[发明专利]一种机械密封法兰过流端面抗冲蚀的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及非变容式泵领域，尤其涉及泵的机械密封及其附件。

背景技术

在目前的火电烟气湿式脱硫浆液循环泵、浆液排出泵、石灰浆料泵及矿用渣浆 泵中，一般具有泵壳1、叶轮2、泵盖3以及安装在泵盖3上对泵轴4进行密封的 机械密封法兰5(有些泵是将泵壳1和泵盖3做成一体的结构)，如图1所示。

由于此类泵之泵送液体的固体颗粒浓度通常较高（重量百分比可达35%以上， 线速度可达15m/s以上），因此造成浆液中一部分流入泵盖3与叶轮2之间的高浓 度颗粒一边绕泵轴4作旋转运动，一边相对于对泵轴4进行密封的机械密封法兰5 之过流端面5a(参看图3)作相对高速的磨损运动，对机械密封法兰的过流端面进行 冲蚀(磨损)，图中涂黑部分为被冲蚀区域，该冲蚀量可达3毫米/月以上，被冲蚀区 域直至将机械密封法兰5与泵盖3之间予以紧固的紧固螺栓6处，磨损、磨穿螺栓 孔(未图示)，使处于工作状态的泵中浆液大量泄漏，此时必须更换机械密封法兰5。 由此，导致整个机械密封法兰的使用寿命只有2～3个月，无法满足1年以上的保 用期。

这一状况已经存在多年，给用户、泵制造厂、机械密封制造厂带来的直接经济 损失是无法估量的。

为了使上述机械密封法兰的过流端面耐磨、耐冲蚀，提高使用寿命，目前所通 常所采取的泵用机械密封法兰过流端面抗冲蚀的方法，大多采用堆焊、粘接或表面 处理（如渗氮）等方法，把由耐磨损、耐腐蚀的材料制成的耐磨层直接复合在机械 密封法兰的过流端面上，但是堆焊法增加了使用设备和其它工具等，制造成本高， 其不适用于大面积的使用场合；粘接法虽简单，但其结合强度较低，可靠性不高， 复合在机械密封法兰过流端面上的耐磨层容易脱落，也影响机械密封法兰的使用寿 命；表面处理法的耐磨性能不佳，且其高硬度层的厚度太薄，使用寿命受到影响。

发明内容

本发明的发明目的在于，提供一种机械密封法兰的凸缘的过流端面抗冲蚀的方 法，其易于实施，所用的设备和工具少，且制造工艺和步骤简单，可用于大面积的 使用场合，成本低廉，耐磨环和机械密封法兰的接合强度高，工作可靠，可大大延 长浆液类输送泵的使用寿命。

本发明另一目的在于，提供一种机械密封法兰过流端面抗冲蚀装置，其可使安 装在泵盖上的机械密封法兰过流端面耐磨强度大大提高，从而使浆液免于从紧固机 械密封法兰与泵盖之间的紧固螺栓的螺纹孔处泄漏、延长机械密封法兰的使用寿 命。

为实现上述目的，本发明提供了一种机械密封法兰的凸缘的过流端面抗冲蚀的 方法，包括在机械密封法兰的过流端面形成一高硬度耐磨层，其特征在于：预先制 成一耐磨环(D)，其内、外径尺寸与所述机械密封法兰(5)的过流端面(5a)相匹配； 在耐磨环(D)的一端面(D1)与机械密封法兰(5)的过流端面(5a)，分别对应设置相匹 配的凸台、凹孔结构；采用过盈配合的方法，使预制的耐磨环(D)镶嵌在所述机械 密封法兰(5)的过流端面(5a)上，以提高所述机械密封法兰过流端面的抗冲蚀性能。

具体的，所述耐磨环(D)的一端面(D1)的内孔边缘形成凸台(D2)，所述机械密 封法兰的凸缘(5t)的过流端面(5a)做成内凹孔(5b)；将耐磨环的外径做成与机械密封 法兰凸缘的外径相同；然后，使耐磨环一端面(D1)与机械密封法兰的过流端面(5a) 紧贴、并使耐磨环的凸台(D2)外径过盈配合地嵌插在机械密封法兰过流端面(5a)的 内凹孔(5b)中，从而将耐磨环镶嵌在机械密封法兰上。

进一步地，在所述机械密封法兰凸缘的过流端面靠近外径端，加工出凹槽环 (5c)，在该凹槽环内嵌入密封环(h)。

更进一步地，在所述耐磨环一端面和所述机械密封法兰过流端面中的任一端面 上，均匀涂上将它们之间粘接起来的粘接剂(j)，当两者过盈配合地嵌插在一起时， 粘接剂构成粘合层。

其构成所述耐磨环的硬质材料的硬度，高于构成机械密封法兰的硬质材料的硬 度。

其所述的硬质材料为陶瓷。

具体的，其硬质材料为碳化硅陶瓷。

为实现上述目的，本发明还提供了一种机械密封法兰过流端面抗冲蚀装置，其 特征在于：在所述机械密封法兰(5)的整个过流端面，镶嵌设置一个耐磨环(D)。

在耐磨环(D)的一端面(D1)与机械密封法兰(5)的过流端面(5a)，分别对应设置 有相匹配的凸台、凹孔结构。