多點均布式機械密封沖洗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于輸送高溫、高壓、耐腐蝕、含顆粒的流體機械所配用的密封沖洗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多點均布式機械密封沖洗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在栗、離心機等流體機械中，工作條件最苛刻的部件要算機械密封。由于機械密封往往應(yīng)用于高溫、高壓、易腐蝕等環(huán)境下，并存在大量易于受到苛刻環(huán)境影響的脆弱零件，因此需要通過沖洗系統(tǒng)來改善機械密封的上述工作環(huán)境，用以提高該機械密封的使用壽命O
[0003]目前通常采用的用于機械密封的沖洗系統(tǒng)均為單點沖洗結(jié)構(gòu)，包括沿栗軸的軸向依次套設(shè)的動環(huán)、靜環(huán)，動環(huán)側(cè)以壓縮彈簧來提供反向的軸向彈性力，而靜環(huán)側(cè)以固定于栗蓋上的機封壓蓋提供正向的軸向壓緊力，從而使得靜環(huán)與動環(huán)間構(gòu)成端面抵靠式的動靜件配合。由栗蓋處直接貫穿有供沖洗液流通的沖洗孔且其出口端指向上述密封結(jié)構(gòu)處，沖洗液經(jīng)由該密封結(jié)構(gòu)處沖洗后再經(jīng)動環(huán)與栗蓋的配合間隙進入返流流道。上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的缺點在于:一方面，由于目前的單點沖洗方式僅有一個沖洗口，在密封運行旋轉(zhuǎn)時存在沖洗不均勻的情況，不但導(dǎo)致密封周圍的溫度分布不均勻，密封環(huán)還會因為受熱不均勻而導(dǎo)致?lián)p壞，進而影響密封壽命。另一方面，研究表明，沖洗液進入沖洗腔的流速不能高于3m/s，沖洗孔的直徑不能大于5mm，而單點沖洗方式很難滿足這些要求。單點沖洗如果孔徑過小，進入沖洗腔的沖洗液過少，不能及時沖走靜環(huán)與動環(huán)間配合端面的摩擦熱;孔徑過大又會導(dǎo)致流速過大，則容易導(dǎo)致密封環(huán)尤其是石墨材質(zhì)的密封環(huán)因被沖出缺口或沖蝕而產(chǎn)生損壞狀況，從而給現(xiàn)場設(shè)計及操作人員均帶來較大困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理而實用的多點均布式機械密封沖洗系統(tǒng)，該沖洗系統(tǒng)通過控制沖洗孔的數(shù)量和孔徑，從而使進入機械密封處的沖洗液的流速和沖洗量都能有效控制。其可有效確保機械密封周圍的溫度分布均勻性，并可避免因沖洗流量過大而導(dǎo)致的密封環(huán)被沖蝕而損壞的狀況，機械密封的實際使用壽命可得到明顯提升。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0006]—種多點均布式機械密封沖洗系統(tǒng)，包括同軸穿設(shè)于栗蓋的栗軸孔內(nèi)的栗軸，沿栗軸的軸向由內(nèi)而外依次布置動環(huán)、靜環(huán)以及機封壓蓋以構(gòu)成機械密封;其中，機封壓蓋固定于栗軸孔的外側(cè)孔端處并與靜環(huán)間構(gòu)成軸向抵靠式的密封配合;動環(huán)的外側(cè)端面與靜環(huán)的內(nèi)側(cè)端面貼合形成端面摩擦副，且動環(huán)的內(nèi)側(cè)端面處布置用于提供其向靜環(huán)方向壓力的壓縮彈簧組;動環(huán)與栗軸孔間配合間隙構(gòu)成供沖洗液返流的返流間隙，其特征在于:由機封壓蓋處軸向的向栗軸孔內(nèi)延伸有延伸環(huán)，該延伸環(huán)的外壁徑向凹設(shè)環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的槽腔與栗軸孔的孔壁間圍合形成環(huán)狀的儲液腔，栗蓋上貫穿設(shè)置有連通外部沖洗設(shè)備與該儲液腔的沖洗孔;沿環(huán)形凹槽的槽長方向在其槽底處布置有兩個以上的沖洗液分流孔，沖洗液分流孔的出液口指向上述機械密封處。
[0007]所述延伸環(huán)與栗軸軸線同軸設(shè)置，延伸環(huán)延伸至動環(huán)的外環(huán)壁處且兩者在徑向上的配合間隙形成上述返流間隙，所述返流間隙k為0.3?0.6_。
