[发明专利]机械密封组合式保温结构

说明书

技术领域

本发明涉及机械密封技术领域，特别涉及一种可采用多种组合形式的机械密封组合式保温结构。

背景技术

机械密封在工作过程中，由于密封介质温度高及密封端面相互摩擦而产生热量，会使密封端面温度升高，如不采取冷却措施，密封端面间流体形成的液膜可能出现气化、被破坏或黏度大幅度变化，使密封端面磨损，密封失效；同时温度升高还会使密封环变形，造成密封端面接触状态的改变。因此，机械密封通常需要设置相应的保温结构，以控制机械密封工作过程的温度，对机械密封形成有效的保护。现有机械密封所采用的保温结构主要分为冲洗、急冷及其他冷却三种方式。其中，冲洗保温结构通常采用在机械密封上设置冲洗通道，由冲洗通道上外接管道引入流体，流体冲刷机械密封的端面外侧，带走端面热量，实现对机械密封的冷却；或是在机械密封上设置循环冲洗通道，在机械密封的密封腔内形成循环流体，循环流体冲洗机械密封的端面外侧，从而带走端面热量。急冷保温结构通常采用外接流体在密封静环背部通过直接接触密封端面内侧，带走端面热量。另外其它常用的保温结构还有静环外周直接冷却；采用冷却夹套冷却密封腔；半封闭式腔体内利用喉套隔离密封介质，通过其他温度的流体直接冷却端面方式等。以上这些保温结构，存在冷却方式单一，冷却效果不好的问题，往往无法满足机械密封冷却的要求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有机械密封冷却结构冷却方式单一、冷却效果不好，各冷却部位温度不均匀的问题，提供一种机械密封组合式保温结构，采用多级式冷却结构和辅助保温方式，冷却效果好，同时兼具对密封端面之间液膜进行保温的功能，特别适用于对温度变化比较敏感的密封流体介质。

为解决上述技术问题，本发明采用了一种机械密封组合式保温结构，所述机械密封包括密封壳体、静环及设置在轴或轴套上的动环，所述轴或轴套与密封壳体之间设置一级辅助密封，所述保温结构至少包括一级保温结构，所述一级保温结构包括设置在密封壳体上的循环冲洗腔及由动环与静环接触端面、静环内周面、一级辅助密封和密封壳体组成的急冷循环腔，循环冲洗腔设置在静环圆周面外侧，急冷循环腔设置在静环背部，密封壳体上设置有循环流体通道和急冷流体通道，循环流体通道和急冷流体通道分别连通循环冲洗腔和急冷循环腔。

上述技术方案中，进一步地，所述一级辅助密封采用喉套、节流环、梳齿密封、迷宫密封或唇形密封。

上述技术方案中，进一步地，所述保温结构还包括二级保温结构，所述轴或轴套与密封壳体之间还设置有二级辅助密封，所述二级保温结构包括设置在密封壳体上的二级保温腔和由一级辅助密封、二级辅助密封和密封壳体组成的二级恒温腔，所述二级保温腔设置在二级恒温腔上方，所述密封壳体上设置有保温介质通道，所述保温介质通道连通二级保温腔。

上述技术方案中，进一步地，所述二级辅助密封采用喉套、节流环、梳齿密封、迷宫密封或唇形密封。

上述技术方案中，进一步地，所述保温结构还包括三级保温结构，所述轴或轴套与密封壳体之间还设置有三级辅助密封，所述三级保温结构包括设置在密封壳体上的三级保温腔和由二级辅助密封、三级辅助密封和密封壳体组成的三级恒温腔，所述三级保温腔设置在三级恒温腔上方，所述密封壳体上设置有保温介质通道，所述保温介质通道连通三级保温腔。

上述技术方案中，进一步地，所述三级辅助密封采用喉套、节流环、梳齿密封、迷宫密封或唇形密封。

为解决上述技术问题，本发明还采用了一种机械密封组合式保温结构，所述机械密封包括密封壳体、静环及设置在轴或轴套上的动环，所述轴或轴套与密封壳体之间设置有一级辅助密封和二级辅助密封，所述保温结构包括一级保温结构和二级保温结构，所述一级保温结构为由动环与静环接触端面、静环内周面、一级辅助密封和密封壳体组成的急冷循环腔；所述急冷循环腔设置在静环背部，所述密封壳体上对应设置有急冷流体通道，所述急冷流体通道连通急冷循环腔；所述二级保温结构包括设置在密封壳体上的二级保温腔和由一级辅助密封、二级辅助密封和密封壳体组成的二级恒温腔，所述二级保温腔设置在二级恒温腔上方，所述密封壳体上设置有保温介质通道，所述保温介质通道连通二级保温腔。