一种双端面轴密封装置
阅读说明：本技术 一种双端面轴密封装置 (Double-end-face shaft sealing device ) 是由 谭在良 于 2021-01-07 设计创作，主要内容包括：提供一种两组动静环各自独立的双端面轴密封装置,机封内腔4设置第一动环5与第一静环6,机封座3外设置第二动环7与第二静环8,各动环的接触面与其静环的接触面相互紧贴形成摩擦副；机封座3封闭端设置径向内壁9,第一动环5与第一静环6设置在径向内壁9的泵内侧,第二动环7与第二静环8设置在径向内壁9的泵外侧；径向内壁9开设2个以上销子孔10,止动销11穿过销子孔10,第一静环6与第二静环8分别位于径向内壁9的两侧；使得两组动静环各自独立,其受压弹簧各自管理各自的动环,当一侧密封出问题,另一侧也不受影响,从而显著地提升了转子泵的轴密封性能与轴密封的使用寿命。(Providing two independent double-end-face shaft sealing devices of two groups of moving rings and static rings, wherein a machine seal inner cavity 4 is provided with a first moving ring 5 and a first static ring 6, a machine seal seat 3 is externally provided with a second moving ring 7 and a second static ring 8, and the contact surfaces of the moving rings and the contact surfaces of the static rings are mutually attached to form a friction pair; the closed end of the mechanical seal seat 3 is provided with a radial inner wall 9, the first movable ring 5 and the first static ring 6 are arranged on the inner side of the radial inner wall 9 of the pump, and the second movable ring 7 and the second static ring 8 are arranged on the outer side of the radial inner wall 9 of the pump; the radial inner wall 9 is provided with more than 2 pin holes 10, the stop pin 11 penetrates through the pin holes 10, and the first stationary ring 6 and the second stationary ring 8 are respectively positioned on two sides of the radial inner wall 9; make two sets of quiet rings independent separately, its pressure spring manages respective rotating ring separately, and when one side sealed the problem, the opposite side was not influenced yet to the shaft seal performance of impeller pump and the sealed life of shaft have been promoted remarkably.)
技术领域
本发明涉及一种双端面轴密封装置，尤其是一种用于转子泵的双端面轴密封装置。
背景技术
各种输送泵或搅拌机均需要配置轴密封装置，如输送流体物料的转子泵，机械式轴密封装置是利用受压弹簧迫使随轴转运的动环与相对静止的静环端面相互紧贴形成密封的转动副，周边的缝隙处用密封圈密封。泵工作时动环与静环摩擦，包括动环与静环及密封圈的机封件都需承受发热磨损。通常采用一组动静环及其受压弹簧，也称其为单端面轴密封装置，为了增强密封性能，也可采用两组动静环及其受压弹簧，也称其双端面轴密封装置。泵的轴密封非常重要，泵的轴密封一直是其关健技术之一；提升泵的轴密封性能与轴密封的使用寿命，减少泄漏对环境的污染，是本领域技术人员长期追求的目标。
现有用于转子泵的双端面轴密封装置, 如中国专利文献CN108843614A所公开的双端面轴密封装置，存在以下问题：1、两组动静环及其受压弹簧是联动关系,一侧密封出问题，另一侧也会跟着出问题。2、由于其物料侧的动静环组的受压弹簧位于泵外侧，受压弹簧的弹力方向与物料所受的压力方向相反，物料侧不能承受高压力,对粘度高的物料密封性较差。3、两组动静环组均位于机封内腔内，安装较为困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种两组动静环各自独立的双端面轴密封装置。
