油泵串联双机械密封装置及高温导热油泵

摘要

本发明公开了一种油泵串联双机械密封装置以及使用串联双机械密封装置的高温导热油泵，属于油泵技术领域，密封装置包括固定在油泵的泵盖外侧的轴承体，轴承体内的两端轴承之间的泵轴上设置有第一机械密封以及用于安装第一机械密封的前静环座，前静环座后方设置有带有泵效环的第二机械密封以及用于安装第二机械密封的后静环座，前静环座和后静环座之间设置有机封连接套；高温导热油泵包括泵体、叶轮、泵盖以及上述密封装置，本发明降低了机械密封和轴承工作温度，改善了机械密封和轴承的工作条件，保证了高温热油泵长周期稳定运行。

说明书

技术领域

本发明涉及油泵技术领域，尤其是一种泵的密封装置以及使用密封装置的油泵。

背景技术

高温热油泵的密封型式多种多样，有填料的、单端机械密封的、填料+油封的、填料+单端机械密封的以及集装式双端面机封的等等。单纯的填料密封或机械密封在导热油系统应用寿命短、可靠性差，一旦泄漏安全隐患大，现在很少有用户选用。目前应用最广泛的填料+油封的，密封可靠且能避免发生大量泄漏，安全性较高且价格较低，其缺点是不适用于泵入口压力高于0.3MPa的场合。

填料+机械密封的密封型式解决了进口压力高的问题，密封可靠性提供高了，如公告号（CN 208123078 U），一种组合式密封高温导热油泵，为填料+机械密封的密封型式，导热油泵包括依次连接的泵体、泵盖以及轴承体；泵体内设置叶轮，泵轴依次穿过轴承体、泵盖后与位于泵体的叶轮连接，在泵盖内靠近泵体的一端设置有填料密封组件，在泵盖内靠近轴承体的一端设置有油封组件，在轴承体的内腔设置有机械密封以及与轴承体内壁相对固定的静环座；机械密封的静环通过防转销与静环座连接，机械密封的动环使用弹簧被压紧在静环的端面，弹簧的另一端使用弹簧座固定定位；轴承体内部的两端分别设置有前轴承和后轴承。但其存在一些缺点：1、使用导热油润滑前轴承，前轴承采用滑动轴承的没问题，若采用滚动轴承导热油的粘度低，润滑性低，会降低轴承的使用寿命，而使泵的寿命降低；2、目前填料+机械密封的泵采用的机械密封多为锥形大弹簧，轴肩定位，机械密封压缩量靠零件轴向尺寸精度来保证，也就是说机械密封弹簧的压缩量是多少是看不到的；3、机械密封安装在两轴承之间，密封面摩擦热会造成轴承运行温度升高，影响轴承使用寿命。

市场上还有一种集装式双机封，但其存在成本高，且起不到降低轴承温度的作用。鉴于以上各种密封的自身缺陷，市场急需一种新式的密封装置。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种油泵串联双机械密封装置及高温导热油泵，降低了机械密封和轴承工作温度，改善了机械密封和轴承的工作条件，保证了高温热油泵长周期稳定运行。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种油泵串联双机械密封装置，包括固定在油泵的泵盖外侧的轴承体，轴承体内的两端轴承之间的泵轴上设置有第一机械密封以及用于安装第一机械密封的前静环座，前静环座后方设置有带有泵效环的第二机械密封以及用于安装第二机械密封的后静环座，前静环座和后静环座之间设置有机封连接套。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述前静环座和后静环座之间形成密封腔，围成密封腔的轴承体上开设有分别与冷却器连接的冲洗液出口和冲洗液入口。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述泵盖远离轴承的一端与泵轴之间设置有填料密封，泵盖靠近轴承的一端与泵轴之间设置有油封。

本发明技术方案的进一步改进在于：前静环座和后静环座的外圆周上均设置有多个定位台阶，轴承体内侧壁上设置有多个定位凸缘，前静环座的定位台阶前端面与轴承体的定位凸缘接触定位，后静环座的定位台阶后端面与轴承体内后端的轴承外圈接触定位，机封连接套设置在前静环座的后端面和后静环座的前端面之间的定位台阶上实现接触定位。

