一种离心泵机械密封结构的制作方法

本发明涉及离心泵机械密封结构，具体为一种离心泵机械密封结构。

背景技术：

1、离心泵是一种利用叶轮旋转产生的离心力输送液体的通用机械，广泛应用于石油、化工、水利、电力等多个领域，其中泵轴的密封结构是离心泵的关键部件之一，主要作用是防止泵壳内的高压输送介质，通过泵轴与泵壳的间隙泄漏，同时阻止外界空气、杂质进入泵体内部，避免影响离心泵的正常运行和使用寿命。现有技术中的中高压、高转速离心泵的泵轴端面密封主要包括泵轴、设置在泵轴外的静环体、动环体、推环和弹簧座，静环体通过压盖固定在泵壳上，动环体与泵轴之间设有密封圈，弹簧座与泵轴连接，弹簧座与动环体之间设有弹簧，用于提供预紧力，使旋转的动环体与静止的静环体密封端面紧密贴合，并由辅助冷却液形成一层极薄的液膜，利用液膜的粘性和表面张力，阻止泵体内部的高压介质通过密封端面的间隙泄漏，但其主要缺陷在于：由于辅助冷却液进入后直接冲击静环体局部，进入机械密封结构的冷却液分布不均，导致静环体与动环体的密封端面磨损加剧，易出现密封失效，同时冷却液直接接触弹簧，长期运行后弹簧易被腐蚀、结垢，导致弹簧弹性下降，进一步破坏机械密封的稳定性和寿命。

2、其次，静环体与压盖之间的缺乏定位结构，易出现安装偏移，导致静环体与动环体密封端面贴合不严，或定位结构复杂导致操作繁琐，拆装效率低下，增加维护成本和停机时间。

3、此外，动环体的密封圈与推环之间为刚性连接，离心泵运行时，泵轴受输送介质温度、电机驱动发热等因素影响，会产生热胀冷缩现象表现为轴向方向的伸缩变形，导致动环体上密封圈与动环体压紧力不足或压死失效，密封面接触压力不稳定，进而出现密封间隙，引发泄漏风险。

4、因此，有必要提供一种结构更加合理的离心泵机械密封结构，以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种离心泵机械密封结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种离心泵机械密封结构，包括配合连接的第一压盖和第二压盖、穿过第一压盖和第二压盖的泵轴，所述第一压盖、第二压盖与泵轴之间设有具有进口和出口的第一腔体，所述泵轴外设有位于第一腔体内的静环体、动环体、推环和弹簧座，所述静环体一侧与第一压盖之间设有第一密封件，静环体另一侧与第二压盖之间设有均布环，所述均布环一侧与静环体之间设有第二密封件，均布环另一侧与第二压盖、弹簧座之间设有第三密封件，所述均布环与第一压盖、第二压盖和第二密封件之间形成连通进口与出口的第二腔体，所述均布环、静环体、动环体、推环和弹簧座之间形成第三腔体，均布环上设有若干连通第二腔体和第三腔体的均布孔，所述动环体与静环体端面配合，所述推环与弹簧座之间设有第四密封件和用于弹性支撑动环体的第一弹簧，所述弹簧座与泵轴相连。

4、优选的，所述第一压盖、第一密封件和静环体之间设有用于限制静环体移动和转动的锁定件。

5、优选的，所述第一压盖上设有至少两个第一孔，第一密封件上设有至少两个第二孔，静环体上设有至少两个第三孔，所述第一孔、第二孔和第三孔上设有对应的第一侧孔，所述第三孔上设有与第一侧孔相连的扇形孔和第二侧孔，所述锁定件包括第一销件与第二弹簧，所述第一销件与第一孔、第二孔和第三孔滑动配合，第一销件上设有能够与第一侧孔、第二侧孔和扇形孔滑动配合的第一凸起，所述第二弹簧位于静环体与第一销件之间的第三孔内，所述第一销件端部设有与第一压盖限位配合的限位凸起。

6、优选的，所述静环体上设有若干第一凹槽，所述第二密封件上设有若干第一凹口，所述均布环上设有若干与第一凹口、第一凹槽配合的第二凸起。

7、优选的，所述均布环上设有与第三密封件限位配合的第三凸起，所述第三密封件截面呈l形结构。

8、优选的，所述弹簧座包括设有位于弹簧外部的挡环，所述挡环与推环滑动配合，所述第四密封件位于挡环与推环之间。

9、优选的，所述挡环上设有若干与第三密封件配合的支撑环，若干支撑环间隔设置。

10、优选的，所述推环设有与动环体配合的第二凹口，所述弹簧座上设有穿过弹簧座并与推环相连的第二销件。

11、优选的，所述泵轴外设有波纹管，所述波纹管一端位于动环体与推环之间，波纹管另一端与推环配合，所述动环体上设有第三凹口，所述第三凹口内设有与泵轴配合的第五密封件和挡圈，所述挡圈两端分别与第五密封件和波纹管配合。

12、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

13、（1）本发明通过均布环与第一压盖、第二压盖和第二密封件之间形成连通进口与出口的第二腔体，均布环、静环体、动环体、推环和弹簧座之间形成第三腔体，可使辅助冷却液经过均布环分配缓冲，再进入旋转的动环体与静止的静环体密封端面，可避免辅助冷却液局部冲击静环体或分布不均，减少静环体与动环体的密封端面磨损，降低密封失效风险，同时通过均布环的隔离作用，以及以及第二腔体两端分别通过第二密封件和第三密封件形成密封，第三腔体通过第三密封件密封均布环与弹簧座之间，通过第四密封件密封弹簧座与推环之间，使第一弹簧被有效隔离，解决了第一弹簧被冷却液腐蚀或辅助冷却液冲击等因素导致弹性下降、失稳或失效的问题，使动环体的预紧力稳定，有效提高静环体与动环体密封端面的密封稳定性和寿命。