本发明双端面轴密封装置所采用的技术方案如下：
一种双端面轴密封装置，包括套装在转轴外并与泵体固定连接的机封座，机封座的泵外侧为内径较小的封闭端，机封座内壁与转轴之间形成机封内腔，其特征在于，所述机封内腔设置第一动环与第一静环，所述机封座外设置第二动环与第二静环，各动环的接触面与其静环的接触面相互紧贴形成摩擦副；所述机封座封闭端设置径向内壁，第一动环与第一静环设置在径向内壁的泵内侧，第二动环与第二静环设置在径向内壁的泵外侧；径向内壁开设销子孔，止动销穿过销子孔，第一静环与第二静环分别位于所述径向内壁的两侧，止动销的两端分别插入第一静环与第二静环的连接缺口中；第一动环的泵内侧设置第一受压弹簧与驱动第一动环的第一动环座，第二动环的泵外侧设置第二受压弹簧与驱动第二动环的第二动环座。
以下为本发明双端面轴密封装置进一步的方案：
所述转轴与作为转子的叶轮固定连接，其特征在于，所述第一动环座经至少1个传动销连接叶轮，所述传动销的其中一端紧配连接，另一端浮动式插入。
所述传动销的一端紧配在叶轮上，所述第一动环座的泵内侧开设相应数量的驱动缺口供传动销浮动式插入。
所述第一动环座包括第一动环前座与第一动环后座，所述叶轮经第一动环前座泵内侧的驱动缺口驱动第一动环前座运转，第一动环前座与第一动环后座分别开设配合缺口，第一动环前座经双方配合缺口驱动第一动环后座运转，所述第一受压弹簧设置在第一动环前座与第一动环后座之间。
所述叶轮上的泵外侧对称开设2个销孔，2个传动销的其中一端分别紧配插入所述叶轮上的2个销孔，所述第一动环前座的泵内侧也对称开设2个驱动缺口供传动销浮动式插入。
为了传动各动环，所述第一动环后座的筒体的泵外侧沿其内壁圆周至少设置2个凸筋，所述第一动环沿其外壁圆周设置相应的凹陷。第二动环座的筒体的泵内侧沿其内壁圆周至少设置2个凸筋，第二动环沿其外壁圆周设置相应的凹陷。
所述机封座包括机封前座与机封后座，机封前座的泵内侧端与泵体固定连接，机封前座的泵外侧端与机封后座固定连接，机封后座设置所述内径较小的封闭端，第一静环与第二静环对称位于所述径向内壁的两侧。
所述第二动环座泵外侧开设径向定位孔，插入连接销与所述转轴固定连接；所述第二动环座与第二动环之间设置所述第二受压弹簧。
所述第一静环、第二静环与机封座封闭端之间的缝隙处分别设置第一密封圈，第一动环的泵内侧、第二动环的泵外侧分别设置用于密封各自动环与转轴之间缝隙的第二密封圈。
所述第二动环的泵外侧设置动环垫圈，所述第二受压弹簧设置在第二动环座与动环垫圈之间，第二动环的的第二密封圈设置在动环垫圈与第二动环之间的缝隙处。
本发明双端面轴密封装置中，一组动静环及其受压弹簧设置在机封内腔内，另一组动静环及其受压弹簧设置在机封座外，机封座封闭端设置径向内壁，第一动环与第一静环设置在径向内壁的泵内侧，第二动环与第二静环设置在径向内壁的泵外侧；径向内壁开设销子孔，止动销穿过销子孔，第一静环与第二静环分别位于径向内壁的两侧，止动销的两端分别插入第一静环与第二静环的连接缺口中；第一动环的泵内侧设置第一受压弹簧与驱动第一动环的第一动环座，第二动环的泵外侧设置第二受压弹簧与驱动第二动环的第二动环座。使得两组动静环各自独立，其受压弹簧各自管理各自的动环，当一侧密封出问题，另一侧也不受影响。机封内腔内的动静环组的受压弹簧位于泵内侧，受压弹簧的弹力方向与物料所受的压力方向相同，使密封性更好；物料侧能承受高压力,对粘度高的物料密封性较好。两组动静环组分别位于机封内腔内外，两个动环座分别位于机封两端，安装较为方便。
本发明双端面轴密封装置尤其适用于转子泵，也适用于其它液体物料输送泵或搅拌机。
附图说明
图1为本发明实施例一转子泵的轴密封装置剖面结构示意图。
图2为动环前座立体示意图。
图3为动环后座立体示意图。
图4、图5均为本发明动环立体示意图，分别显示不同方位。
图6、图7均为本发明静环立体示意图，分别显示不同方位。
图8、图9均为本发明第二动环座立体示意图，分别显示不同方位。
图10为本发明所适配的双叶片叶轮主视示意图。
图11为本发明所适配的双叶片叶轮剖面示意图。
图12为本发明实施例二转子泵的轴密封装置剖面结构示意图。
图13为机封前座立体示意图。
图14为机封后座立体示意图。
图中标号：1. 转轴；2. 泵体；3. 机封座；4. 机封内腔；5. 第一动环；6. 第一静环；7. 第二动环；8. 第二静环；9. 径向内壁；10. 销子孔；11. 止动销；12. 连接缺口；13.第一受压弹簧；14. 第一动环座；15. 第二受压弹簧；16. 第二动环座；17. 叶轮；18. 传动销；19. 第一动环前座；20. 第一动环后座；21. 驱动缺口；22. 销孔；23. 凸筋；24. 凹陷；25. 机封前座；26. 机封后座；27. 第一密封圈；28. 第二密封圈；29. 动环垫圈；30. 定位孔。
具体实施方式
以下以图1至图14所示，说明本发明的具体实施方式。
实施例一、外装式双端面轴密封装置