[0008]沖洗液分流孔的出液口指向動環(huán)與靜環(huán)配合形成的端面摩擦副處。
[0009]沖洗液分流孔為沿環(huán)形凹槽的槽長方向間隔均布的6?8個，各沖洗液分流孔孔徑為6?1mm;各沖洗液分流孔的軸線均位于同一圓錐面上且該圓錐面的軸線與栗軸同軸布置，該圓錐面的錐面角度α為30?50°。
[0010]栗軸上套設(shè)有軸套，各機械密封件均套設(shè)于該軸套上;機封壓蓋與栗軸孔的孔端間以密封墊密封彼此，機封壓蓋與靜環(huán)間設(shè)置密封圈并以防轉(zhuǎn)銷形成兩者的軸向抵靠式的密封配合;軸套上設(shè)置孔肩，壓縮彈簧組的內(nèi)側(cè)端抵靠在孔肩上且其外側(cè)段與動環(huán)間構(gòu)成彈性的抵靠配合，動環(huán)與軸套間布置密封彼此的密封環(huán)。
[0011 ]本實用新型的有益效果在于:
[0012]I)、摒棄了傳統(tǒng)的沖洗效果差而易于沖蝕密封件的單點沖洗結(jié)構(gòu)，通過另辟蹊徑的采用由機封壓蓋處一體延伸而出的延伸環(huán)所形成的儲液槽，從而實現(xiàn)由沖洗孔處噴出的大量高速沖洗液的分流和均布沖洗功能。換言之，本實用新型一方面利用了由環(huán)形凹槽與栗軸孔孔壁所配合形成的半密封的儲液腔結(jié)構(gòu)，從而使得由傳統(tǒng)的單點沖洗孔處涌入的大量高速沖洗液的得以均布分流。通過控制沖洗液分流孔的數(shù)量和孔徑，從而使進入機械密封處的沖洗液的流速和沖洗量都能有效控制;不但可有效確保機械密封周圍的溫度分布均勻性，并可同步避免因沖洗流量過大而導(dǎo)致的密封環(huán)被沖蝕而損壞的狀況，機械密封的實際使用壽命可得到明顯提升。另一方面，由于延伸環(huán)是由機封壓蓋處軸向延伸而出的，無論是實際加工還是裝配，均可以一體成型以及一體裝配，從而實現(xiàn)部件的模塊化和一體化操作效果，不但簡化了裝配流程，提升了裝配效率，同時也能為后期的零件拆裝維護和更換提供了簡便保證。
[0013]2)、相對于傳統(tǒng)的沖洗液直接進入機械密封并直接由動環(huán)與栗軸孔的間隙返流的固有流程，本實用新型通過將延伸環(huán)軸向延伸，并使得其遮斷傳統(tǒng)的上述間隙而形成新的返流間隙結(jié)構(gòu)。這是考慮到上述間隙應(yīng)保持較小的而合適的間隙值。若間隙值過大，則通過儲液腔進入機械密封處的液體可能還沒來得及有效沖洗密封端面就流出去了。若間隙值過小，又會導(dǎo)致上述密封端面處積累過多液體。通過合適的間隙值確定，有利于保證設(shè)備的實際沖洗效果。
[0014]3)、沖洗液分流孔的指向方向應(yīng)當(dāng)指向最易于發(fā)熱的端面摩擦副處，從而保證對于該處的降溫沖洗效果。沖洗的壓力要適當(dāng)；壓力太小了，沖洗液無法有效沖洗;而沖洗壓力過大，注入的沖洗量過大，浪費流量而且各環(huán)體也容易被沖蝕而損壞。通過限定沖洗液分流孔的尺寸及數(shù)目，有利于保證進入密封端面的沖洗液的均勻性和通入量，以保證各密封端面周圍溫度的合適性，還可有利于減少對作為動環(huán)或靜環(huán)的石墨體的沖蝕效果，一舉多得。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的裝配示意圖；
[0016]圖2為圖1的I部分局部放大圖；
[0017]圖3為機封壓蓋沿沖洗液分流孔處剖分后的端面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖示各標(biāo)號與本實用新型的具體部件名稱對應(yīng)關(guān)系如下:
[0019]10-栗蓋11-沖洗孔20-栗軸21-軸套
[0020]30-動環(huán)40-靜環(huán)
[0021]50-機封壓蓋51-延伸環(huán)51a-沖洗液分流孔
[0022]60-壓縮彈簧組70-密封墊80-密封圈
[0023]90-防轉(zhuǎn)銷100-密封環(huán)
【具體實施方式】
[0024]為便于理解，此處結(jié)合圖1-3，對本實用新型的具體實施結(jié)構(gòu)作以下進一步描述:
[0025]在此之前，需要說明的是，前述中的諸如“由內(nèi)而外”以及“內(nèi)側(cè)環(huán)面”等方向語句描述，其“內(nèi)”指的是該部件在軸向上的朝向栗腔所在方向，也即圖1的左側(cè)方向。相對的，“外”則是指該部件在軸向上的朝向機封壓蓋50所在方向，也即圖1的右側(cè)方向。
[0026]本實用新型的具體實施結(jié)