本发明技术方案的进一步改进在于：轴承体内的泵轴前端设置的轴承为单个深沟球轴承，轴承体内的泵轴后端设置的轴承为两个背对背安装的一对推力轴承，推力轴承的后端面超过安装推力轴承的轴肩，推力轴承后端设置有螺旋安装在泵轴上的圆螺母。

高温导热油泵，包括泵体、叶轮、泵盖以及穿接在叶轮内并穿过泵盖的泵轴，其特征在于：泵盖外侧通过螺栓连接有轴承体，轴承体内的泵轴上依次安装有轴承、第一机械密封、前静环座、带有泵效环的第二机械密封、后静环座、轴承、圆螺母以及通过螺栓固定在轴承体上的轴承盖，前静环座和后静环座之间设置有机封连接套。

本发明技术方案高温导热油泵的进一步改进在于：所述前静环座和后静环座之间形成密封腔，围成密封腔的轴承体上开设有分别与冷却器连接的冲洗液出口和冲洗液入口；泵盖与前静环座之间形成密封空间，围成密封空间的轴承体上开设有润滑油或润滑脂入口。

本发明技术方案高温导热油泵的进一步改进在于：所述泵盖远离轴承的一端与泵轴之间设置有填料密封，泵盖靠近轴承的一端与泵轴之间设置有油封。

本发明技术方案高温导热油泵的进一步改进在于：前静环座和后静环座的定位端面上安装有密封圈或密封垫。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明提供一种油泵串联双机械密封装置，提高了密封性能，可应用在多种密封场合。同时为了实现串联双机械密封，设计了静环座和机封连接套，静环座为两个机械密封提供了安装基础，机封连接套实现了两个静环座的定位，且可以在泵轴装配之前调整机械密封弹性元件的压缩量，保证了机械密封的装配精度。

在串联双机械密封装置的基础上增加填料密封、油封和密封圈或密封垫，实现多道密封，进一步提升密封性能。

轴承体设计冲洗液入口和出口，外接辅助冷却系统带走摩擦热，降低机械密封和轴承的运行温度，改善了机械密封和轴承的工作条件，保证了高温热油泵长周期稳定运行，从而保证泵的可靠性，延长使用寿命和降低成本。

将本发明的串联双机械密封装置应用到高温导热油泵中，良好的密封环境避免高温油的渗透，避免了油泵的动力损失，也避免了高温油进入密封系统内损坏密封系统，降低事故发生率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明密封装置结构示意图；

图2是本发明高温导热油泵结构示意图；

图3是本发明前静环座结构示意图；

图4是本发明后静环座结构示意图；

图5是本发明机封连接套结构示意图；

其中，1、泵盖，2、轴承体，3、泵轴，4、第一机械密封、5、前静环座，6、第二机械密封，7、后静环座，8、机封连接套、9、冲洗液入口，10、冲洗液出口，11、填料密封，12、油封，13、圆螺母，14、泵体，15、叶轮，16、轴承盖。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例一

一种油泵串联双机械密封装置，如图1所示，包括轴承体2以及安装在轴承体2内的串联的两个机械密封装置，具体的轴承体2通过螺栓连接在泵盖1外侧，泵轴3从油泵内伸出后依次穿过泵盖1以及轴承体2，而轴承体2通过前后两端的轴承安装在泵轴3上，两个机械密封装置安装在前后两端的轴承之间。