如图1所示，一种外装式双端面轴密封装置，包括套装在转轴1外并与泵体2固定连接的机封座3，机封座3的泵外侧为内径较小的封闭端，机封座3内壁与转轴1之间形成机封内腔4，机封内腔4设置第一动环5与第一静环6，机封座3外设置第二动环7与第二静环8，各动环的接触面与其静环的接触面相互紧贴形成摩擦副；机封座3封闭端设置径向内壁9，第一动环5与第一静环6设置在径向内壁9的泵内侧，第二动环7与第二静环8设置在径向内壁9的泵外侧。径向内壁9开设2个以上销子孔10，2个以上止动销11穿过销子孔10，第一静环6与第二静环8分别位于径向内壁9的两侧。如图6、图7所示，第一静环6与第二静环8设置有2个以上连接缺口12。止动销11的两端分别插入第一静环6与第二静环8的连接缺口12中。第一动环5的泵内侧设置第一受压弹簧13与驱动第一动环5的第一动环座14，第二动环7的泵外侧设置第二受压弹簧15与驱动第二动环7的第二动环座16。如图1所示，第一静环6与第二静环8可采用镶嵌式静环，由硬质合金或陶瓷与不锈钢镶嵌而成。
第一动环座14经至少1个传动销18连接叶轮17，传动销18的其中一端紧配连接，另一端浮动式插入。通常可以如此设置：如图10、图11所示，传动销18的一端紧配在叶轮17上，第一动环座14的泵内侧开设相应数量的驱动缺口21供传动销18浮动式插入。
如图1及图2、图3所示，第一动环座14包括第一动环前座19与第一动环后座20，叶轮17经第一动环前座19泵内侧的驱动缺口21驱动第一动环前座19运转，第一动环前座19与第一动环后座20分别开设配合缺口，第一动环前座19经双方配合缺口驱动第一动环后座20运转，第一受压弹簧13设置在第一动环前座19与第一动环后座20之间。第一受压弹簧13以采用单个大弹簧为适宜。
如图10、图11所示，具体可以如此设置：叶轮17上的泵外侧对称开设2个销孔22，2个传动销18的其中一端分别紧配插入叶轮17上的2个销孔22。如图2所示，第一动环前座19的泵内侧也对称开设2个驱动缺口21供传动销18浮动式插入。
为了传动第一动环5，如图3所示，第一动环后座20的筒体的泵外侧沿其内壁圆周至少设置2个凸筋23；如图4、图5所示，第一动环5沿其外壁圆周设置相应的凹陷24；第一动环后座20利用凸筋23与凹陷24的配合传动第一动环5。如图8、图9所示，第二动环座16的筒体的泵内侧沿其内壁圆周至少设置2个凸筋23，参照图4、图5，第二动环7沿其外壁圆周设置相应的凹陷24；第二动环座16利用凸筋23与凹陷24的配合传动第二动环7。
如图1所示，机封座3的泵内侧端与泵体2固定连接，机封座3设置内径较小的封闭端，第一静环6与第二静环8对称位于径向内壁9的两侧。如图1或图8、图9所示，第二动环座16泵外侧开设径向定位孔30，插入连接销与转轴1固定连接。如图1所示，第二动环座16与第二动环7之间设置第二受压弹簧15。
如图1所示，第一静环6、第二静环8与机封座3封闭端之间的缝隙处分别设置第一密封圈27，第一动环5的泵内侧、第二动环7的泵外侧分别设置用于密封各自动环与转轴1之间缝隙的第二密封圈28。
为了方便第二动环7与第二受压弹簧15的安装，如图1所示，第二动环7的泵外侧设置动环垫圈29，第二受压弹簧15设置在第二动环座16与动环垫圈29之间，第二动环7的的第二密封圈28设置在动环垫圈29与第二动环7之间的缝隙处。第二受压弹簧15可采用波纹弹簧。
外装式轴密封装置，是指轴密封装置安装时需在泵外侧进行安装，通常用于体型较小的泵的轴密封装置。本实施例一外装式双端面轴密封装置就需要在完成泵体2与叶轮17装配后，在泵外侧进行安装。如图1所示，机封座3的法兰端沿其圆周开设多个连接孔，泵体2开设相应的螺纹孔，机封座3的法兰端与泵体2外壁相贴合，二者之间用多个螺栓固定连接。
工作时，转轴1经依次叶轮17、传动销18、第一动环前座19、第一动环后座20驱动第一动环5相对第一静环6转动，同时，转轴1经第二动环座16驱动第二动环7相对第二静环8转动。
实施例二、内装式双端面轴密封装置
内装式轴密封装置，是指轴密封装置安装时可以在泵内侧进行安装操作，通常用于体型较大的泵的轴密封装置。
如图12所示，本实施例二内装式双端面轴密封装置，在实施例一的基础上，机封座3包括机封前座25与机封后座26，机封座3是由机封前座25与机封后座26组装而成的组件。机封前座25的泵内侧端与泵体2固定连接，机封前座25的泵外侧端与机封后座26固定连接。如图14所示，在机封后座26设置内径较小的封闭端，即设置径向内壁9，第一静环6与第二静环8对称位于径向内壁9的两侧。如图13所示，机封前座25的泵内侧设置法兰端，沿法兰端圆周开设多个连接孔。如图12所示，泵体2的内腔开设法兰安装腔，机封前座25的法兰端嵌入法兰安装腔，从泵体2的内腔经多个螺栓将机封前座25与泵体2固定连接。与实施例一不同的是机封前座25法兰端的泵外侧与泵体2贴合。机封前座25的泵外侧沿其壁厚圆周开设多个螺纹孔。机封后座26的泵内侧也设置法兰端，沿其法兰端圆周开设多个连接孔，经多个螺栓将机封前座与机封后座固定连接。
其它均沿用实施例一的方案。
本实施例二的机封件从泵体内部进行安装，更换机封件时就不用拆卸泵的进出口管道，为转子泵用户的保养维护带来了方便。
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