一种用于低密度易挥发性介质的机械密封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于低密度易挥发性介质的机械密封装置，包括压盖、主密封装置、安全密封装置和轴套，轴套外壁的中部具有凸环；压盖同轴心地套设于轴套上，且压盖内壁具有中间延伸部和右端延伸部，凸环位于中间延伸部左侧；安全密封装置设于凸环左侧；主密封装置设于压盖的中间延伸部右侧；压盖的右端延伸部呈阶梯状向右延伸，该阶梯状的右端延伸部的内壁分别与主密封的静环及动环之间形成间隙空间；压盖上具有主密封冲洗口，主密封冲洗口位于主密封的左侧位置。当冲洗液流经压盖的右端延伸部与主密封的静环及动环之间形成的间隙空间时，可阻止介质向泵入口扩散导致密封面闪蒸，还可均匀冲洗主密封端面，优化了主密封端面的润滑性能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机械密封装置，尤其涉及一种用于低密度易挥发性介质的机械密封装置。
技术介绍
在石油炼化行业，烃是碳、氢两种元素以不同的比例混合而成的一系列物质，其中密度较轻的部分，就叫做轻烃。液化石油气的主要成份是碳3、碳4，在常温常压下呈气态，叫气态轻烃。C5—C16的烃在常温常压下是液态，又称液态轻烃。液态轻烃中最轻的部分是C5、C6，再重一点的部分就是汽油、煤油和柴油等。C2、C3、C4碳氢化合物等在一定的压力下可以形成液态烃，如液化的乙烷、丙烷、丁烷、丙烯等，具有低比重、易挥发、易燃易爆、沸点低、液化压力高、渗透性高及润滑性差等特点。其它的介质如液氨也具有类似特性，使用离心泵安全输送这类有危险性的介质，密封的可靠性非常重要。用于这种低密度易挥发性流体介质的密封型式多种多样，有单端面、串联式双端面、弹力补偿组件旋转式、静止式等机械密封，其核心均为保持密封端面液膜的稳定性。如果存在密封冷却冲洗系统循环不畅通、密封面散热性不好等现象，会导致液膜闪蒸、密封面干摩擦，影响密封使用寿命，更为严重的会造成安全事故。比如传统的自冲洗一般为单点冲洗或一周小孔多点冲洗，来自泵出口或第一级叶轮的自冲洗液，在没有空间限制的情况下，因密封腔体接近泵入口压力较低，会导致低密度易汽化的介质向泵入口迅速扩散，容易在密封端面外径附近形成气体聚集，难以导走摩擦热，密封面会闪蒸而形成干运转。目前专业人士还在探索更好的密封型式以更好的适应这类介质的泵送。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于低密度易挥发性介质的机械密封装置。根据本技术提供的一种用于低密度易挥发性介质的机械密封装置，包括压盖、主密封装置、安全密封装置和轴套；轴套外壁的中部具有凸环，该凸环的左侧具有环形槽；压盖同轴心地套设于轴套上，且压盖内壁具有中间延伸部和右端延伸部，凸环位于中间延伸部左侧；安全密封装置同轴心地套设于轴套的凸环左侧，包括第一静环组件和第一动环，第一静环组件包括波纹管组件和第一静环，第一静环镶嵌于波纹管组件的右端，第一静环组件的左端固定于压盖的左端，而第一动环装于所述凸环的环形槽内；主密封装置包括第二静环组件和第二动环，第二静环组件包括第二静环，压盖的中间延伸部右侧绕圆周均布有若干弹簧孔，并通过设于弹簧孔内的弹簧抵接于第二静环组件，第二静环组件与所述中间延伸部之间还设有防转销，而第二动环固定于轴套上；压盖的右端延伸部呈阶梯状向右延伸，该阶梯状的右端延伸部的内壁分别与第二静环外壁和第二动环外壁之间形成间隙空间；轴套的左端具有一环形的限位槽，该限位槽内卡设有若干预装板，预装板一端固定于压盖左端；压盖上具有安全密封冲洗入口，安全密封冲洗出口和主密封冲洗口，安全密封冲洗出口位于安全密封装置位置，安全密封冲洗入口位于轴套的凸环右侧位置，而主密封冲洗口位于第二静环组件左侧位置。