一种具有自循环作用的无水机械密封制造技术

本实用新型专利技术属于机械密封领域，尤其涉及一种具有自循环作用的无水机械密封。本无水机械密封装置的动环组件设置在带流体的密封腔内，动环组件的外表面加工有螺旋状槽，动环组件与静环组件的密封端面通过弹性元件压紧密封。本实用新型专利技术结构简单，制造及安装容易，可改善流体流动状态，冷却润滑充分、可靠，使用寿命长。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械密封领域，尤其是涉及一种具有自循环作用的无水机械密 封。
技术介绍
机械密封是离心泵等流体机械常用的轴封装置。为了延长机械密封的使用寿命， 对于输送固液两相流介质泵的机械密封常需要外加冲洗水。一种方案是高压冲洗，使冲洗 水的压力高于密封腔压力0. 1 0. 2MPa，然后将冲洗水送入密封腔，冲洗水冲洗密封端面 后进入密封腔。这种方案冲洗效果好，但大量的冲洗水进入密封腔后，将造成输送介质的被 稀释和冲洗水的损耗。另一种方案是低压冲洗，采用双端面结构或类似结构，将低压冲洗水 置于主密封环的内侧，对密封环的内侧进行润滑和冷却。这种冲洗方案的冷却润滑效果比 高压冲洗稍差，但冲洗水进入密封腔的可能性小，不过将增加一个密封低压水的密封装置， 这可能是轻型机械密封或骨架油封，这增加了系统的复杂性和密封的成本，同时也得消耗 冲洗水。近年来，许多密封用户纷纷提出，希望采用不需要水冲洗的机械密封，即无水机械 密封，也出现了 一些无水机械密封装置。但由于无冲洗水，仅靠输送介质本身对密封端面进 行冷却、润滑，对于低压和低速的情况尚可，对高PV值的工况，密封寿命很短的问题一直未 得到解决。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有无水机械密封润滑差、发热严重、寿命短的问题，提 供一种改善流体流动状态，冷却润滑充分、可靠、寿命长的无水机械密封装置。本技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是在常规组装的动环组件和 静环组件构成的密封装置基础上，进行如下改进动环组件设置在带流体的密封腔内，动环 组件的外表面加工有螺旋状槽，动环组件与静环组件的密封端面通过弹性元件压紧密封。 动环组件上的螺旋状槽的作用是，使密封腔内的介质在高速旋转时的推力作用下，流向密 封端面或流离密封端面，实现了完全采用介质对密封端面进行冷却、润滑，并还能促使密封 腔内的流体循环改善。本技术所述的动环组件为与转轴固定的环套结构的旋转环组件，螺旋状槽设 置在其外圆柱面，旋转环组件内空腔中固定耐磨材质的旋转环；静环组件与密封腔的端盖 固定，其内空腔中固定耐磨材质的静环，静环端面与旋转环端面密封接触。静环和旋转环的材质采用碳化硅或硬质合金；旋转环组件的螺旋状槽根据实际工 况采用左旋、右旋或双向旋转结构，螺距采用恒螺距或变螺距，螺槽截面形状采用三角形、 梯形、矩形、半圆形或其它形状。本技术的有益效果是与现有技术相比，显著优点在于强化了密封介质的流 动，极大改善介质对密封端面的润滑冷却效果，使得无水机械密封的寿命得到了极大延长，同时解决了水压冲洗密封的结构复杂，耗费水资源等问题。以下结合附图和具体实施方式进一步描述本技术。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中各标号依次表示动环组件1、螺旋状槽2、旋转环3、密封端面4、静环5、弹性 元件6、静环组件7、转轴8。具体实施方式如图1所示。该密封装置为单端面结构，不需要外加冷却水，具有自循环作用，即 一种具有自循环作用的无水机械密封。该机械密封由动环组件1和静环组件7构成。动环组件1为与转轴8固定的环套 结构的旋转环组件，螺旋状槽2设置在其外圆柱面，并且位于密封腔内，该环套的内空腔中 装入并固定碳化硅材质的旋转环3;静环组件6与密封腔的端盖固定，其内空腔中装入并固 定碳化硅材质的静环5，静环5可沿转轴8轴向移动，静环5端面与旋转环3端面靠密封腔 外安装的弹性元件6压紧密封(也可以采用旋转环3轴向移动且旋转，再由同步旋转的弹 性元件6压紧)。旋转环组件的螺旋状槽2可根据实际工况来决定，可采用左旋、右旋或双 向旋转结构，螺距也相应采用恒螺距或变螺距，螺槽截面2形状可采用三角形、梯形、矩形、 半圆形或其它形状，可直接在旋转环组件的外套表面加工，也可以单独加工后与旋转环组 件组装在一起。起到密封作用的旋转环3和静环5除了可用制造的材料可以碳化硅材质外， 还可以采用硬质合金等耐磨密封材质。权利要求1.一种具有自循环作用的无水机械密封装置，由组装的动环组件和静环组件构成，其 特征是动环组件设置在带流体的密封腔内，动环组件的外表面加工有螺旋状槽，动环组件 与静环组件的密封端面通过弹性元件压紧密封。2.如权利要求1所述的具有自循环作用的无水机械密封装置，其特征是动环组件为 与转轴固定的环套结构的旋转环组件，螺旋状槽设置在其外圆柱面，旋转环组件内空腔中 固定耐磨材质的旋转环；静环组件与密封腔的端盖固定，其内空腔中固定耐磨材质的静环， 静环端面与旋转环端面密封接触。3.如权利要求2所述的具有自循环作用的无水机械密封装置，其特征是静环和旋转 环的材质采用碳化硅或硬质合金；旋转环组件的螺旋状槽根据实际工况采用左旋、右旋或 双向旋转结构，螺距采用恒螺距或变螺距，螺槽截面形状采用三角形、梯形、矩形或半圆形。专利摘要本技术属于机械密封领域，尤其涉及一种具有自循环作用的无水机械密封。本无水机械密封装置的动环组件设置在带流体的密封腔内，动环组件的外表面加工有螺旋状槽，动环组件与静环组件的密封端面通过弹性元件压紧密封。本技术结构简单，制造及安装容易，可改善流体流动状态，冷却润滑充分、可靠，使用寿命长。文档编号F16J15/34GK201866253SQ20102060415公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日专利技术者丁志浩, 宋鹏云, 王静, 赵骏, 陈兴 申请人:昆明嘉和科技股份有限公司, 昆明太思密封技术有限公司, 昆明理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自循环作用的无水机械密封装置，由组装的动环组件和静环组件构成，其特征是：动环组件设置在带流体的密封腔内，动环组件的外表面加工有螺旋状槽，动环组件与静环组件的密封端面通过弹性元件压紧密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋鹏云，赵骏，丁志浩，王静，陈兴，
申请(专利权)人：昆明嘉和科技股份有限公司，昆明理工大学，昆明太思密封技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：53