一种泵机械密封
阅读说明：本技术 一种泵机械密封 (Mechanical seal for pump ) 是由 王家昊 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种泵机械密封,包括泵杆与密封外盖体,所述泵杆贯穿密封外盖体,所述密封外盖体内部的泵杆上套设有定环组件与动环组件,通过定环组件与动环组件的相互配合,对泵杆与密封外盖体的连接缝隙进行密封,防止泵体叶轮在抽取流体时流体泄漏,泵杆在高速旋转过程中,通过顶紧弹簧的弹簧推力,使得左半压盘压贴在凸块上,从而顶紧密封圈四形成一道密封,而通过扩撑单元受到泵杆的离心力作用后向外撑开,使弹性环塞向外呈环状贴合在密封套壳的内壁上,形成二道密封,从而防止流体通过缝隙渗漏出去,再通过定环组件以及密封套壳内壁中的封圈一、密封圈二与密封圈三的压贴形成三道密封,进而保障泵杆连接结构的紧密密封性。(The invention discloses a pump mechanical seal, which comprises a pump rod and a seal outer cover body, wherein the pump rod penetrates through the seal outer cover body, a fixed ring assembly and a movable ring assembly are sleeved on the pump rod in the seal outer cover body, a connecting gap between the pump rod and the seal outer cover body is sealed through the mutual matching of the fixed ring assembly and the movable ring assembly, the fluid leakage of a pump body impeller during fluid extraction is prevented, a left half pressure plate is pressed and attached on a convex block through the spring thrust of a jacking spring in the high-speed rotation process of the pump rod, so that a first seal is formed by jacking a seal ring IV, an elastic ring plug is outwards expanded under the centrifugal force of the pump rod through an expansion unit, and is outwards annularly attached on the inner wall of a seal casing to form a second seal, so that the fluid is prevented from leaking out through the gap, and then a third seal is formed by the first seal ring assembly, a second seal ring and a third seal ring through the first seal ring in the inner wall of the seal casing, and then guarantee the inseparable leakproofness of pump pole connection structure.)
技术领域
本发明属于机械密封相关技术领域，具体涉及一种泵机械密封。
背景技术
机械密封(mechanical seal)是指由至少一对垂直于旋转轴线端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合且相对滑动所构成的防止流体泄漏的装置。
弹力加载机构与辅助密封是金属波纹管的机械密封称为金属波纹管密封。在轻型密封中，还有使用橡胶波纹管作辅助密封的，橡胶波纹管弹力有限，一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。“机械密封”通常被人们简称为“机封”。
