一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置的制作方法

1.本发明涉及机械密封领域，特别是涉及一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置。


背景技术：

2.机械密封是一种用来解决转动机械转子与机体间动静部分密封的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在液体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用，以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止液体泄漏的装置。常用于泵、压缩机、反应釜等旋转式流体机械，也用于船舶尾轴、齿轮箱等机械的密封。因此机械密封是一种用途广泛的轴封装置。
3.机械密封主要由四部分组成：第一部分为摩擦副，是由静环和动环组成的密封端面；第二部分为补偿机构，是由弹簧等弹性原件为主要零件组成，其作用是使密封端面紧密贴合，并使转子在轴向窜动和摩擦副磨损情况下，推动动环进行补偿；第三部分为辅助密封圈，由橡胶o型密封圈组成，分为动环密封圈和静环密封圈；第四部分为传动机构，是使动环随轴旋转的装置，同时起到动环轴向定位作用。
4.在机械密封工作时，不可避免地要与介质接触，而一些设备输送的特殊介质，如含泥沙严重的泥沙水，在泵体转子高速旋转中，会对机械密封的摩擦副、弹簧、橡胶o型圈等组件产生较大磨损，严重缩短机械密封使用寿命，造成介质泄漏。
5.现国内外机械密封厂家，针对这种含泥沙严重的泥沙水等介质，现有最好的密封方式为“双端面机械密封”，“双端面机械密封”工作方式是在机械密封组件两侧均设有摩擦副，将泵体内的泥沙水隔离在相对耐磨的摩擦副外，来达到保护机械密封组件的目的。
6.但是双端面机械密封也同样会出现以下问题：由于摩擦副动环和静环密封都是由橡胶o型密封圈来进行密封，泵体中的泥沙水会对动、静环o型密封圈产生较快磨损，出现内密封泄漏，导致泵体中的泥沙水进入机械密封内外摩擦副之间，从而磨损机械密封组件；由于内密封摩擦副与泵体中的泥沙水直接接触，摩擦副磨损加快，同样导致泵体中的泥沙水进入机械密封内外摩擦副之间，从而磨损机械密封组件。
7.水泵因机械密封损坏泄漏，增加设备维修成本，会造成因更换机械密封而产生以下费用：更换机械密封产生的零部件费用；因机械密封损坏而导致设备轴套、轴、轴承等其它零部件损坏的费用；因机械密封损坏产生的检修人工费用；一些大型水泵因机械密封损坏检修产生的起重吊装费用。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于：针对现有技术存在的现有机械密封的结构，含泥沙严重的泥沙水能够进入机封腔室，对机械密封的摩擦副、弹簧、橡胶o型圈等组件产生较大磨损，严重缩短机械密封使用寿命，造成介质泄漏的问题，提供一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置。
9.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
10.一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置，包括轴套和机封腔室，所述机封腔室上设有冷却水进口，所述机封腔室内设有隔离环，所述隔离环套设于所述轴套上，所述隔离环的外径表面与所述机封腔室内表面之间具有间隙b，所述间隙b连通泵体内部，且所述间隙b用作机封冷却水的出水口，所述冷却水进口的流量大于所述间隙b的流量。
11.采用本发明所述的一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置，通过设置所述隔离环在水泵叶轮侧与泥沙水接触，隔离开水泵叶轮侧与所述机封腔室；通过所述间隙b能够保障水泵转子自由旋转，同时将所述间隙b作为冷却水出水口，进水量大于出水量，增大所述机封腔室内压，有效维持所述机封腔室压力大于叶轮侧压力，利用压差使得泵体内部泥沙水不能流入所述机封腔室内，所有机械密封组件始终在冷却水环境中工作，从而达到最大限度延长机械密封使用寿命，保障水泵长周期安全平稳运行的目的；该保护装置通过改变机械密封冷却水压力和出水方式，既起到冷却机械密封摩擦副的作用，又使泵体内的泥沙水与机械密封完全隔离，结构简单，使用方便，效果良好，适合推广。
12.优选地，所述隔离环的内径表面与所述轴套外径表面之间具有间隙a，所述间隙a的大小为0.02-0.05mm，所述间隙b的大小为0.2-0.25mm。
13.优选地，所述隔离环为不锈钢材质构件。
14.进一步优选地，所述隔离环采用耐磨性优良的316l不锈钢加工。
15.优选地，所述隔离环的厚度为15-30mm。
16.优选地，沿所述隔离环径向设置若干个定位螺栓孔，所有所述定位螺栓孔沿所述隔离环周向均布，所述定位螺栓孔适配有螺栓，所述螺栓将所述隔离环固定在所述轴套上。
