CN103388580A - 剖分式机械密封及装有剖分式机械密封的双螺杆泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剖分式机械密封以及双螺杆泵，剖分式机械密封包括密封座，所述密封座具有两条平行的安装通道，分别用于穿设双螺杆泵的螺杆，每条安装通道内设有相互配合的静环和动环，所述密封座以及静环和动环均为对开件。本发明双螺杆泵的壳体和螺杆基座被剖成上下两个部分，该双螺杆泵的第一端盖、第二端盖均为对开件。通过能安装两根螺杆的密封座、剖分的静环以及剖分的动环，进一步提高了密封安装维修效率，且使用密封条对剖分面进行密封，提高了剖分面密封的效果。通过将壳体、螺杆基座、第一端盖以及第二端盖设计成剖分式结构，使得双螺杆泵在维修时更加的方便快捷。

Description

剖分式机械密封及装有剖分式机械密封的双螺杆泵

技术领域

本发明涉及旋转机械所使用的机械密封，更具体的说是剖分式机械密封。本发明还涉一种安装上述剖分式机械密封的双螺杆泵。

背景技术

螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。当主动螺杆转动时，带动与其啮合的从动螺杆一起转动，吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大，压力降低。液体在压差作用下进入啮合空间容积。当容积增至最大而形成一个密封腔时，液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动，直至排出腔一端。这时排出腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐缩小，而将液体排出。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，只是在结构上用螺杆取代了齿轮。

双螺杆广泛地应用于石油、化工、冶金、钢铁、电力、船舶、制药、食品、建材等各种行业，具有适用介质多、输送范围广等特点。通常，其轴端密封可选用填料密封和机械密封等。其中机械密封具有泄露少、使用寿命长、安装维修方便等优点。

实际使用中，双螺杆泵的机械密封都采用两只机械密封单独安装的方式，由于双轴的径向距离受螺杆的尺寸限制，如果采用两只机械密封，螺杆泵的机械密封座往往会出现干涉现象，给设计与装配带来诸多不便。

在一些单轴轴封的应用场合中，为了检修方便，出现了剖分式机械密封。授权公告号为CN2742241Y的专利文献提出了一种剖分式机械密封，该密封一端为内部具有一个特定形状凹槽的连接密封腔，另一端相应位置上则为一个前端带有相似形状凸台和后部具有连接凹槽的接头，接头两部分外端面由具有环弧性凸起的结构所组成，在安装时将接头压入连接密封腔中，达到密封的目的，并可随着压力变化，自动调整密封效果。但是该专利文献提出了密封件精度要求高，结构复杂，成本较高，且并未体现机械密封座的剖分方式。

总结相关剖分式机械密封，在剖分方式，剖分密封上仍旧存在很多问题，对动环、静环的剖分也不完善，仍有改进的空间。

申请公布号为CN101725712A的专利文献公布了一种釜用完全剖分式机械密封，釜用完全剖分式机械密封，将整体式机械密封改进成完全剖分式机械密封，并同时保证密封效果和加工制造简单易行，动环密封圈、静环密封圈和静环座法兰安装密封圈为一对密封圈组合使用实现密封，并对新增加的对开面泄漏面也采用密封圈密封，实现了在不拆卸轴上零部件的情况下完成机械密封件的更换。但该专利文献只提供了适用于单轴的剖分式机械密封，由于双螺杆泵是通过同步齿轮驱动螺杆转动，螺杆间距受到限制，采用两只剖分式机械密封往往安装空间不足，无法使用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种带有双安装通道的剖分式机械密封，解决现有剖分式机械密封不能很好适用于双螺杆泵的问题。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种装有剖分式机械密封、便于拆卸维护的双螺杆泵。

本发明采取的技术方案如下:一种剖分式机械密封，包括密封座，所述密封座具有两条平行的安装通道，分别用于穿设双螺杆泵的两根螺杆，每条安装通道内设有相互配合的静环和动环，所述密封座以及静环和动环均为对开件。