机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。
现有的泵机械密封技术存在以下问题：传统的泵机械密封大多采用动环、静环以及弹簧作为基本的机械密封结构，而在使用过程中，动环环壁与泵壳由于压贴作用而导致磨损较为严重，造成密封圈的使用年限较短，影响密封性，易造成渗漏的情况，而为了不影响密封效果，需要经常更换，从而造成一定的不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种泵机械密封，以解决上述背景技术中提出的磨损严重、易渗漏与经常更换问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种泵机械密封，包括泵杆与密封外盖体，所述泵杆贯穿密封外盖体，所述密封外盖体内部的泵杆上套设有定环组件与动环组件，所述定环组件与动环组件设置有顶紧弹簧，所述顶紧弹簧的一端与定环组件固定连接，所述顶紧弹簧的另一端抵在动环组件上；
所述密封外盖体包括密封套壳与密封压盖，所述定环组件与密封压盖通过螺钉固定安装在密封套壳的右端，所述密封套壳的右端内壁上嵌套有一圈密封圈三；
所述定环组件包括密封定环与固定筒套，所述固定筒套套装在密封压盖中，所述固定筒套的左端抵紧密封定环，所述固定筒套的左端内壁上嵌套有一圈密封圈一，所述密封定环的内壁上嵌套有一圈密封圈二；
所述动环组件包括左半压盘、右半压盘与转动套筒，所述左半压盘与右半压盘对称固定在转动套筒的外壁上，所述左半压盘与右半压盘之间的转动套筒上设置有凸环，所述凸环的外壁上等距分布有多个扩撑单元，多个所述扩撑单元的圆周外侧设置有环状的弹性环塞。
优选的，所述扩撑单元包括导向管与伸缩推杆，所述伸缩推杆滑动卡接于导向管中，所述导向管与凸环的外壁固定连接，所述伸缩推杆的外侧一端固定连接有顶压推块，所述导向管的外部缠绕有按压弹簧，所述按压弹簧的两端分别与顶压推块和凸环固定连接。
优选的，所述密封定环与固定筒套的内壁上涂抹一层润滑剂。
优选的，所述左半压盘、右半压盘与泵杆的轴向重合。
优选的，所述密封套壳的左端内壁上设置有环形凸块，所述左半压盘与凸块之间设置有密封圈四。
优选的，所述顶压推块的外端面呈向内凹陷的光滑弧面，所述顶压推块弧面与弹性环塞的形状相契合。
优选的，所述弹性环塞为双层结构，外层为PTFE包覆层，内层为硅橡胶内芯层。
与现有泵机械密封技术相比，本发明提供了一种泵机械密封，具备以下有益效果：
1、本发明通过定环组件与动环组件的相互配合，对泵杆与密封外盖体的连接缝隙进行密封，防止泵体叶轮在抽取流体时流体泄漏，泵杆在高速旋转过程中，通过顶紧弹簧的弹簧推力，使得左半压盘压贴在凸块上，从而顶紧密封圈四，对泵杆与密封套壳形成一道密封，而通过扩撑单元受到泵杆的离心力作用，而能够向外撑开，而在撑力的作用下将弹性环塞向外呈环状贴合在密封套壳的内壁上，形成二道密封，从而防止流体通过缝隙渗漏出去，再通过定环组件以及密封套壳内壁中的封圈一、密封圈二与密封圈三的压贴形成三道密封，进而保障泵杆连接结构的紧密密封性；
2、本发明弹性环塞为双层结构，外层为PTFE包覆层，内层为硅橡胶内芯层，使得外层材料具有优异的耐磨性，同时具有很好地密封效果，而内层的弹性材料使弹性环塞的整体结构具有一定的弹性，能够在顶压推块的撑力作用下向外扩张，进而能够压贴密封，密封效果好，使用寿命长。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种泵机械密封结构示意图；
图2为本发明提出的动环组件结构示意图；
图3为本发明提出的动环组件侧剖面结构示意图；
图4为本发明提出的图1中A处放大结构示意图；
图中：1、泵杆；2、动环组件；3、密封套壳；4、顶紧弹簧；5、密封定环；6、固定筒套；7、密封圈一；8、密封圈二；9、密封压盖；10、密封圈三；11、弹性环塞；12、左半压盘；13、右半压盘；14、转动套筒；15、导向管；16、顶压推块；17、伸缩推杆；18、按压弹簧；19、凸环；20、密封圈四。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种泵机械密封，包括泵杆1与密封外盖体，密封外盖体内部的泵杆1上套设有定环组件与动环组件2，定环组件与动环组件2设置有顶紧弹簧4，顶紧弹簧4的一端与定环组件固定连接，顶紧弹簧4的另一端抵在动环组件2上，通过定环组件与动环组件2的相互配合，使泵杆1在高速旋转过程中对缝隙进行密封，防止泵体叶轮在抽取流体时流体泄漏；
