一種雙向平衡集成式機械密封裝置製造方法
2023-05-23 22:31:11 1
一種雙向平衡集成式機械密封裝置製造方法
【專利摘要】一種雙向平衡集成式機械密封裝置,小彈簧安裝在帶有軸套的彈簧盒內的沉孔中，推環安裝在小彈簧的前面，動環安裝在推環的前面，動環0型圈安裝在動環上，卡簧安裝在彈簧盒上的卡簧槽中，動環通過動環0型圈與彈簧盒密封連接，彈簧盒通過緊定螺釘固定在與本裝置配合使用的泵軸上並通過彈簧盒0型圈與泵軸密封連接。本實用新型以承受反壓為主要工作場合，改變原有彈簧盒的結構功能，將軸套與彈簧盒相結合，克服了以往機械密封設計中將滑移直徑設計在軸套上，增加軸套的外圓尺寸，用料多，加工成本大的弊端，將滑移直徑設計在彈簧盒上，節約原料成本，安裝方便快捷。利用小彈簧的優點，彈力分布均勻，集成效果好。
【專利說明】 一種雙向平衡集成式機械密封裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機械密封裝置，具體說涉及一種雙向平衡集成式機械密封裝置。
【背景技術】
[0002]在石化行業中，以往的機械密封設計主要以單端面的機械密封為主。近些年國家對環保(零洩漏)及安全生產的重視程度越來越高，要求的越來越嚴格，在泵用機械密封的布置方式和結構上，更加趨向於符合API682 (美國石油協會標準API682:2004)中的一些要求。儘可能多的增加機械密封的輔助系統的應用。隨著人們環保意識的越發提高，要求現場機械密封除了運行可靠，運行的使用壽命長外，更要求一些特殊的工藝介質密封的零溢出。因此，在機械密封的方案方面，更傾向於有壓的雙封布置，如API682中的用於雙端面或帶反壓結構的串聯密封53A方案和53B方案，通過儲液罐為兩道密封提供阻封液，阻封液通過機封的泵循環，外接壓力源使阻封液的壓力高於密封腔壓力0.2^0.3MPa。53A方案具有液位和壓力兩種報警功能，53A方案具有低壓力報警功能，這兩種方案都能實現遠程監控，提高密封運行的安全性、可靠性和工藝介質的零排放，保護環境。這就要求了第一道密封受力的雙向性。現有的機械密封多屬於正壓密封，正壓密封承受的介質壓力為正向分布，介質的洩露方向與離心力的方向相反，在密封腔壓力超過0.SMpa時採用平衡型密封，平衡型密封的平衡係數小於I。平衡係數計算公式為K=(C2-A2)/(C2-B2)，此公式中A為滑移直徑，B、C為端面窄環的內外直徑。當此類型機械密封作為有壓的串聯布置時的第一道密封(介質側密封)使用時，封液壓力一般情況下高於介質壓力，導致機械密封的承受的外側壓力F2大於介質壓力F1。由於承受壓力方向的改變，使機械密封的滑移直徑由A轉變成了 D，此時，平衡係數的計算公式也相應發生了變化。平衡係數K=(D2-B2)/(C2-B2)，這時的平衡係數K值大於1，此機械密封變成了非平衡型機械密封，無法應用於此種機械密封布置中。在這種情況下，常規的正壓密封不能適用，無法滿足國家對環保(零洩漏)及安全生產的要求。
【發明內容】
[0003]針對現有正壓機械密封的不足之處，本實用新型提供一種新型的具有集成式密封結構的雙向平衡集成式機械密封裝置。
[0004]解決上述技術問題所採取的具體技術措施是:
[0005]一種雙向平衡集成式機械密封裝置，其特徵在於:小彈簧4安裝在帶有軸套的彈簧盒I內的沉孔9中，推環2安裝在小彈簧4的前面，動環5安裝在推環2的前面，動環O型圈6安裝在動環5上，卡簧3安裝在帶有軸套的彈簧盒I上的卡簧槽10中，動環5通過動環O型圈6與帶有軸套的彈簧盒I密封連接，帶有軸套的彈簧盒I通過緊定螺釘7固定在與本裝置配合使用的泵軸11上並通過彈簧盒O型圈8與泵軸11密封連接。
[0006]本實用新型的有益效果:本實用新型以承受反壓為主要工作場合，所以在設計時，將反壓平衡係數K值與承受的正壓的平衡係數K值統一設計成平衡型係數(即K〈l)。從而實現雙向平衡的設計要求。同時改變原有彈簧盒的結構，將軸套與彈簧盒設計成一體，由於將軸套與彈簧盒設計成一體，因此將以往機械密封的滑移直徑即動環O型圈的受力面轉變到彈簧盒上。以往軸套的外圓尺寸設計很大，用棒料加工時成本高，現將軸套與彈簧盒設計成一體，節約的原料成本，安裝也相對方便快捷。利用小彈簧的優點，彈力分布均勻，結合卡簧結構的集成效果優良，使此種結構的機械密封方便使用。按照機械密封規範化、系統化、標準化的要求，可將此機械密封開發設計成不同規格的標準式非集裝密封，應用起來方便快捷，應用場合多樣，在控制成本方面實現了利潤的擴大化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0008]圖2為本實用新型的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本實用新型做詳細說明。
