一种内装结构的集装式塑料机械密封pdf

　　本发明涉及液体泵的机械密封技术领域，具体公开了一种内装结构的集装式塑料机械密封；包括主轴套、水封圈、介质端密封组件、水封密封组件以及主轴，主轴设置在主轴套中，所述水封圈固定套设在主轴套上，靠近所述介质端密封组件的主轴上设置有绕流轴套，所述绕流轴套上设置有若干锯齿型扰流扇，所述绕流轴套的内端伸入介质端密封组件和主轴套中设置，绕流轴套的外圆面上设置有滑动密封圈；本发明通过设置的扰流轴套，可以有效将介质端的固体颗粒物打散扰动，使得固体颗粒物不会沉积在动环处，动环不会被颗粒物卡死，极大的延长使用寿，并通

　　(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116972011 A (43)申请公布日 2023.10.31 (21)申请号 1.1 (22)申请日 2023.08.17 (71)申请人 安徽腾龙泵阀制造有限公司 地址 242000 安徽省宣城市泾县经济开发 区 (72)发明人 徐向远文小豪蒋毅季敏强 杜志浩章利君王龙王翔峰 (74)专利代理机构 杭州研基专利代理事务所 (普通合伙) 33389 专利代理师 苗康 (51)Int.Cl. F04D 29/10 (2006.01) F04D 29/12 (2006.01) F04D 29/70 (2006.01) F04D 29/043 (2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (54)发明名称 一种内装结构的集装式塑料机械密封 (57)摘要 本发明涉及液体泵的机械密封技术领域，具 体公开了一种内装结构的集装式塑料机械密封； 包括主轴套、水封圈、介质端密封组件、水封密封 组件以及主轴，主轴设置在主轴套中，所述水封 圈固定套设在主轴套上，靠近所述介质端密封组 件的主轴上设置有绕流轴套，所述绕流轴套上设 置有若干锯齿型扰流扇，所述绕流轴套的内端伸 入介质端密封组件和主轴套中设置，绕流轴套的 外圆面上设置有滑动密封圈；本发明通过设置的 扰流轴套，可以有效将介质端的固体颗粒物打散 扰动，使得固体颗粒物不会沉积在动环处，动环 不会被颗粒物卡死，极大的延长使用寿，并通过 A 扰流轴套的滑移，使得弹簧始终处于最佳压缩状 1 态，不会引起弹簧的过度压缩损坏，加大的延长 1 0 2 使用寿命。 7 9 6 1 1 N C CN 116972011 A 权利要求书 1/1页 1.一种内装结构的集装式塑料机械密封，包括主轴套(1)、水封圈(2)、介质端密封组件 (3)、水封密封组件(4)以及主轴(5)，所述主轴(5)设置在主轴套(1)中，所述水封圈(2)固定 套设在主轴套(1)上，所述介质端密封组件(3)安装在靠近介质端的主轴套(1)端部上，所述 水封密封组件(4)安装在靠近大气端的主轴套(1)端部上，其特征在于，靠近所述介质端密 封组件(3)的主轴(5)上设置有绕流轴套(6)，所述绕流轴套(6)的外端圆周面上设置有若干 锯齿型扰流扇(601)，所述绕流轴套(6)的内端伸入介质端密封组件(3)和主轴套(1)中设 置，所述绕流轴套(6)的外圆面上设置有两个滑动密封圈(602)，所述滑动密封圈(602)与介 质端密封组件(3)的内圈壁相抵触设置。 2.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述介质 端密封组件(3)包括动环(301)和静环(302)，靠近所述介质端的主轴套(1)端部连接有动环 座(303)，所述动环(301)设置在动环座(303)中，所述动环(301)的外圆面与动环座(303)内 壁之间、动环(301)的内壁与主轴套(1)外圆面之间均设置有动环密封圈(304)，所述水封圈 (2)的端面设置有静密封腔(201)，所述静环(302)设置在静密封腔(201)内壁与主轴套(1) 外圆面之间，且在静环(302)外圆面与静密封腔(201)内壁之间设置有静环密封圈(305)。 3.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述静密 封腔(201)与水封圈(2)为一体注塑成型，且静密封腔(201)采用耐磨损塑料注塑成型，水封 圈(2)采用不锈钢整体加工成型。 4.