一種雙向平衡集成式機(jī)械密封裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種雙向平衡集成式機(jī)械密封裝置,小彈簧安裝在帶有軸套的彈簧盒內(nèi)的沉孔中，推環(huán)安裝在小彈簧的前面，動(dòng)環(huán)安裝在推環(huán)的前面，動(dòng)環(huán)0型圈安裝在動(dòng)環(huán)上，卡簧安裝在彈簧盒上的卡簧槽中，動(dòng)環(huán)通過(guò)動(dòng)環(huán)0型圈與彈簧盒密封連接，彈簧盒通過(guò)緊定螺釘固定在與本裝置配合使用的泵軸上并通過(guò)彈簧盒0型圈與泵軸密封連接。本實(shí)用新型以承受反壓為主要工作場(chǎng)合，改變?cè)袕椈珊械慕Y(jié)構(gòu)功能，將軸套與彈簧盒相結(jié)合，克服了以往機(jī)械密封設(shè)計(jì)中將滑移直徑設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)在彈簧盒上，節(jié)約原料成本，安裝方便快捷。利用小彈簧的優(yōu)點(diǎn)，彈力分布均勻，集成效果好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種雙向平衡集成式機(jī)械密封裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械密封裝置，具體說(shuō)涉及一種雙向平衡集成式機(jī)械密封裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在石化行業(yè)中，以往的機(jī)械密封設(shè)計(jì)主要以單端面的機(jī)械密封為主。近些年國(guó)家對(duì)環(huán)保(零泄漏)及安全生產(chǎn)的重視程度越來(lái)越高，要求的越來(lái)越嚴(yán)格，在泵用機(jī)械密封的布置方式和結(jié)構(gòu)上，更加趨向于符合API682 (美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API682:2004)中的一些要求。盡可能多的增加機(jī)械密封的輔助系統(tǒng)的應(yīng)用。隨著人們環(huán)保意識(shí)的越發(fā)提高，要求現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械密封除了運(yùn)行可靠，運(yùn)行的使用壽命長(zhǎng)外，更要求一些特殊的工藝介質(zhì)密封的零溢出。因此，在機(jī)械密封的方案方面，更傾向于有壓的雙封布置，如API682中的用于雙端面或帶反壓結(jié)構(gòu)的串聯(lián)密封53A方案和53B方案，通過(guò)儲(chǔ)液罐為兩道密封提供阻封液，阻封液通過(guò)機(jī)封的泵循環(huán)，外接壓力源使阻封液的壓力高于密封腔壓力0.2^0.3MPa。53A方案具有液位和壓力兩種報(bào)警功能，53A方案具有低壓力報(bào)警功能，這兩種方案都能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高密封運(yùn)行的安全性、可靠性和工藝介質(zhì)的零排放，保護(hù)環(huán)境。這就要求了第一道密封受力的雙向性。現(xiàn)有的機(jī)械密封多屬于正壓密封，正壓密封承受的介質(zhì)壓力為正向分布，介質(zhì)的泄露方向與離心力的方向相反，在密封腔壓力超過(guò)0.SMpa時(shí)采用平衡型密封，平衡型密封的平衡系數(shù)小于I。平衡系數(shù)計(jì)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(huán)的內(nèi)外直徑。當(dāng)此類(lèi)型機(jī)械密封作為有壓的串聯(lián)布置時(shí)的第一道密封(介質(zhì)側(cè)密封)使用時(shí)，封液壓力一般情況下高于介質(zhì)壓力，導(dǎo)致機(jī)械密封的承受的外側(cè)壓力F2大于介質(zhì)壓力F1。由于承受壓力方向的改變，使機(jī)械密封的滑移直徑由A轉(zhuǎn)變成了 D，此時(shí)，平衡系數(shù)的計(jì)算公式也相應(yīng)發(fā)生了變化。平衡系數(shù)K=(D2-B2)/(C2-B2)，這時(shí)的平衡系數(shù)K值大于1，此機(jī)械密封變成了非平衡型機(jī)械密封，無(wú)法應(yīng)用于此種機(jī)械密封布置中。在這種情況下，常規(guī)的正壓密封不能適用，無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)環(huán)保(零泄漏)及安全生產(chǎn)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有正壓機(jī)械密封的不足之處，本實(shí)用新型提供一種新型的具有集成式密封結(jié)構(gòu)的雙向平衡集成式機(jī)械密封裝置。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的具體技術(shù)措施是:
[0005]一種雙向平衡集成式機(jī)械密封裝置，其特征在于:小彈簧4安裝在帶有軸套的彈簧盒I內(nèi)的沉孔9中，推環(huán)2安裝在小彈簧4的前面，動(dòng)環(huán)5安裝在推環(huán)2的前面，動(dòng)環(huán)O型圈6安裝在動(dòng)環(huán)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(dòng)環(huán)5通過(guò)動(dòng)環(huán)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(guò)緊定螺釘7固定在與本裝置配合使用的泵軸11上并通過(guò)彈簧盒O型圈8與泵軸11密封連接。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型以承受反壓為主要工作場(chǎng)合，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，將反壓平衡系數(shù)K值與承受的正壓的平衡系數(shù)K值統(tǒng)一設(shè)計(jì)成平衡型系數(shù)(即K〈l)。從而實(shí)現(xiàn)雙向平衡的設(shè)計(jì)要求。同時(shí)改變?cè)袕椈珊械慕Y(jié)構(gòu)，將軸套與彈簧盒設(shè)計(jì)成一體，由于將軸套與彈簧盒設(shè)計(jì)成一體，因此將以往機(jī)械密封的滑移直徑即動(dòng)環(huán)O型圈的受力面轉(zhuǎn)變到彈簧盒上。以往軸套的外圓尺寸設(shè)計(jì)很大，用棒料加工時(shí)成本高，現(xiàn)將軸套與彈簧盒設(shè)計(jì)成一體，節(jié)約的原料成本，安裝也相對(duì)方便快捷。利用小彈簧的優(yōu)點(diǎn)，彈力分布均勻，結(jié)合卡簧結(jié)構(gòu)的集成效果優(yōu)良，使此種結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封方便使用。按照機(jī)械密封規(guī)范化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，可將此機(jī)械密封開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)式非集裝密封，應(yīng)用起來(lái)方便快捷，應(yīng)用場(chǎng)合多樣，在控制成本方面實(shí)現(xiàn)了利潤(rùn)的擴(kuò)大化。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型的安裝示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]一種雙向平衡集成式機(jī)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(nèi)的沉孔9中，推環(huán)2安裝在小彈簧4的前面，動(dòng)環(huán)5安裝在推環(huán)2的前面，動(dòng)環(huán)O型圈6安裝在動(dòng)環(huán)5上，卡簧3安裝在帶有軸套的彈簧盒I上的卡簧槽10中，用于對(duì)整個(gè)密封裝置的集成和定位。動(dòng)環(huán)5通過(guò)動(dòng)環(huán)O型圈6與帶有軸套的彈簧盒I密封連接，動(dòng)環(huán)5通過(guò)動(dòng)環(huán)O型圈6壓縮配合實(shí)現(xiàn)與帶有軸套的彈簧盒I之間的密封作用。小彈簧4推動(dòng)推環(huán)2提供彈簧力，推環(huán)2將彈簧力傳遞給動(dòng)環(huán)5，動(dòng)環(huán)5通過(guò)卡簧3與帶有軸套的彈簧盒1、小彈簧4、推環(huán)2集成一體。安裝時(shí)，將帶有軸套的彈簧盒I通過(guò)緊定螺釘7固定在與本裝置配合使用的泵軸11上并通過(guò)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(guò)彈簧盒O型圈8的壓縮配合實(shí)現(xiàn)與泵軸11的密封作用。