其有益效果是：1、安全密封装置具有静止式安装的波纹管组件，而主密封装置的弹力补偿件为静止式安装的若干小弹簧，因此，密封面端面比压、液膜稳定，且可以适应高速工况；主密封装置与安全密封的旋转件较少，可减少搅拌热，从而降低密封端面闪蒸的可能性。2、相比传统的单点冲洗或多点冲洗，压盖的右端延伸部分别与第二静环外壁和第二动环外壁之间形成的环形间隙空间，当冲洗液流经该间隙空间时，不仅可以阻止低密度易汽化的介质向泵入口迅速扩散导致密封面闪蒸，而且可360°均匀环绕第二静环和第二动环冲洗，优化了密封端面的润滑性能。3、主密封装置与安全密封装置之间具有一个单独的密封室，可通过检测该密封式内的压力值来判断主密封装置与安全密封装置是否存在泄漏。4、预装板使得该密封装置形成一集成式密封结构，有利于提高精度和简化拆装。一种优选方式，所述压盖的中间延伸部内壁上固定有导流套，该导流套的左端具有外延的凸沿，该凸沿密封地固定于所述中间延伸部的左端，使中间延伸部的内壁与导流套的外壁形成间隙空间，所述安全密封冲洗入口位于该间隙空间的左端位置，而导流套内壁与轴套之间具有间隙空间，且对应导流套位置的轴套的外壁具有第一泵效环，而轴套的凸环外壁具有第二泵效环。其有益效果是：安全密封冲洗入口的冲洗液从导流套外壁的左端进入，流经主密封装置内部后经轴套上的第一泵效环和第二泵效环的两次加压后导入安全密封装置外部，并从安全密封冲洗出口送回密封液罐冷却，这种循环结构可以同时对主密封装置和安全密封装置进行冷却，而且极大地提高了冲洗液的循环效率，可充分冷却密封端面，防止密封端面的液膜闪蒸，提高密封的可靠性。一种优选方式，所述第二静环的端面外径处具有沿圆周均布的第一弧形凹槽，而端面内径处具有与第一弧形凹槽对应的第二弧形凹槽，且第二静环端面的各第一弧形凹槽间隔处均布有两端为圆弧的长方形沉槽，该沉槽靠近内径一侧。其有益效果是：在泵送低密度易挥发性介质（特别是轻烃）时，密封环外部的介质与密封环内部的密封液均为液态，且介质一侧的压力较高，而密封液一侧在理论上为常压或无压，因此，密封环的端面的外径到内径存在从有压到无压的压力递减，而密封环存在从外径向内的纯液态膜，随着压力的递减，由于密封面产生的摩擦热，会导致液膜温度升高，当高于临界温度时出现汽化现象，在密封环内外径存在压差的情况下，汽化区域会继续向密封环内径处扩散，导致出现汽液两态区域。而密封面的汽液两态较纯液态或纯汽态而言最为不稳定。因此，在第二静环的端面外径设置第一弧形凹槽后，当第二动环旋转时，液态的介质产生流体楔动压，介质被挤入密封端面，产生有一定刚度的纯液膜，随后带来一个类似彗星尾的冷却区域，对密封端面液态区域冷却降温；在接近密封端面内径的区域，介质压力递减几乎为常压，自然会出现汽相区域，此时第二静环的第二弧形凹槽将密封液带进密封端面内径附近，形成稳定的液膜区域；而沉槽区域原为汽液两态区，润滑状态比较差，而在内流体效应及离心力作用下，部分液体被汇聚于沉槽内，可降低该汽液两态区的温度，改善润滑状态。第二静环的端面结构优化了密封端面。一种优选方式，所述第二动环通过一动环座固定于轴套上，动环座左侧具有内沉台，第二动环通过轴向的销轴装于动环座的内沉台内，第二动环可轴向浮动，而动环座的沉台内壁的左端还卡设有可阻止第二动环轴向脱离动环座的卡簧。其有益效果是：第二动环可轴向浮动，且还设有可阻止其轴向脱离动环座的卡簧，可构成双向平衡机械密封。一种优选方式，所述轴套通过一驱动环和轴向的螺钉固定于泵轴上，驱动环以及轴套壁与泵轴之间还设有带断口的护环。