剖分式机械密封有两个安装通道，有效的节约了空间，不受螺杆间距的限制，能密封两根螺杆，且在双螺杆泵维护时更加方便。

所述密封座、静环、动环的对开件的剖分面采用密封条密封，密封座、静环、动环的两个对开件中的其中一个设置有放置密封条的凹槽，所述静环的外缘设有与密封座相配合的静环密封圈；所述动环的内缘设有与螺杆相配合的动环密封圈，所述静环密封圈与动环密封圈均为对开件。密封圈、密封条具有一定的变形量，对开件合并成一体时能够起到密封作用，防止液体从剖分面中泄露出去，对开件的合并紧固采用通常的对开连接方法就可以了。

需要说明的是，动环与螺杆可以直接配合，也可以通过轴套配合，轴套配合时，动环内缘设有的动环密封圈与轴套相配合，而轴套套装在螺杆内，并通过轴套密封圈与螺杆进行密封。

两个静环对开件的剖分面设有静环密封条，所述静环密封条的一端延伸至动环与静环接触的摩擦面，且静环密封条与静环密封圈的内圈接触密封。静环密封条能够对静环剖分面上从静环与动环接触的摩擦面到静环密封圈之间的泄露进行密封。

作为优选，静环密封条的布置方向平行于所在安装通道的轴线。

两个动环对开件的剖分面设有动环密封条，所述动环密封条的一端延伸至动环与静环接触的摩擦面，另一端与动环密封圈接触密封。动环密封条能够对动环剖分面上从静环与动环接触的摩擦面到动环密封圈之间的泄露进行密封。

密封座的轴向端面处设有处在两条安装通道外围的密封垫圈，两个密封座对开件的剖分面设有第一密封条及第二密封，所述第一密封条与密封垫圈接触密封，且与静环密封圈的外圈接触密封；所述第二密封处在两条安装通道之间，该第二密封条与两条安装通道内的静环密封圈均为接触密封。第一密封条、第二密封条能够对密封座剖分面上从密封座密封圈到静环密封圈之间的泄露进行密封。

作为优选，所述第一密封条沿所在安装通道的径向向内延伸有分支部，通过该分支部与静环密封圈的外圈接触密封。

本发明的另一个主题是一种双螺杆泵，该双螺杆泵包括穿设有两根螺杆的壳体，以及安装在壳体内与两根螺杆相配合的螺杆基座，所述两根螺杆与壳体的配合部位安装有上面所述的剖分式机械密封。

所述剖分式机械密封为两套，其中一套剖分式机械密封的密封座固定在壳体一侧的外壁上，该密封座背向壳体的一侧通过第一端盖封闭；

另一套剖分式机械密封的密封座固定在壳体另一侧的外壁上，该密封座背向壳体的一侧通过第二端盖封闭；

所述第一端盖为对开件，该对开件剖分面上设有第一端盖密封条以及安装该第一端盖密封条的第一凹槽，第一端盖的轴向端面设有第一垫圈，所述第一端盖密封条与第一垫圈接触密封，且一端延伸至螺杆穿出第一端盖的接触端。第一端盖密封条能够防止液体从剖分面上泄露出去，且剖分式结构能够使双螺杆泵在维修更加快捷方便。

所述两根螺杆通过同步齿轮联动，所述同步齿轮在第二端盖内，该第二端盖为对开件，该对开件剖分面上设有第二端盖密封条以及安装该第二端盖密封条的第二凹槽，第二端盖的轴向端面设有第二垫圈，所述第二端盖密封条数量为1，且该第二端盖密封条两端均与第二垫圈接触密封。第二端盖密封条能够防止液体从剖分面上泄露出去，且剖分式结构能够使双螺杆泵在维修更加快捷方便。

所述壳体和螺杆基座为轴向剖分式结构。轴向剖分式结构使得双螺杆泵在维修时能够更加方便快捷。

本发明的有益效果是：本发明的剖分式机械密封，通过能安装两根螺杆的密封座、剖分的静环以及剖分的动环，进一步提高了密封安装维修效率，且使用密封条对剖分面进行密封，提高了剖分面密封的效果。本发明的装有剖分式机械密封的双螺杆泵，通过将壳体、螺杆基座、第一端盖以及第二端盖设计成剖分式结构，使得双螺杆泵在维修时更加的方便快捷。