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述主轴 套(1)和动环座(303)为一体注塑成型，且动环座(303)采用耐磨损塑料注塑成型，主轴套 (1)采用不锈钢整体加工成型。 5.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述水封 密封组件(4)包括水封静环座(401)和水封动环座(402)，所述水封静环座(401)设置在水封 圈(2)内壁与主轴套(1)外圆面之间，所述水封动环座(402)套设在靠近大气端的主轴套(1) 端部，且水封静环座(401)与水封动环座(402)之间内壁之间设置有水封静环(403)和水封 动环(404)。 6.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述水封 圈(2)与水封动环座(402)的外圆面之间设置有定位保持环(405)，所述定位保持环(405)的 外圆面设置有紧绷圈(406)。 7.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述水封 静环座(401)的外圆面与水封圈(2)内壁之间设置有水封静环密封圈(407)，所述水封动环 座(402)的内壁与主轴套(1)外圆面之间设置有水封动环密封圈(408)。 8.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述静环 (302)的内端与水封静环座(401)的内端之间设置有弹簧件(7)。 9.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述弹簧 件(7)采用双列弹簧设计，其中一列弹簧与静环(302)相连接，另一列弹簧与水封静环座 (401)相连接。 10.根据权利要求1所述的一种内装结构的集装式塑料机械密封，其特征在于：所述绕 流轴套(6)朝向介质端的侧面上设置有第一轴套密封圈(603)，所述主轴套(1)的内壁上设 置有第二轴套密封圈(101)。 2 2 CN 116972011 A 说明书 1/5页 一种内装结构的集装式塑料机械密封 技术领域 [0001] 本发明涉及液体泵的机械密封技术领域，具体公开了一种内装结构的集装式塑料 机械密封。 背景技术 [0002] 在输送流体介质的各类回转泵中，为了防止流体介质沿泵壳与高速旋转的泵轴之 间的间隙向外泄漏，人们通常都会在泵壳与泵轴之间设置机械密封。集装式机械密封是一 种在非检修现场将动环、静环、弹簧、辅助密封圈、轴套、压盖和静密封垫圈等主要零部件安 装组合在一起形成的密封件。 [0003] 目前市面上引用在各种回转泵上的集装式塑料机械密封存均在一些不足，例如申 请号为70的发明专利就公开了一种耐腐蚀泵用集装式机械密封装置，该装置 由轴套、压盖、位于压盖内侧的介质端密封和位于压盖外侧的大气端水密封组成，波片弹簧 安装在弹簧座与压盖之间；介质端密封还包括一防抱死密封环和防抱死密封圈。又如申请 号为72的发明专利公开了一种带集装式机械密封装置的氟塑料离心泵结构， 包括机封座组件、轴套、机械密封组件，机械密封组件安装在机封座组件和轴套之间，机械 密封组件包括动环座、前动环、后动环，动环座与轴套紧固连接，动环座前后两端均设有环 槽，前动环、后动环分别安装在两环槽中，前动环、后动环与轴套之间均安装密封圈，动环座 上前动环、后动环之间安装抵接弹簧；机封座组件前部内壁紧密安装前静环，机封座组件后 部内壁紧密安装后静环，前动环前端面密封贴合在前静环后端面上，后动环后端面密封贴 合在后静环前端面上。 [0004] 上述两个发明公开的集装式机械密封存在三个重要不足：其一，现有的内装式集 装机封接触液体部位没有非金属材质的，不能输送酸性物质，虽然两个文件中均设置有塑 料防腐衬层，但是由于无法满足机械密封的整体强度；其二，现有的内装式集装机封没有扰 流轴套，当介质端的颗粒物堆积到静环位置时，会造成环面的磨损，降低整个集装式机械密 封的使用寿命；其三，现有集装式机械 [0005] 密封的端面尺寸是和主机配合的尺寸，只有主机配合的尺寸等于端面尺寸时机械 密封的弹簧处于最佳压缩状态，但是主机配合的尺寸存在公差，当公差超过一定数值之后， 端面尺寸随之变大或者变小，从而导致弹簧将会非正常压缩，降低机封使用寿命。