[发明专利]一种高温冷却卧式机械动密封结构

说明书

本发明提供了一种高温冷却卧式机械动密封结构，包括机械密封装置、辅助密封装置和冷却介质循环系统，所述辅助密封装置是由圆锥轴套与密封壳体的邻接端面构成的楔形密封结构；楔形密封的缝隙与冷却介质循环系统连通，使得从楔形密封处泄露的工作介质进入冷却系统，实现所述密封结构整体的零泄露。同时，通过冷却通道对装置进行冷却，使得装置能够在高温高压条件下长时间安全运行，高效稳定，密封效果良好，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及高温高压密封结构的技术领域，特别涉及一种高温冷却卧式机械动密封结构。

背景技术

在冶金、电力、轻纺、石化、化工、橡胶、建材等一些高温高压行业中，设备运行的系统中往往存在高温高压的工作介质，一旦这些介质进入轴承箱或者电机中，则会造成电机绕组绝缘失效而出现设备事故，倘若介质泄露机外，甚至会造成人身伤害，后果极其严重。

现有密封装置在高温高压条件下，采用机械密封装置与楔形密封圈相结合的方式，解决高温高压的介质进入轴承箱或者电机的问题，这类装置相较于其他类型的密封装置具有可靠性高，机械摩擦性好，使用寿命长，适应范围广等特点，被广泛使用于高温高压密封结构的领域。

专利号201220182312.5的实用新型申请，公开了一种波纹管机械密封装置，采用两极高温波纹管，动环密封和静环密封采用柔性石墨密封圈，在两极密封之间通入冷却水，带走了高温热量，在第二高温波纹管处设置有将冷却水带入进行泵送效应环，内、外金属压盖之间采用铝质楔形密封圈代替原柔性石墨密封圈。其装置对通过冷却水对两极高温波纹管冷却，采用柔性石墨密封圈以及楔形密封圈，依靠楔形圈进行机械密封，但楔形密封圈在长时间工作后容易磨损，存在介质泄露的风险。

随着技术的发展，工业对密封提出了更为严格的要求，要求密封可以在更为严苛的高温高压的环境中运行，并且实现介质的零泄漏。因此，研究适合在高温高压环境下工作并且实现工作介质零泄漏的轴密封结构具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温冷却卧式机械动密封结构，通过机械密封装置，辅助密封装置以及冷却介质循环系统，使得装置在高温高压条件下安全稳定运行，实现工作介质零泄漏的效果。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种高温冷却卧式机械动密封结构，其特征在于，主要包括密封壳体、旋转环、圆锥套筒、静止环、弹簧，所述密封壳体、圆锥套筒、旋转环、静止环均同轴设置，且旋转环、静止环均位于密封壳体内部，所述密封壳体内部具有以阶梯状端面，阶梯状端面上设有弹簧座，静止环与阶梯状端面相邻设置，所述弹簧一端位于弹簧座内，且另一端支撑静止环，静止环与密封壳体之间设有第一辅助密封圈，旋转环与静止环之间设置第二辅助密封圈；密封壳体内壁、旋转环、第二辅助密封圈、静止环、第一辅助密封圈围成的空间与高温工作介质区A相连通；

密封壳体的端部与圆锥套筒相邻设置，构成密封间工作介质区B；密封壳体、圆锥套筒相互对接的端部分别设置楔形齿和楔形槽，构成楔形密封；楔形齿和楔形槽之间具有间隙；

密封壳体上与旋转环、静止环所处位置相应位置的第一冷却介质环形通道，与楔形密封相对应的位置设有第二冷却介质环形通道；所述楔形密封位于第二冷却介质环形通道与密封间工作介质区B之间的隔壁上，使第二冷却介质环形通道与密封间工作介质区B之间连通；

圆锥套筒与第二冷却介质环形通道的端部侧壁之间的缝隙处设有密封装置。

进一步的，所述楔形齿与楔形槽之间设有弹性材料。

进一步的，所述弹性材料截面的形状与楔形槽的形状相同。

进一步的，所述圆锥轴套的末端设有能够将其固定到轴上的固定装置。

进一步的，所述圆锥轴套的末端的固定装置为一个或多个均匀分布的螺纹孔。