附图说明

图1是装有剖分式机械密封的双螺杆泵的剖面图；

图2是机械密封安装在双螺杆泵上的剖面图；

图3静环剖分面正视图；

图4静环剖分面侧视图；

图5动环剖分面正视图；

图6静环剖分面侧视图；

图7密封座剖分面正视图；

图8密封座剖分面侧视图；

图9第一端盖剖分面正视图；

图10第一端盖剖分面侧视图；

图11第二端盖剖分面正视图；

图12第二端盖剖分面侧视图。

1.双螺杆组件，2.第一端盖，3.滚动轴承，4.密封座，5.静环，6.动环，7.轴套，8.螺杆基座，9.壳体，10.动环压簧，11.同步齿轮，12.第二端盖，14.第一密封条，15.密封垫圈，16.静环密封圈，17.静环密封条，20.动环密封条，21.动环密封圈，22.第二密封条，24.第一垫圈，25.第一端盖密封条，27.第二垫圈，28.第二端盖密封条。

具体实施方式

如图1，2所示，一种剖分式机械密封，包括密封座4，密封座4具有两条平行的安装通道，分别用于穿设双螺杆泵的两根螺杆，每条安装通道内设有相互配合的静环5和动环6，动环6一端连接有动环压簧10，密封座4以及静环5和动环6均为对开件。

静环5的外缘设有与密封座4相配合的静环密封圈16，动环6的内缘设有与轴套7相配合的动环密封圈21，轴套7套装在螺杆内，并通过轴套密封圈与螺杆进行密封，静环密封圈16与动环密封圈21均为对开件。

如图3,4所示，静环5的对开件的剖分面采用静环密封条17密封，两个对开件中的其中一个设置有放置静环密封条17的静环凹槽。静环密封条17的布置方向平行于所在安装通道的轴线，静环密封条17一端延伸至静环5与动环6接触的摩擦面，且静环密封条17与静环密封圈16的内圈接触密封。静环密封条17能够对静环剖分面上从静环5与动环6接触的摩擦面到静环密封圈16之间的泄露进行密封。

如图5,6所示，动环6的对开件的剖分面采用动环密封条20密封，两个对开件中的其中一个设置有放置动环密封条20的动环凹槽。动环密封条20的一端延伸至静环5与动环6接触的摩擦面，另一端与动环密封圈21接触密封。动环密封条20能够对动环剖分面上从静环5与动环6接触的摩擦面到动环密封圈21之间的泄露进行密封。

如图7,8所示，密封座4的轴向端面处设有处在两条安装通道外围的密封垫圈15，密封座4的对开件的剖分面采用第一密封条14、第二密封条22密封，两个对开件中的其中一个设置有放置第一密封条14、第二密封条22的密封座凹槽。第一密封条14与密封垫圈15接触密封，且第一密封条14沿所在安装通道的径向向内延伸有分支部，通过该分支部与静环密封圈15的外圈接触密封；第二密封条22处在两条安装通道之间，该第二密封条22与两条安装通道内的静环密封圈16均为接触密封。第一密封条14、第二密封条22能够对密封座剖分面上从密封垫圈15到静环密封圈16之间的泄露进行密封。

密封圈、密封条具有一定的变形量，对开件合并成一体时能够起到密封作用，防止液体从剖分面中泄露出去，对开件的合并紧固采用通常的对开连接方法，如螺栓连接。剖分式机械密封有两个安装通道，有效的节约了空间，不受螺杆间距的限制，能密封两根螺杆，且在双螺杆泵维护时更加方便。

如图1所示，一种安装有上面所说的剖分式机械密封的双螺杆泵，该双螺杆泵包括第一端盖2、滚动轴承3、两套剖分式机械密封、壳体9、由两根螺杆组成的螺杆组件1、螺杆基座8、同步齿轮11以及第二端盖12，壳体9和螺杆基座8为轴向剖分式结构。轴向剖分式结构使得双螺杆泵在维修时能够更加方便快捷。

