一空间，多级第二密封组件与壳体之间形成多级第二空间，其中，最靠近第一空间的第二空间为一级第二空间，一级第二空间与第一空间之间设有平衡器且一级第二空间内润滑油液压力大于第一空间内泵内介质压力，相邻两级的第二空间之间设有减压阀且减压阀的上、下游压差小于第二密封组件的最大承压值。
2.如权利要求1所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，第一密封组件和第二密封组件均包括密封安装在泵轴的动环和密封安装在壳体的静环，动环和静环贴合，泵轴上还安装有传动座，传动座通过弹性件与动环连接，弹性件对动环施加弹性力以将动环压紧在静环上。
3.如权利要求2所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，所述动环套在泵轴外周且动环内侧面与泵轴轴面之间设有第一密封圈，所述静环套在泵轴外周，静环外侧面与壳体内侧面之间设有第二密封圈。
4.如权利要求2所述第一种串联梯度式轴封装置，其特征在于，所述弹性件的一端与传动座固定，弹性件的另一端与推环连接，推环与第一密封圈接触以通过第一密封圈对动环施加沿泵轴轴向且朝向静环的推力。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李德印，马宝忠，刘猛，
申请(专利权)人：山东威马泵业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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