[0011]現(xiàn)有的機(jī)械密封多屬于正壓密封，如圖2所示，正壓密封承受的介質(zhì)壓力Fl為正向分布，介質(zhì)的泄露方向與離心力F3的方向相反，在密封腔壓力超過(guò)0.8Mpa時(shí)采用平衡型密封，平衡型密封的平衡系數(shù)小于I。平衡系數(shù)計(jì)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(huán)的內(nèi)外直徑。當(dāng)此類(lèi)型機(jī)械密封作為有壓的串聯(lián)布置時(shí)的第一道密封(介質(zhì)側(cè)密封)使用時(shí)，封液壓力一般情況下高于介質(zhì)壓力，導(dǎo)致機(jī)械密封的承受的外側(cè)壓力F2大于介質(zhì)壓力F1，承受的壓力變成了反向。由于承受壓力方向的改變，使機(jī)械密封的滑移直徑由A轉(zhuǎn)變成了 D，此時(shí)，平衡系數(shù)的計(jì)算公式也相應(yīng)發(fā)生了變化。平衡系數(shù)K=(D2-B2)/(C2-B2)，平衡系數(shù)K值大于1，(平衡系數(shù)K大于I時(shí)，機(jī)封為非平衡型機(jī)封，平衡系數(shù)K小于I時(shí)，機(jī)封為平衡型機(jī)封)，此機(jī)械密封變成了非平衡型機(jī)械密封，無(wú)法應(yīng)用于此種機(jī)械密封布置中。在這種情況下，常規(guī)的正壓密封不能適用，無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)環(huán)保(零泄漏)及安全生產(chǎn)的要求。所以，通過(guò)改變機(jī)械密封的局部結(jié)構(gòu)，使原先只能承受正壓的單一機(jī)械密封變?yōu)榭梢噪p向承受壓力、雙向平衡的集成式的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。此機(jī)械密封應(yīng)用場(chǎng)合主要以承受反壓為主，此時(shí)封液壓力高于介質(zhì)壓力，被密封介質(zhì)的泄露問(wèn)題得到抑制，正常情況下只允許封液向輸送介質(zhì)中泄露，泄露方向與離心力方向相同，從而實(shí)現(xiàn)了零泄漏。由于此機(jī)械密封以承受反壓為主要工作場(chǎng)合，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，將反壓平衡系數(shù)K值與承受的正壓的平衡系數(shù)K值統(tǒng)一設(shè)計(jì)成平衡型系數(shù)(即K〈l)。從而實(shí)現(xiàn)雙向平衡的設(shè)計(jì)要求。同時(shí)改變?cè)袕椈傻慕Y(jié)構(gòu)功能，將軸套的設(shè)計(jì)理念與彈簧盒相結(jié)合，由于以往在機(jī)械密封的設(shè)計(jì)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(shí)成本很大，現(xiàn)將滑移直徑放在彈簧盒上，節(jié)約原料成本，安裝也相對(duì)方便快捷。利用小彈簧的優(yōu)點(diǎn)，彈力分布均勻、結(jié)合卡簧結(jié)構(gòu)的集成效果優(yōu)良，使此種結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封有了一定的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。按照標(biāo)準(zhǔn)機(jī)封規(guī)范化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，可將此機(jī)械密封開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)式非集裝密封，應(yīng)用起來(lái)方便快捷，應(yīng)用場(chǎng)合多樣，在控制成本方面實(shí)現(xiàn)了利潤(rùn)的擴(kuò)大化。
[0012]在材質(zhì)方面，金屬材質(zhì)可以根據(jù)工況的不同選取2Crl3、304、316等材質(zhì)。動(dòng)環(huán)O型圈6和彈簧盒O型圈8的材質(zhì)可以選取橡膠材質(zhì)或聚四氟乙烯包覆橡膠類(lèi)的材質(zhì)。動(dòng)環(huán)5作為密封端面可以選取碳化娃，硬質(zhì)合金，石墨，鑲裝硬質(zhì)合金、碳化娃、石墨，選擇性非常自由，不受局限性。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向平衡集成式機(jī)械密封裝置，其特征在于:小彈簧(4)安裝在帶有軸套的彈簧盒(I)內(nèi)的沉孔(9)中，推環(huán)(2)安裝在小彈簧(4)的前面，動(dòng)環(huán)5安裝在推環(huán)(2)的前面，動(dòng)環(huán)O型圈(6)安裝在動(dòng)環(huán)(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(dòng)環(huán)(5)通過(guò)動(dòng)環(huán)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(guò)緊定螺釘(7)固定在與本裝置配合使用的泵軸(11)上并通過(guò)彈簧盒O型圈(8)與泵軸(11)密封連接。
【文檔編號(hào)】F16J15/34GK204201088SQ201420644057
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】李濤, 孫士東, 李海濤 申請(qǐng)人:丹東市東升石化設(shè)備有限公司