因此，针 对现有集装式塑料机械密封存在的上述不足，本发明提出了一种能够有效解决上述技术问 题的内装结构的集装式塑料机械密封。 发明内容 [0006] 本发明的目的是针对现有集装式塑料机械密封存在背景技术中提出的三个不足， 设计了一种内装结构的集装式塑料机械密封以解决上述三个技术问题。 [0007] 本发明是通过以下技术方案实现的： [0008] 一种内装结构的集装式塑料机械密封，包括主轴套、水封圈、介质端密封组件、水 3 3 CN 116972011 A 说明书 2/5页 封密封组件以及主轴，所述主轴设置在主轴套中，所述水封圈固定套设在主轴套上，所述介 质端密封组件安装在靠近介质端的主轴套端部上，所述水封密封组件安装在靠近大气端的 主轴套端部上，靠近所述介质端密封组件的主轴上设置有绕流轴套，所述绕流轴套的外端 圆周面上设置有若干锯齿型扰流扇，所述绕流轴套的内端伸入介质端密封组件和主轴套中 设置，所述绕流轴套的外圆面上设置有两个滑动密封圈，所述滑动密封圈与介质端密封组 件的内圈壁相抵触设置。 [0009] 作为上述方案的具体设置，所述介质端密封组件包括动环和静环，靠近所述介质 端的主轴套端部连接有动环座，所述动环设置在动环座中，所述动环的外圆面与动环座内 壁之间、动环的内壁与主轴套外圆面之间均设置有动环密封圈，所述水封圈的端面设置有 静密封腔，所述静环设置在静密封腔内壁与主轴套外圆面之间，且在静环外圆面与静密封 腔内壁之间设置有静环密封圈。 [0010] 作为上述方案的具体设置，所述静密封腔与水封圈为一体注塑成型，且静密封腔 采用耐磨损塑料注塑成型，水封圈采用不锈钢整体加工成型，使得水封圈不直接接触介质 端液体，而是由静密封腔接触液体。 [0011] 作为上述方案的具体设置，所述主轴套和动环座为一体注塑成型，且动环座采用 耐磨损塑料注塑成型，主轴套采用不锈钢整体加工成型，使得主轴套不直接接触介质端液 体，而是由动环座接触液体。 [0012] 作为上述方案的具体设置，所述水封密封组件包括水封静环座和水封动环座，所 述水封静环座设置在水封圈内壁与主轴套外圆面之间，所述水封动环座套设在靠近大气端 的主轴套端部，且水封静环座与水封动环座之间内壁之间设置有水封静环和水封动环。 [0013] 作为上述方案的进一步设置，所述水封圈与水封动环座的外圆面之间设置有定位 保持环，所述定位保持环的外圆面设置有紧绷圈。 [0014] 作为上述方案的具体设置，所述水封静环座的外圆面与水封圈内壁之间设置有水 封静环密封圈，所述水封动环座的内壁与主轴套外圆面之间设置有水封动环密封圈。 [0015] 作为上述方案的具体设置，所述静环的内端与水封静环座的内端之间设置有弹簧 件。 [0016] 作为上述方案的具体设置，所述弹簧件采用双列弹簧设计，其中一列弹簧与静环 相连接，另一列弹簧与水封静环座相连接。 [0017] 作为上述方案的具体设置，所述绕流轴套朝向介质端的侧面上设置有第一轴套密 封圈，所述主轴套的内壁上设置有第二轴套密封圈。 [0018] 有益效果： [0019] 1)本发明中在介质端的主轴上增设一个扰流轴套，该扰流轴套的边缘带6‑8条锯 齿型扰流扇，可以有效将介质端的固体颗粒物打散扰动，使得固体颗粒物不会沉积在动环 处，动环不会被颗粒物卡死，极大的延长使用寿命。 [0020] 2)本发明中的扰流轴套上有两个滑动密封圈，主轴套可以在扰流轴套上滑移；当 端面尺寸无法精确时，可以通过主轴套的滑移来补偿端面尺寸的公差，使得弹簧始终处于 最佳压缩状态，不会引起弹簧的过度压缩损坏，加大的延长使用寿命。 [0021] 3)本发明公开的机械密封将接触液体部位的轴套和水封圈设计成两部分，一部分 由塑料件组成，一部分还是由金属件提供整体强度，使得即满足了输送酸性物质的能力，又 4 4 CN 116972011 A 说明书 3/5页 满足了机械密封的整体强度。 [0022] 4)本发明公开的机械密封中的弹簧件采用双列弹簧设计，一列弹簧补偿一面静 环，当水封静环由于断水之后造成环面磨损、弹簧损坏情况下，不会影响到另外一列弹簧的 补偿性能，介质端的静环和动环还能密封住液体，双重保障。 附图说明 [0023] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领 域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附 图。 [0024] 图1为本发明的主视内部平面结构示意图； [0025] 图2为本发明中主轴套的平面结构示意图； [0026] 图3为本发明中绕流轴套的平面结构示意图； [0027] 图4为本发明中介质端密封组件的平面结构示意图； [0028] 图5为本发明中水封圈、静密封腔的平面结构示意图； [0029] 图6为本发明中水封密封组件的平面结构示意图。 [0030] 其中： [0031] 1‑主轴套，101‑第二轴套密封圈； [0032] 2‑水封圈，201‑静密封腔； [0033] 3‑介质端密封组件，301‑动环，302‑静环，303‑动环座，304‑动环密封圈，305‑静环 密封圈； [0034] 4‑水封密封组件，401‑水封静环座，402‑水封动环座，403‑水封静环，404‑水封动 环，405‑定位保持环，406‑紧绷圈； [0035] 5‑主轴； [0036] 6‑绕流轴套，601‑锯齿型扰流扇，602‑滑动密封圈，603‑第一轴套密封圈；7‑弹簧 件。 具体实施方式 [0037] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的 附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范 围。 [0038] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图1～6，并结合实施例来详细说明本申请。 [0039] 实施例1 [0040] 实施例1公开了一种内装结构的集装式塑料机械密封，参考附图1，该图示中的左 侧为介质端，右侧为大气端。该机械密封的主体部分分别包括主轴套1、水封圈2、介质端密 封组件3、水封密封组件4以及主轴5。将主轴5设置在主轴套1中，水封圈2固定套设在主轴套 5 5 CN 116972011 A 说明书 4/5页 1上，介质端密封组件3安装在靠近介质端的主轴套1端部上。 [0041] 在具体设置时，该介质端密封组件3包括动环301和静环302，在靠近介质端的主轴 套1端部连接有动环座303，动环301设置在动环座303中，动环301的外圆面与动环座303内 壁之间、动环301的内壁与主轴套1外圆面之间均设置有动环密封圈304，水封圈2的端面设 置有静密封腔201，静环302设置在静密封腔201内壁与主轴套1外圆面之间，并且在静环302 外圆面与静密封腔201内壁之间设置有静环密封圈305。 [0042] 本实施例1中的静密封腔201与水封圈2为一体注塑成型，并且静密封腔201采用耐 磨损塑料注塑成型，水封圈2采用不锈钢整体加工成型；同理主轴套1和动环座303为一体注 塑成型，并且动环座303采用耐磨损塑料注塑成型，主轴套1采用不锈钢整体加工成型。通过 上述的设置方式本机械密封将接触液体部位的轴套和水封圈设计成两部分，一部分由塑料 件组成，一部分还是由金属件提供整体强度。即满足了输送酸性物质的能力，又满足了机械 密封的整体强度。 [0043] 参考附图1，水封密封组件4安装在靠近大气端的主轴套1端部上，在具体设置时， 该水封密封组件4包括水封静环座401和水封动环座402，水封静环座401设置在水封圈2内 壁与主轴套1外圆面之间，水封动环座402套设在靠近大气端的主轴套1端部，并且水封静环 座401与水封动环座402之间内壁之间设置有水封静环403和水封动环404。为了将水封动环 座402稳定安装，还在水封圈2与水封动环座402的外圆面之间设置有定位保持环405，定位 保持环405的外圆面设置有紧绷圈406。同时为了保证其安装密封性，还在水封静环座401的 外圆面与水封圈2内壁之间设置有水封静环密封圈407，水封动环座402的内壁与主轴套1外 圆面之间设置有水封动环密封圈408。 [0044] 最后，在静环302的内端与水封静环座401的内端之间设置有弹簧件7，该弹簧件7 采用双列弹簧设计，其中一列弹簧与静环302相连接，另一列弹簧与水封静环座401相连接。 上述通过采用双列弹簧设计，一列弹簧补偿一面静环，当水封静环由于断水之后造成环面 磨损、弹簧损坏情况下，不会影响到另外一列弹簧的补偿性能，介质端的静环和动环还能密 封住液体，双重保障。 [0045] 实施例2 [0046] 实施例2公开了一种以实施例1为基础进行改善后的内装结构的集装式塑料机械 密封，参考附图1，该机械密封的主体部分分别包括主轴套1、水封圈2、介质端密封组件3、水 封密封组件4以及主轴5。将主轴5设置在主轴套1中，水封圈2固定套设在主轴套1上，介质端 密封组件3安装在靠近介质端的主轴套1端部上。 [0047] 在具体设置时，该介质端密封组件3包括动环301和静环302，在靠近介质端的主轴 套1端部连接有动环座303，动环301设置在动环座303中，动环301的外圆面与动环座303内 壁之间、动环301的内壁与主轴套1外圆面之间均设置有动环密封圈304，水封圈2的端面设 置有静密封腔201，静环302设置在静密封腔201内壁与主轴套1外圆面之间，并且在静环302 外圆面与静密封腔201内壁之间设置有静环密封圈305。 [0048] 本实施例2中的静密封腔201与水封圈2为一体注塑成型，并且静密封腔201采用耐 磨损塑料注塑成型，水封圈2采用不锈钢整体加工成型；同理主轴套1和动环座303为一体注 塑成型，并且动环座303采用耐磨损塑料注塑成型，主轴套1采用不锈钢整体加工成型。通过 上述的设置方式本机械密封将接触液体部位的轴套和水封圈设计成两部分，一部分由塑料 6 6 CN 116972011 A 说明书 5/5页 件组成，一部分还是由金属件提供整体强度。即满足了输送酸性物质的能力，又满足了机械 密封的整体强度。 [0049] 参考附图1，水封密封组件4安装在靠近大气端的主轴套1端部上，在具体设置时， 该水封密封组件4包括水封静环座401和水封动环座402，水封静环座401设置在水封圈2内 壁与主轴套1外圆面之间，水封动环座402套设在靠近大气端的主轴套1端部，并且水封静环 座401与水封动环座402之间内壁之间设置有水封静环403和水封动环404。为了将水封动环 座402稳定安装，还在水封圈2与水封动环座402的外圆面之间设置有定位保持环405，定位 保持环405的外圆面设置有紧绷圈406。同时为了保证其安装密封性，还在水封静环座401的 外圆面与水封圈2内壁之间设置有水封静环密封圈407，水封动环座402的内壁与主轴套1外 圆面之间设置有水封动环密封圈408。 [0050] 在静环302的内端与水封静环座401的内端之间设置有弹簧件7，该弹簧件7采用双 列弹簧设计，其中一列弹簧与静环302相连接，另一列弹簧与水封静环座401相连接。上述通 过采用双列弹簧设计，一列弹簧补偿一面静环，当水封静环由于断水之后造成环面磨损、弹 簧损坏情况下，不会影响到另外一列弹簧的补偿性能，介质端的静环和动环还能密封住液 体，双重保障。 [0051] 另外，参考附图1和附图3，本实施例2还在靠近介质端密封组件3的主轴5上设置有 绕流轴套6，绕流轴套6的外端圆周面上设置有若干锯齿型扰流扇601，具体设置时该锯齿型 扰流扇601可设置在6‑8个，绕流轴套6的内端伸入介质端密封组件3和主轴套1中设置，绕流 轴套6的外圆面上设置有两个滑动密封圈602，滑动密封圈602与介质端密封组件3的内圈壁 相抵触设置。最后，还在绕流轴套6朝向介质端的侧面上设置有第一轴套密封圈603，主轴套 1的内壁上设置有第二轴套密封圈101 [0052] 本实施例2改进后的机械密封增加扰流轴套之后，在扰流轴套位置产生湍流，颗粒 物随着扰流轴套周围的6‑8个锯齿形扰流扇可以将颗粒物进行打散和搅动，颗粒物不会沉 积，同时增加扰流轴套和滑移密封圈之后，轴套可以在扰流轴套上的滑移密封圈上前后滑 移，改变端面尺寸，使得弹簧处于最优工作状态，提高机封和主机使用寿命。 [0053] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 7 7 CN 116972011 A 说明书附图 1/5页 图1 图2 8 8 CN 116972011 A 说明书附图 2/5页 图3 9 9 CN 116972011 A 说明书附图 3/5页 图4 10 10 CN 116972011 A 说明书附图 4/5页 图5 11 11 CN 116972011 A 说明书附图 5/5页 图6 12 12

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