[发明专利]钠冷快堆核主泵用双端面流体动静压机械密封

摘要

本发明提出一种钠冷快堆核主泵用双端面流体动静压机械密封，以解决现有钠泵内循环工质的泄漏以及阻塞流体润滑油可能存在的漏入泵内而污染工质的问题，保证快堆的安全稳定长周期运行。其由动环、与动环两端形成自泵送流体密封结构的静环、弹簧、密封外壳等组成；动环与轴套上的销钉配合，实现对动环周向和轴向定位；紧定螺钉设置在轴套上；限位器可拆卸地设置在密封外壳或弹簧座与轴套之间，以限定轴套与弹簧座的轴向相对位置，改变弹簧弹力，使得动环与两个静环之间的压力相同；动环转动时，动环、密封外壳等围成的外密封空间充入的阻塞流体在压差作用下通过轴向径向组合孔道流进动环端面上所开的后弯型流体型槽中，形成一次次自泵送循环。

主权项

1.一种钠冷快堆核主泵用双端面流体动静压机械密封，设置于钠泵的壳体和泵轴(2)之间，由动环(10)、动环用O形圈(9)、静环(8、12)、静环用O形圈(7、13)、弹簧(6、15)、弹簧座(5、14)、密封外壳(16)、轴套(1)、轴套用O形圈(17)、限位器(4)、销钉(11)和紧定螺钉(3)等组成，其特征是：动环(10)及其两侧的静环(8、12)、弹簧座(5、14)均穿套在轴套(1)上；动环(10)与轴套(1)之间用O形圈(9)密封连接；动环(10)上下两端为动环密封端面，每一动环密封端面与1个静环配合，静环(8、12)的外圆面与密封外壳(16)之间用O形圈(7、13)密封连接；静环的另一端面分别支撑有3个以上的弹簧，弹簧的另一端作用在弹簧座(5、14)上，弹簧座(5、14)连接于密封外壳，使动环密封端面和静环端面之间获得一定的端面比压；动环(10)通过位于动环下部的径向封闭轴向开口的销孔与轴套上的销钉(11)配合，实现对动环(10)周向定位，并保持销钉(11)与销孔底部接触同时实现对动环(10)的轴向定位；设置在轴套上的紧定螺钉(3)用于轴套(1)与泵轴(2)相对位置的固定；限位器(4)可拆卸地设置在密封外壳(16)或弹簧座(5、14)与轴套(1)之间，用于限定轴套(1)与密封外壳(16)或弹簧座(5、14)的轴向相对位置，以改变支撑两个静环的弹簧的弹力，使得动环两端的密封端面与两个静环之间的压力相同；静环用O形圈(7、13)、动环(10)、密封外壳(16)围成外密封空间，外密封空间内充入阻塞流体；与静环(8、12)配合的动环密封端面分为槽区和密封坝(37)，槽区分布在端面的外侧部分，密封坝(37)分布在端面的内侧部分；槽区开设3组以上的后弯型流体型槽(39)，后弯型流体型槽(39)之间的密封端面构成密封堰；动环(10)上下两端的动环密封端面上的槽区和密封坝(37)以动环中截面(M-M)对称布置；所述后弯型流体型槽(39)包括坡槽(32)和平槽(33)两个部分，坡槽(32)处于动环端面的大半径部位，平槽(33)处于动环端面的小半径部位；所述后弯型流体型槽(39)的出口位于动环密封端面的外径处，进口(31)位于动环(10)密封面的中部，所述后弯型流体型槽(39)的进口(31)通过动环(10)上的轴向径向组合孔道(30)与外密封空间连通；所述后弯型流体型槽(39)的两侧槽壁，一侧为工作面(34)，另一侧为非工作面(35)；所述后弯型流体型槽(39)中的阻塞流体，在动环旋转时，被后弯型流体型槽(39)的工作面加速成高速流体，在离心力作用下，沿非工作面(35)向动环(10)外径侧流动而泵送至外密封空间内，并在后弯型流体型槽(39)的进口(31)处形成低压区，外密封空间内的阻塞流体在压差作用下通过动环(10)上与外密封空间连通的轴向径向组合孔道(30)流进后弯型流体型槽(39)中，形成一次次自泵送循环；所述被后弯型流体型槽(39)工作面(34)加速成高速的阻塞流体，在被泵出后弯型流体型槽(39)的过程中，随着后弯型流体型槽(39)的流通截面积的逐渐增大，流速降低，压力增大，形成分离动环(10)和静环(8、12)的开启力。