[0010]一種雙向平衡集成式機械密封裝置，如圖1和圖2所示，小彈簧4安裝在帶有軸套的彈簧盒I內的沉孔9中，推環2安裝在小彈簧4的前面，動環5安裝在推環2的前面，動環O型圈6安裝在動環5上，卡簧3安裝在帶有軸套的彈簧盒I上的卡簧槽10中，用於對整個密封裝置的集成和定位。動環5通過動環O型圈6與帶有軸套的彈簧盒I密封連接，動環5通過動環O型圈6壓縮配合實現與帶有軸套的彈簧盒I之間的密封作用。小彈簧4推動推環2提供彈簧力，推環2將彈簧力傳遞給動環5，動環5通過卡簧3與帶有軸套的彈簧盒1、小彈簧4、推環2集成一體。安裝時，將帶有軸套的彈簧盒I通過緊定螺釘7固定在與本裝置配合使用的泵軸11上並通過彈簧盒O型圈8與泵軸11密封連接，帶有軸套的彈簧盒I通過彈簧盒O型圈8的壓縮配合實現與泵軸11的密封作用。
[0011]現有的機械密封多屬於正壓密封，如圖2所示，正壓密封承受的介質壓力Fl為正向分布，介質的洩露方向與離心力F3的方向相反，在密封腔壓力超過0.8Mpa時採用平衡型密封，平衡型密封的平衡係數小於I。平衡係數計算公式為K=(C2-A2)/(C2-B2)，此公式中A為滑移直徑，B、C為端面窄環的內外直徑。當此類型機械密封作為有壓的串聯布置時的第一道密封(介質側密封)使用時，封液壓力一般情況下高於介質壓力，導致機械密封的承受的外側壓力F2大於介質壓力F1，承受的壓力變成了反向。由於承受壓力方向的改變，使機械密封的滑移直徑由A轉變成了 D，此時，平衡係數的計算公式也相應發生了變化。平衡係數K=(D2-B2)/(C2-B2)，平衡係數K值大於1，(平衡係數K大於I時，機封為非平衡型機封，平衡係數K小於I時，機封為平衡型機封)，此機械密封變成了非平衡型機械密封，無法應用於此種機械密封布置中。在這種情況下，常規的正壓密封不能適用，無法滿足國家對環保(零洩漏)及安全生產的要求。所以，通過改變機械密封的局部結構，使原先只能承受正壓的單一機械密封變為可以雙向承受壓力、雙向平衡的集成式的機械密封結構。此機械密封應用場合主要以承受反壓為主，此時封液壓力高於介質壓力，被密封介質的洩露問題得到抑制，正常情況下只允許封液向輸送介質中洩露，洩露方向與離心力方向相同，從而實現了零洩漏。由於此機械密封以承受反壓為主要工作場合，所以在設計時，將反壓平衡係數K值與承受的正壓的平衡係數K值統一設計成平衡型係數(即K〈l)。從而實現雙向平衡的設計要求。同時改變原有彈簧的結構功能，將軸套的設計理念與彈簧盒相結合，由於以往在機械密封的設計中將滑移直徑放在軸套上，增加軸套的外圓尺寸，用棒料加工時成本很大，現將滑移直徑放在彈簧盒上，節約原料成本，安裝也相對方便快捷。利用小彈簧的優點，彈力分布均勻、結合卡簧結構的集成效果優良，使此種結構的機械密封有了一定的應用優點。按照標準機封規範化、系統化、標準化的要求，可將此機械密封開發設計成不同規格的標準式非集裝密封，應用起來方便快捷，應用場合多樣，在控制成本方面實現了利潤的擴大化。
[0012]在材質方面，金屬材質可以根據工況的不同選取2Crl3、304、316等材質。動環O型圈6和彈簧盒O型圈8的材質可以選取橡膠材質或聚四氟乙烯包覆橡膠類的材質。動環5作為密封端面可以選取碳化娃，硬質合金，石墨，鑲裝硬質合金、碳化娃、石墨，選擇性非常自由，不受局限性。
【權利要求】
1.一種雙向平衡集成式機械密封裝置，其特徵在於:小彈簧(4)安裝在帶有軸套的彈簧盒(I)內的沉孔(9)中，推環(2)安裝在小彈簧(4)的前面，動環5安裝在推環(2)的前面，動環O型圈(6)安裝在動環(5)上，卡簧(3)安裝在帶有軸套的彈簧盒(I)上的卡簧槽(10)中，動環(5)通過動環O型圈(6)與帶有軸套的彈簧盒(I)密封連接，帶有軸套的彈簧盒(I)通過緊定螺釘(7)固定在與本裝置配合使用的泵軸(11)上並通過彈簧盒O型圈(8)與泵軸(11)密封連接。
【文檔編號】F16J15/34GK204201088SQ201420644057
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月3日 優先權日:2014年11月3日
【發明者】李濤, 孫士東, 李海濤 申請人:丹東市東升石化設備有限公司