[发明专利]一种轴端密封装置以及流体输送设备

说明书

技术领域

本发明属于机械密封技术领域，具体涉及一种轴端密封装置以及具有该轴端密封装置的流体输送设备。

背景技术

石油化工行业的泵、压缩机等流体输送设备常用单端面接触式机械密封作为轴端密封装置。流体输送设备通过轴端密封装置密封流体介质，被密封的流体介质具有一定的密封压力。轴端密封装置主要依靠动、静环的密封端面紧密贴合实现密封，动环与转轴一起旋转，静环与壳体固定，在流体输送设备运行过程中，动、静环的密封端面产生大量摩擦热。

为了冷却动、静环的密封端面，通过注入冲洗液冷却动、静环，来自泵出口的自冲洗液或外部的外冲洗液从轴端密封装置的单个冲洗孔直接沿径向打入密封腔，冲洗动、静环的密封端面的外侧，起到一定的冷却和清洁作用；但是冲洗点单一、冲洗不充分，尤其是对于静环的冷却效果较差，对于靠近冲洗孔的静环部分具有较好的冷却效果，但远离冲洗孔的静环部分冷却效果差；因而冷却效果不理想，动、静环的密封端面可以出现温度过高，甚至崩边、偏磨等失效形式。同时，目前冲洗液直接打入密封腔，由于密封腔内具有一定的密封介质压力，而打入的冲洗液压力有限，使得冲洗液进入密封腔后的流动性不高，导致冷却效果较低；以及冲洗液的冲洗方向与轴垂直，使得冲刷杂质的能力不高，清洁效果不好，动、静环的密封端面可以出现介质造成的失效问题；因而目前的轴端密封装置使用寿命短、更换频繁，既耗费人力财力，又严重影响整套工艺装置的正常运行。

发明内容

本发明提供一种轴端密封装置，为解决现有技术中的冲洗液冷却效果不好的问题，提高密封性能以及使用寿命。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种轴端密封装置，设置于转轴的端部，包括动环、静环，所述动环和静环分别具有相对贴靠的动环密封端面和静环密封端面，所述轴端密封装置还具有用于固定所述静环的压盖和压紧环，所述压紧环位于所述压盖的内侧，所述压盖、压紧环与静环之间围成环形的冲洗液腔，所述压盖上开设有与所述冲洗液腔相连通的冲洗孔，所述静环上开设有与所述冲洗液腔相连通的静环冲洗孔，所述静环冲洗孔将冲洗液腔内的冲洗液引流至所述动、静环密封端面的外侧。

进一步的，所述静环的圆周上间隔设置有多个所述静环冲洗孔。

进一步的，所述静环的圆周上均匀间隔设置有多个所述静环冲洗孔。

进一步的，所述静环上设置4~16个静环冲洗孔。

进一步的，当所述轴端密封装置安装到所述转轴后，在所述转轴旋转时，所述冲洗液从所述冲洗孔进入冲洗液腔，之后流经多个静环冲洗孔后达到所述动、静环密封端面的外侧；并引起静环密封端面上的微量热变形，使得动、静环密封端面之间产生热流体动压效应。

进一步的，所述静环包括具有所述静环密封端面的密封部、以及由所述密封部的端部向外延伸形成的固定部，所述静环冲洗孔开设在所述固定部上。

进一步的，所述静环冲洗孔具有与所述静环的轴线平行的轴向段，所述轴向段将冲洗液引流至所述动、静环密封端面的外侧。

进一步的，所述静环冲洗孔还具有位于所述静环径向的径向段。

进一步的，所述轴向段距离所述静环轴线的最小距离大于或等于所述密封部的外半径。

进一步的，所述动环的外表面的直径大于所述密封部的外表面的直径，所述动环端面外径处设置有30°~45°的倒角面。

进一步的，所述压盖一端设置有向内延伸的挡环，所述静环上设置有向外延伸的固定部，所述挡环、固定部、压紧环依次紧密贴合。

进一步的，所述静环的内径大于所述转轴的外径，当所述轴端密封装置安装到所述转轴后，所述静环、压紧环与所述转轴之间围成环形的背压腔，向所述背压腔内注入具有一定压力的背压介质，用于降低所述动、静环密封端面内外径处的压力差。

进一步的，所述压紧环上开设有与所述背压腔相连通的背压孔。

进一步的，所述压盖上开设有与所述背压孔向连通的引入孔。

进一步的，在所述背压孔的端部设置有扩孔，所述扩孔与所述引入孔连接，所述扩孔的直径大于所述背压孔的直径，所述扩孔的直径大于所述引入孔的直径。

进一步的，轴端密封装置还包括与所述转轴固定的传动环、固定所述动环的动环座、以及密封连接所述传动环和动环座的波纹管，所述波纹管具有螺旋形波纹；当所述轴端密封装置安装到所述转轴后，在所述转轴旋转时，带动所述波纹管一起旋转，所述波纹管外侧的流体介质在螺旋形波纹泵送的作用下具有远离所述动环的运动趋势。

进一步的，所述波纹管安装后具有一定的预压缩量。