[发明专利]低温泵机械密封装置

说明书

本明发低温泵用机械密封装置，动环组件由动环(1)和传动销(12)构成，在动环(1)左侧端面上开有斜面(15)；静环组件由静环(2)、静环座(3)、波纹管(4)、尾座(5)、外环套(6)、内护套(7)构成，静环(2)与静环座(3)的外止口台(3a)配合，并设有封圈(23)，静环组件集装在外环套(6)上，内护套(7)与尾座(5)的固定连接并延伸至静环座(3)处。其密封端面散热效果好，静环(2)浮动配合性好，内护套(7)防止波纹管(4)发生断裂时与泵轴摩擦打火现象，运行寿命和安全可靠性好。

技术领域

本明发涉及的是机械密封装置，特别是运行温度在-100℃以下的低温泵（液氮泵、液氧泵等）的机械密封装置。

背景技术

现有低温泵使用的机械密封装置如图一所示，由动环组件和静环组件组成；

动环组件由动环1和传动销12构成，动环1左侧端面贴靠在叶轮9的右侧端面上安装在主轴上，动环1的右侧与主轴的轴肩定位配合，并在轴肩外设有密封垫10，在叶轮9右侧端上固定连接设有传动销12与动环1左侧端上开设传动销槽13配合，使动环1随主轴和叶轮9一同旋转。

静环组件由静环2、静环座3、波纹管4、尾座5、外环套6构成，波纹管4的左右两端分别与静环座3和尾座5焊接固定连接，静环2过盈镶嵌在静环座3上的内止口槽上，外环套6右端与尾座5通过止口台配合连接，尾座5右端通过止口台和密封垫50与泵体8配合连接，外环套6和尾座5一同由螺钉与泵体8固定连接。静环2由波纹管4弹性补偿作用与动环1保持紧密贴合配合进行密封。

上述现有技术机械密封装置，由于动环1与轴为间隙配合，动环1相对于轴线的垂直度完全取决于叶轮9右侧端面的平面度和垂直度，当叶轮9右侧端面的平面度和垂直度不佳，且由于动环1左侧端面与叶轮9右侧端面配合长度较长，动环1相对于轴线的垂直度就不好，直接导致动环1的垂直度差，会造成动环1的端面摆动量大，导致动环1与静环2紧密贴合性差，动环1与静环2配合间隙增大，造成密封泄漏量增大。

上述现有技术机械密封装置，由于静环2是过盈镶嵌在静环座3的内止口槽中，不仅过盈镶嵌过程中残余应会力导致静环2端面变形,使静环2与动环1配合接触后间隙增大，导致密封泄漏增大,在低温介质从高压低温侧泄漏到常温常压侧过程中,低温介质会在密封端面某处会发生相变汽化，由于密封端面介质发生汽化导致润滑不足引发干摩擦，干摩擦加剧密封端面磨损，磨损剧烈的密封端面泄漏量更大，进而发生恶性循环导致密封短时间内失效；而且静环2与静环座3刚性配合连接，静环2相对于轴线的垂直度完全取决于静环座3，静环2的浮动性差，导致静环2对动环1的追随性较差，也使得动环1与静环2紧密贴合性变差，动环1与静环2配合间隙增大，密封运行稳定性差、泄漏量大。

明发内容

本明发针对上述现有技术的不足进行改进，提供一种静环浮动性、追随性好，密封端面间摩擦状态稳定，使用安全的低温泵用机械密封装置。

本明发由动环组件和静环组件组成；

动环组件由动环1和传动销12构成，动环1左侧端面贴靠在叶轮9的右侧端面上安装在主轴上，动环1的右侧与主轴的轴肩定位配合，并在轴肩外设有密封垫10，在叶轮9右侧端上固定连接设有传动销12与动环1左侧端上开设传动销槽13配合，使动环1随主轴和叶轮9一同旋转；

在动环1左侧端面上开有斜面15，该斜面15在保证动环1结构强度的前提下，减小动环1（与静环2配合接触摩擦位置）的厚度，以快速有效的散掉动环1和密封端面摩擦热量，降低密封端的温度，防止密封端面间润滑液体汽化发生干摩擦；另外斜面15可以减小动环1左侧与叶轮9右侧接触配合长度，有利于改善动环1相对轴线的垂直度。