17.优选地，所述冷却水进口的直径为10-16mm。
18.优选地，所述机封腔室内还设有弹簧座、弹簧、机封动环和机封静环，所述弹簧座、所述弹簧、所述机封动环和所述机封静环均套设于所述轴套上，所述机封静环与所述机封腔室外壳固定连接，所述弹簧座固定连接所述轴套，所述弹簧的两端分别连接所述弹簧座和所述机封动环，所述弹簧将所述机封动环压紧贴合于所述机封静环。
19.进一步优选地，所述机封动环和所述轴套之间设有密封圈，所述机封静环与所述机封腔室外壳之间设有密封圈。
20.优选地，所述冷却水进口设有冷却水滤网。
21.采用这种结构，所述冷却水滤网将工业水中杂质过滤，确保进入所述机封腔室内的冷却水为洁净的工业水，减缓所述机封腔室内密封件磨损。
22.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
23.1、本发明所述的一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置，通过设置所述隔离环在水泵叶轮侧与泥沙水接触，隔离开水泵叶轮侧与所述机封腔室；通过所述间隙b能够保障水泵转子自由旋转，同时将所述间隙b作为冷却水出水口，进水量大于出水量，增大所述机封腔室内压，有效维持所述机封腔室压力大于叶轮侧压力，利用压差使得泵体内部泥沙水不能流入所述机封腔室内，所有机械密封组件始终在冷却水环境中工作，从而达到最大限度延长机械密封使用寿命，保障水泵长周期安全平稳运行的目的；该保护装置通过改变机械密封冷却水压力和出水方式，既起到冷却机械密封摩擦副的作用，又使泵体内的泥沙水与机械密封完全隔离，结构简单，使用方便，效果良好，适合推广；
24.2、本发明所述的一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置，所述冷却水滤网将工业水中杂质过滤，确保进入所述机封腔室内的冷却水为洁净的工业水，减缓所述机封腔室内密封件磨损。
附图说明
25.图1是本发明所述的适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置的结构示意图。
26.图中标记：1-轴套，2-隔离环，3-机封腔室，4-弹簧，5-机封动环，6-机封静环，7-冷却水进口，8-冷却水滤网。
具体实施方式
27.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.实施例
30.如图1所示，本发明所述的一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置，包括轴套1和机封腔室3。
31.所述机封腔室3上设有冷却水进口7，所述冷却水进口7的直径为10-16mm，所述冷却水进口7设有冷却水滤网8。
32.所述机封腔室3内设有隔离环2，所述隔离环2套设于所述轴套1上，所述隔离环2为不锈钢材质构件，具体采用耐磨性优良的316l不锈钢加工，其厚度为15-30mm，沿所述隔离环2径向设置若干个定位螺栓孔，所有所述定位螺栓孔沿所述隔离环2周向均布，所述定位螺栓孔适配有螺栓，所述螺栓将所述隔离环2固定在所述轴套1上。
33.所述隔离环2的内径表面与所述轴套1外径表面之间具有间隙a，所述间隙a的大小为0.02-0.05mm，所述隔离环2的外径表面与所述机封腔室3内表面之间具有间隙b，所述间隙b的大小为0.2-0.25mm，所述间隙b连通泵体内部，且所述间隙b用作机封冷却水的出水口，所述冷却水进口7的流量大于所述间隙b的流量。
34.所述机封腔室3内还设有弹簧座、弹簧4、机封动环5和机封静环6，所述弹簧座、所述弹簧4、所述机封动环5和所述机封静环6均套设于所述轴套1上，所述机封静环6与所述机封腔室3外壳固定连接，所述弹簧座固定连接所述轴套1，所述弹簧4的两端分别连接所述弹簧座和所述机封动环5，所述弹簧4将所述机封动环5压紧贴合于所述机封静环6，所述机封动环5和所述轴套1之间设有密封圈，所述机封静环6与所述机封腔室3外壳之间设有密封圈。
35.本发明所述的一种适用于含泥沙水水泵的机械密封防磨损保护装置，通过设置所述隔离环2在水泵叶轮侧与泥沙水接触，隔离开水泵叶轮侧与所述机封腔室3；通过所述间隙b能够保障水泵转子自由旋转，同时将所述间隙b作为冷却水出水口，进水量大于出水量，增大所述机封腔室3内压，有效维持所述机封腔室3压力大于叶轮侧压力，利用压差使得泵体内部泥沙水不能流入所述机封腔室3内，所有机械密封组件始终在冷却水环境中工作，从
而达到最大限度延长机械密封使用寿命，保障水泵长周期安全平稳运行的目的；通过所述冷却水滤网8将工业水中杂质过滤，确保进入所述机封腔室3内的冷却水为洁净的工业水，减缓所述机封腔室3内密封件磨损；该保护装置通过改变机械密封冷却水压力和出水方式，既起到冷却机械密封摩擦副的作用，又使泵体内的泥沙水与机械密封完全隔离，结构简单，使用方便，效果良好，适合推广。
36.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。