其中密封外盖体包括密封套壳3与密封压盖9，定环组件与密封压盖9通过螺钉固定安装在密封套壳3的右端，通过两种规格不同的螺钉将定环组件装配至密封压盖9上并塞入至密封套壳3中压紧固定，而在密封套壳3的右端内壁上嵌套有一圈密封圈三10，防止流体从定环组件与密封压盖9以及密封套壳3的缝隙中渗漏出来；
另外定环组件包括密封定环5与固定筒套6，固定筒套6套装在密封压盖9中，固定筒套6的左端抵紧密封定环5，在螺钉的紧固下，使密封定环5与固定筒套6固定装配在密封压盖9上，使泵杆1在工作过程中，密封定环5与固定筒套6保持固定状态，从而不会随着泵杆1的转动而转动，在固定筒套6的左端内壁上嵌套有一圈密封圈一7，密封定环5的内壁上嵌套有一圈密封圈二8，通过封圈一7与密封圈二8的压贴作用，起到泵杆1右端的接触面的密封作用，进一步提升密封效果；
此外动环组件2包括左半压盘12、右半压盘13与转动套筒14，左半压盘12与右半压盘13对称固定在转动套筒14的外壁上，左半压盘12与右半压盘13结构相同且中间留有一定的距离，在左半压盘12与右半压盘13之间的转动套筒14上设置有凸环19，凸环19的外壁上等距分布有多个扩撑单元，多个扩撑单元的圆周外侧设置有环状的弹性环塞11，在当泵杆1正常工作状态下，通过扩撑单元受到泵杆1的离心力作用，而能够向外撑开，而在撑力的作用下将弹性环塞11向外呈环状贴合在密封套壳3的内壁上，防止流体通过缝隙渗漏出去。
左半压盘12右半压盘13之间的扩撑单元包括导向管15与伸缩推杆17，伸缩推杆17滑动卡接于导向管15中，导向管15与凸环19的外壁固定连接，伸缩推杆17的外侧一端固定连接有顶压推块16，使得顶压推块16能够在外力作用下向外扩张，而在导向管15的外部缠绕有按压弹簧18，按压弹簧18的两端分别与顶压推块16和凸环19固定连接，通过按压弹簧18的辅助弹力，使顶压推块16顶紧弹性环塞11。
为了减小定环组件与泵杆1之间的摩擦损耗，在密封定环5与固定筒套6的内壁上涂抹一层润滑剂，方便在安装过程中密封定环5与固定筒套6能够滑动套接于泵杆1上，同时降低泵杆1与密封定环5、固定筒套6之间的摩擦，使密封定环5与固定筒套6不会随着泵杆1的转动而同步转动。
为了使动环组件2能够配合泵杆1的转动形成机械密封，左半压盘12、右半压盘13与泵杆1的轴向重合，而转动套筒14为密封焊套在泵杆1上，当泵杆1转动的过程中，能够同步带动左半压盘12与右半压盘13一起转动，从而实现对泵杆1与密封外盖体连接的机械密封。
为了配合顶紧弹簧4的顶力作用，在密封套壳3的左端内壁上设置有环形凸块，左半压盘12与凸块之间设置有密封圈四20，当泵杆1转动的过程中，通过顶紧弹簧4的弹簧推力，使得左半压盘12压贴在凸块上，从而顶紧密封圈四20，对泵杆1与密封套壳3形成一道密封。
为了实现弹性环塞11的环形扩张，将顶压推块16的外端面设计为向内凹陷的光滑弧面，而顶压推块16弧面与弹性环塞11的形状相契合，从而在自然状态下顶压推块16将弹性环塞11向外撑起，当顶压推块16受到离心力作用时，顶压推块16能够推动弹性环塞11呈环形向外扩张。
为了提升密封效果，弹性环塞11为双层结构，外层为PTFE包覆层，内层为硅橡胶内芯层，外层材料具有优异的耐磨性，同时具有很好地密封效果，而内层的弹性材料使弹性环塞11的整体结构具有一定的弹性，能够在顶压推块16的撑力作用下向外扩张。
本发明的工作原理及使用流程如下：本发明中采用的机械密封机构主要由定环组件与动环组件2两部分组成，其中定环组件为固定套装在密封外盖体中为固定结构，而动环组件2固定在泵杆1上为同步转动结构，通过定环组件与动环组件2的相互配合，对泵杆1与密封外盖体的连接缝隙进行密封，防止泵体叶轮在抽取流体时流体泄漏，泵杆1在高速旋转过程中，通过顶紧弹簧4的弹簧推力，使得左半压盘12压贴在凸块上，从而顶紧密封圈四20，对泵杆1与密封套壳3形成一道密封，而通过扩撑单元受到泵杆1的离心力作用，而能够向外撑开，而在撑力的作用下将弹性环塞11向外呈环状贴合在密封套壳3的内壁上，形成二道密封，从而防止流体通过缝隙渗漏出去，再通过定环组件以及密封套壳3内壁中的封圈一7、密封圈二8与密封圈三10的压贴形成三道密封，保障泵杆连接结构的紧密密封性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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