[实用新型]液体用机械密封装置

说明书

本实用新型公开了液体用机械密封装置，用于密封穿过设备壳体的转动轴，包括：围绕着转动轴安装的动环座、动密封环、静密封环、以及静环座，且借助于弹簧使得动密封环的端面贴合于静密封环的端面以构成垂直于轴向的密封界面，密封界面在轴向截面上包括与液体介质接触的贴合点；和圆环状的围沿，围沿围绕在动密封环和静密封环周围以用于搅动液体介质，围沿的至少一部分成形有朝向于贴合点倾斜的倾斜表面，倾斜表面在轴向截面上包括靠近于贴合点的起始点和远离于贴合点的终止点，起始点与贴合点隔开一段距离且终止点沿轴向不超出贴合点。本实用新型提供的液体用机械密封装置既能够有效让液体介质中的杂质远离密封界面、又具有良好加工经济性。

技术领域

本实用新型涉及机械密封技术，更具体地，本实用新型涉及具有围沿设计的液体用机械密封装置。

背景技术

一般而言，转动设备包括转动轴和设备壳体，而液体用机械密封装置密封穿过设备壳体的转动轴，以使得设备壳体内的液体与设备壳体外的空气隔绝。液体用机械密封装置包括围绕着转动轴安装的动密封环和静密封环，其中，借助于弹簧使得动密封环的端面贴合于静密封环的端面，以构成垂直于轴向的密封界面。

在冶金、电力、石化、煤矿、造纸等的行业生产过程中，需要借助于具有液体用机械密封装置的转动设备(例如，泵)来输送含有诸如硬质颗粒或纤维杂质的渣浆液体。然而，渣浆液体中的杂质容易在机械密封装置的动密封环和后泵盖的间隙之间堆积，在静密封环和静密封环的O型圈之间结垢，还有可能碰撞并进入密封界面，从而使动密封环和/或静密封环因卡死而失去轴向补偿能力。而且，在渣浆液体中的硬质颗粒进入密封界面的情况下，也会造成动密封环的端面和静密封环的端面的磨损。

在现有设计中，对于上述问题的解决方案有：在密封界面与液体接触的一侧将动密封环和静密封环设置为平齐，以避免液体中的杂质在密封界面处堆积、以及碰撞并进入密封界面；在密封界面与空气接触的一侧由于不存在杂质的问题而无需平齐，而是出于减少摩擦的目的，截短动密封环和静密封环中的一环。这是符合流体力学及热力学的合理设计。虽然在现有设计中也提出了在密封界面与液体接触的一侧将动密封环和静密封环设置为一环高于另一环，但是往往都忽略了液体中的杂质对密封界面的影响。

总结而言，在将液体用机械密封装置应用于例如渣浆液体泵的转动设备的过程中存在以下难题：在渣浆液体中的动密封环和静密封环磨损严重，极易损坏以导致泵的泄露；液体用机械密封装置的使用寿命太短，以至于需要频繁地在泵停止运转的情况下进行更换，造成经济损失；需要大量的冲洗水对液体用机械密封装置进行冲洗，造成资源浪费、成本上升。

此外，在中国专利CN 209856382U中，提出了在密封界面接触液体的一侧为动密封环或静密封环中的一个设置围沿，所述围沿包括朝向于动密封环或静密封环中的另一个倾斜的倾斜面，在所述围沿促使流动中的液体形成紊流的条件下，液体中的杂质也由于离心力作用沿着倾斜面离开密封界面。这种设计虽然提高了密封装置的使用周期，但动密封环和/或静密封环的加工过程变得复杂，且灵活性较差。

实用新型内容

为了解决现有液体用机械密封装置中的不足，本实用新型提供了一种既能够有效让液体介质中的杂质远离密封界面、又具有良好加工经济性的液体用机械密封装置，从而降低杂质在密封界面处堆积、以及碰撞并进入密封界面的可能性。

根据本实用新型的一个方面，提供一种液体用机械密封装置，用于密封穿过设备壳体的转动轴，以防止设备壳体内的液体介质泄露，所述液体用机械密封装置包括：围绕着转动轴安装的动环座、动密封环、静密封环、以及静环座，其中，动环座紧固于转动轴且支撑着动密封环，静环座紧固于设备壳体且支撑着静密封环，并且借助于弹簧使得动密封环的端面贴合于静密封环的端面以构成垂直于轴向的密封界面，密封界面在轴向截面上包括与液体介质接触的贴合点；和圆环状的围沿，所述围沿围绕在动密封环和静密封环周围以用于搅动液体介质，所述围沿的至少一部分成形有朝向于贴合点倾斜的倾斜表面，倾斜表面在轴向截面上包括靠近于贴合点的起始点和远离于贴合点的终止点，起始点与贴合点隔开一段距离且终止点沿轴向不超出贴合点。