两个机械密封装置包括第一机械密封4和带有泵效环的第二机械密封6，第一机械密封4靠近泵盖1一端，第二机械密封6远离泵盖1一端，第一机械密封4安装在前静环座5上，第二机械密封6安装在后静环座7上。本申请在前静环座5和后静环座7之间设置有机封连接套8，实现了两个静环座的定位，且可以在泵轴装配之前调整机械密封弹性元件的压缩量，保证了机械密封的装配精度。并且，前静环座5和后静环座7之间形成密封腔，围成密封腔的轴承体2上开设有分别与冷却器连接的冲洗液入口9和冲洗液出口10。泵盖1与前静环座5之间形成密封空间，围成密封空间的轴承体2上开设有润滑油或润滑脂入口。冲洗介质在泵效环的作用下由冲洗液出口10强制通往外接冷却器，降温后由冲洗液入口9进入机械密封腔，循环的冲洗介质持续对带泵效环的第二机械密封6进行冲洗冷却降温，同时也可以带走一部分第二机械密封6、前后的轴承等零部件旋转产生的热量，降低机械密封和轴承的运行温度，改善了机械密封和轴承的工作条件。

为了达到上述效果，本申请在部件的设计以及安装上进行了创新和优化：

具体安装机械密封时，每个机械密封具有动环、静环以及弹簧和弹簧座，弹簧和弹簧座用于压紧动环，静环固定不动，动环被弹簧压紧在静环的端面，弹簧的另一端靠弹簧座固定定位。具体作业时，动环转动，动环与静环的接触面作为密封面。机械密封的动环通过紧固螺钉与泵轴固定，且紧固螺钉沿径向设置，机械密封的静环通过防转销与静环座连接。在高温导热油泵作业时，动环跟随泵轴转动，各个静环与对应的静环座连接在一起静止不动。基于以上组装原理，为了更好的安装机械密封，本发明专门对静环座进行了全新设计，如图3、4、5所示，前静环座5和后静环座7的外圆周上均设置有多个定位台阶，轴承体2内侧壁上设置有多个定位凸缘，前静环座5的定位台阶前端面与轴承体2的定位凸缘接触定位，后静环座7的定位台阶后端面与轴承体2内后端的轴承外圈接触定位，机封连接套8设置在前静环座5的后端面和后静环座7的前端面之间的定位台阶上实现接触定位。

同时在轴承的选择上，前端的轴承为单个深沟球轴承，后端的轴承为两个背对背安装的一对推力轴承，推力轴承的后端面超过安装推力轴承的轴肩，推力轴承后端设置有螺旋安装在泵轴3上的圆螺母13，通过旋紧圆螺母13实现轴承以及前静环座5和后静环座7的定位。

为了进一步增强密封效果，还可以在泵盖1远离轴承的一端与泵轴3之间设置有填料密封11，泵盖1靠近轴承的一端与泵轴3之间设置有油封12。如此形成了填料+串联双机封的密封装置。

实施例二

使用上述的油泵串联双机械密封装置的高温导热油泵，如图2所示，包括依次连接的泵体14、泵盖1以及轴承体2。泵体14的内部设置有叶轮15，泵体14一端为进油口，相对的另一端通过螺栓固定连接泵盖1，在泵盖1的另一端再使用螺栓固定连接轴承体2。轴承体2内的泵轴3上依次安装有轴承、第一机械密封4、前静环座5、带有泵效环的第二机械密封6、后静环座7、轴承、圆螺母13以及通过螺栓固定在轴承体2上的轴承盖16，前静环座5和后静环座7之间设置有机封连接套8。具体双机械密封的连接关系和结构与实施例一中相同。

其中，在前静环座5和后静环座7的定位端面上以及一些有结合关系的位置均可以通过安装密封圈或密封垫来提升密封效果。

本申请形成一种填料+串联双机封的高温导热油泵，共形成以下4道密封：

填料密封11与泵盖1和泵轴3形成第一道密封，阻挡了油中的杂质，降低压力向后传递；油封12与泵盖1和泵轴3形成第二密封道，阻挡导热油进入轴承体2；第一机械密封4与前静环座5、轴承体2、密封圈/密封垫形成泵的第三道密封，该腔体内注满润滑油，保证第一机械密封4和前端的轴承润滑状态良好；带泵效环的第二机械密封6与后静环座7、轴承体2、密封圈/密封垫以及冲洗液入口9、冲洗液出口10连接的冷却器形成泵的第四道密封，该腔体内注满冲洗介质，保证带泵效的第二机械密封6润滑状态良好。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。