其有益效果是：低密度易挥发性介质一般饱和蒸汽压比较高，在液态泵送条件下，介质直接作用于密封件上的轴向力较高，为了有效传递扭矩与限制轴套位移，在无法布置卡盘夹板式传动结构时，需要高强度防退齿螺钉将驱动环和轴套锁紧于泵轴上，此时螺钉会损伤泵轴外表，经过多次更换密封后，对泵轴外表损伤比较大，也会划伤路由此处的轴套密封圈。设置护环后，既能抵抗较大轴向力不伤泵轴，又能有效传递扭矩，且造价低廉。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的说明。图1是实施例提供的用于低密度易挥发性介质的机械密封装置的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于低密度易挥发性介质的机械密封装置，其特征在于：包括压盖、主密封装置、安全密封装置和轴套，轴套外壁的中部具有凸环，该凸环的左侧具有环形槽，压盖同轴心地套设于轴套上，且压盖内壁具有中间延伸部和右端延伸部，凸环位于中间延伸部左侧，安全密封装置同轴心地套设于轴套的凸环左侧，包括第一静环组件和第一动环，第一静环组件包括波纹管组件和第一静环，第一静环镶嵌于波纹管组件的右端，第一静环组件的左端固定于压盖的左端，而第一动环装于所述凸环的环形槽内，主密封装置包括第二静环组件和第二动环，第二静环组件包括第二静环，压盖的中间延伸部右侧绕圆周均布有若干弹簧孔，并通过设于弹簧孔内的弹簧抵接于第二静环组件，第二静环组件与所述中间延伸部之间还设有防转销，而第二动环固定于轴套上，压盖的右端延伸部呈阶梯状向右延伸，该阶梯状的右端延伸部的内壁分别与第二静环外壁和第二动环外壁之间形成间隙空间，轴套的左端具有一环形的限位槽，该限位槽内卡设有若干预装板，预装板一端固定于压盖左端，压盖上具有安全密封冲洗入口，安全密封冲洗出口和主密封冲洗口，安全密封冲洗出口位于安全密封装置位置，安全密封冲洗入口位于轴套的凸环右侧位置，而主密封冲洗口位于第二静环组件左侧位置。...

【技术特征摘要】
1.一种用于低密度易挥发性介质的机械密封装置，其特征在于：包括压盖、主密封装置、安全密封装置和轴套，
轴套外壁的中部具有凸环，该凸环的左侧具有环形槽，
压盖同轴心地套设于轴套上，且压盖内壁具有中间延伸部和右端延伸部，凸环位于中间延伸部左侧，
安全密封装置同轴心地套设于轴套的凸环左侧，包括第一静环组件和第一动环，第一静环组件包括波纹管组件和第一静环，第一静环镶嵌于波纹管组件的右端，第一静环组件的左端固定于压盖的左端，而第一动环装于所述凸环的环形槽内，
主密封装置包括第二静环组件和第二动环，第二静环组件包括第二静环，压盖的中间延伸部右侧绕圆周均布有若干弹簧孔，并通过设于弹簧孔内的弹簧抵接于第二静环组件，第二静环组件与所述中间延伸部之间还设有防转销，而第二动环固定于轴套上，
压盖的右端延伸部呈阶梯状向右延伸，该阶梯状的右端延伸部的内壁分别与第二静环外壁和第二动环外壁之间形成间隙空间，
轴套的左端具有一环形的限位槽，该限位槽内卡设有若干预装板，预装板一端固定于压盖左端，
压盖上具有安全密封冲洗入口，安全密封冲洗出口和主密封冲洗口，安全密封冲洗出口位于安全密封装置位置，安全密封冲洗入口位于轴套的凸环右侧位置，而主密封冲洗口位于第二静环组件左侧位置。
2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文德，
申请(专利权)人：东莞市华汇精密机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：