双螺杆泵的其中一套剖分式机械密封的密封座固定在壳体9一侧的外壁上，该密封座背向壳体9的一侧通过第一端盖2封闭；另一套剖分式机械密封的密封座固定在壳体9另一侧的外壁上，该密封座背向壳体9的一侧通过第二端盖12封闭。如图9,10所示，第一端盖2为对开件，该对开件剖分面上设有第一端盖密封条25以及安装该第一端盖密封条25的第一凹槽，第一端盖2的轴向端面设有第一垫圈24，该第一端盖密封条25包括两个部分，这两个部分均与第一垫圈24接触密封，且一端延伸至螺杆穿出第一端盖2的接触端。第一端盖密封条25能够防止液体从剖分面上泄露出去，且剖分的结构能够使双螺杆泵在维修更加快捷方便。如图11,12所示，第二端盖12为对开件，该对开件剖分面上设有第二端盖密封条28以及安装该第二端盖密封条28的第二凹槽，第二端盖12的轴向端面设有第二垫圈27，第二端盖密封条28数量为1，且该第二端盖密封条28两端均与第二垫圈27接触密封。第二端盖密封条28能够防止液体从剖分面上泄露出去，且剖分的结构能够使双螺杆泵在维修更加快捷方便。

本发明的装有剖分式机械密封的双螺杆泵，通过将壳体9、螺杆基座8、第一端盖2以及第二端盖12设计成剖分式结构，使得双螺杆泵在维修时更加的方便快捷。

Claims (10)

1.一种剖分式机械密封，包括密封座，其特征在于：所述密封座具有两条平行的安装通道，分别用于穿设双螺杆泵的两根螺杆，每条安装通道内设有相互配合的静环和动环，所述密封座以及静环和动环均为对开件。

2.如权利要求1所述的剖分式机械密封，其特征在于：所述密封座、静环、动环的对开件的剖分面采用密封条密封，密封座、静环、动环的两个对开件中的其中一个设置有放置密封条的凹槽，所述静环的外缘设有与密封座相配合的静环密封圈；所述动环的内缘设有与螺杆相配合的动环密封圈，所述静环密封圈与动环密封圈均为对开件。

3.如权利要求2所述的剖分式机械密封，其特征在于：两个静环对开件的剖分面设有静环密封条，所述静环密封条的一端延伸至动环与静环接触的摩擦面，且静环密封条与静环密封圈的内圈接触密封。

4.如权利要求2所述的剖分式机械密封，其特征在于：两个动环对开件的剖分面设有动环密封条，所述动环密封条的一端延伸至动环与静环接触的摩擦面，另一端与动环密封圈接触密封。

5.如权利要求2所述的剖分式机械密封，其特征在于：密封座的轴向端面处设有处在两条安装通道外围的密封垫圈，两个密封座对开件的剖分面设有第一密封条及第二密封条，所述第一密封条与密封垫圈接触密封，且与静环密封圈的外圈接触密封；所述第二密封条处在两条安装通道之间，该第二密封条与两条安装通道内的静环密封圈均为接触密封。

6.如权利要求5所述的剖分式机械密封，其特征在于：所述第一密封条沿所在安装通道的径向向内延伸有分支部，通过该分支部与静环密封圈的外圈接触密封。

7.一种双螺杆泵，包括穿设有两根螺杆的壳体，以及安装在壳体内与两根螺杆相配合的螺杆基座，其特征在于：所述两根螺杆与壳体的配合部位安装有权利要求1～6中任意一项所述的剖分式机械密封。

8.如权利要求7所述的双螺杆泵，其特征在于：所述剖分式机械密封为两套，其中一套剖分式机械密封的密封座固定在壳体一侧的外壁上，该密封座背向壳体的一侧通过第一端盖封闭；

另一套剖分式机械密封的密封座固定在壳体另一侧的外壁上，该密封座背向壳体的一侧通过第二端盖封闭；

所述第一端盖为对开件，该对开件剖分面上设有第一端盖密封条以及安装该第一端盖密封条的第一凹槽，第一端盖的轴向端面设有第一垫圈，所述第一端盖密封条与第一垫圈接触密封，且一端延伸至螺杆穿出第一端盖的接触端。

9.如权利要求8所述的双螺杆泵，其特征在于：所述两根螺杆通过同步齿轮联动，所述同步齿轮在第二端盖内，该第二端盖为对开件，该对开件剖分面上设有第二端盖密封条以及安装该第二端盖密封条的第二凹槽，第二端盖的轴向端面设有第二垫圈，所述第二端盖密封条数量为1，且该第二端盖密封条两端均与第二垫圈接触密封。

10.如权利要求7所述的双螺杆泵，其特征在于：所述壳体和螺杆基座为轴向剖分式结构。

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