14、（2）本发明通过第一压盖、第一密封件和静环体上特殊的孔型与锁定件配合，仅通过第一销件和第二弹簧形成的锁定件就可实现快速锁定，部件更少、且操作灵活方便，可进一步解决静环体锁定结构繁琐的问题，便于快速锁定和拆装静环体，同时第一密封件、第二密封件也可形成密封，防止泄露。

15、（3）本发明可通过波纹管的伸缩补偿泵轴轴向伸缩变形，保持对动环体、挡圈和第五密封件的压紧，解决了现有刚性连接无法适应变形的缺陷，避免动环体上第五密封件与动环体压紧力不足或压死失效，与第一弹簧作用结合进一步提高静环体与动环体的密封端面密封稳定性，降低泄露风险。

1.一种离心泵机械密封结构，包括配合连接的第一压盖（1）和第二压盖（2）、穿过第一压盖（1）和第二压盖（2）的泵轴（3），其特征在于：所述第一压盖（1）、第二压盖（2）与泵轴（3）之间设有具有进口（201）和出口（202）的第一腔体（203），所述泵轴（3）外设有位于第一腔体（203）内的静环体（4）、动环体（5）、推环（6）和弹簧座（7），所述静环体（4）一侧与第一压盖（1）之间设有第一密封件（8），静环体（4）另一侧与第二压盖（2）之间设有均布环（9），所述均布环（9）一侧与静环体（4）之间设有第二密封件（10），均布环（9）另一侧与第二压盖（2）、弹簧座（7）之间设有第三密封件（11），所述均布环（9）与第一压盖（1）、第二压盖（2）和第二密封件（10）之间形成连通进口（201）与出口（202）的第二腔体（12），所述均布环（9）、静环体（4）、动环体（5）、推环（6）和弹簧座（7）之间形成第三腔体（13），均布环（9）上设有若干连通第二腔体（12）和第三腔体（13）的均布孔（901），所述动环体（5）与静环体（4）端面配合，所述推环（6）与弹簧座（7）之间设有第四密封件（23）和用于弹性支撑动环体（5）的第一弹簧（14），所述弹簧座（7）与泵轴（3）相连。

2.根据权利要求1所述的一种离心泵机械密封结构，其特征在于：所述第一压盖（1）、第一密封件（8）和静环体（4）之间设有用于限制静环体（4）移动和转动的锁定件（18）。

3.根据权利要求1所述的一种离心泵机械密封结构，其特征在于：所述第一压盖（1）上设有至少两个第一孔（102），第一密封件（8）上设有至少两个第二孔（801），静环体（4）上设有至少两个第三孔（403），所述第一孔（102）、第二孔（801）和第三孔（403）上设有对应的第一侧孔（407），所述第三孔（403）上设有与第一侧孔（407）相连的扇形孔（404）和第二侧孔（405），所述锁定件（18）包括第一销件（181）与第二弹簧（182），所述第一销件（181）与第一孔（102）、第二孔（801）和第三孔（403）滑动配合，第一销件（181）上设有能够与第一侧孔（407）、第二侧孔（405）和扇形孔（404）滑动配合的第一凸起（183），所述第二弹簧（182）位于静环体（4）与第一销件（181）之间的第三孔（403）内，所述第一销件（181）端部设有与第一压盖（1）限位配合的限位凸起（184）。

4.根据权利要求1所述的一种离心泵机械密封结构，其特征在于：所述静环体（4）上设有若干第一凹槽（406），所述第二密封件（10）上设有若干第一凹口（1001），所述均布环（9）上设有若干与第一凹口（1001）、第一凹槽（406）配合的第二凸起（902）。

5.根据权利要求1所述的一种离心泵机械密封结构，其特征在于：所述均布环（9）上设有与第三密封件（11）限位配合的第三凸起（903），所述第三密封件（11）截面呈l形结构。

6.根据权利要求1所述的一种离心泵机械密封结构，其特征在于：所述弹簧座（7）包括设有位于弹簧外部的挡环（702），所述挡环（702）与推环（6）滑动配合，所述第四密封件（23）位于挡环（702）与推环（6）之间。

7.根据权利要求1所述的一种离心泵机械密封结构，其特征在于：所述挡环（702）上设有若干与第三密封件（11）配合的支撑环（703），若干支撑环（703）间隔设置。

8.根据权利要求1所述的一种离心泵机械密封结构，其特征在于：所述推环（6）设有与动环体（5）配合的第二凹口（602），所述弹簧座（7）上设有穿过弹簧座（7）并与推环（6）相连的第二销件（19）。

9.根据权利要求1任意一项所述的离心泵机械密封结构，其特征在于：所述泵轴（3）外设有波纹管（21），所述波纹管（21）一端位于动环体（5）与推环（6）之间，波纹管（21）另一端与推环（6）配合，所述动环体（5）上设有第三凹口（501），所述第三凹口（501）内设有与泵轴（3）配合的第五密封件（20）和挡圈（22），所述挡圈（22）两端分别与第五密封件（20）和波纹管（21）配合。