一种耐高温釜用机械密封的制作方法

1.本实用新型涉及机械密封技术领域，具体涉及一种耐高温釜用机械密封。


背景技术：

2.机械密封又叫端面密封，主要用于离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用，以及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置其中，对于反应釜、加热釜、搅拌釜等具，由于釜内物料不能与其他组分接触，因此，釜用机械密封通常采用接触式密封。
3.现有技术中，静环和动环的辅助密封通常采用高分子材料密封圈（包括橡胶密封圈，变形温度通常小于200摄氏度），釜内温度较低时，能起到较好的密封作用，但若釜内介质温度的过高时（＞200℃，同时伴随高压，压力一般超过18mpa），超过高分子材料密封圈的工作温度，导致高分子材料的辅助密封圈变形，甚至碳化失效，最终导致机械密封失效。


技术实现要素：

4.针对现有釜用机械密封难以难受高温介质的技术问题；本实用新型提供了一种耐高温釜用机械密封，辅助密封组件能够耐受高温，以降低机械密封失效的风险。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.本实用新型提供了一种耐高温釜用机械密封，包括：动环，用于与转轴固定连接；第一密封环，金属材质，用于密封所述动环与转轴间的间隙；安装座，用于连接釜具，一端设置有安装环槽，中部设有供转轴穿过的轴孔，所述安装环槽与所述轴孔同轴设置；静环，能够浮动的安装在所述安装环槽内；补偿机构，位于所述静环与所述安装环槽的槽底之间；第二密封环，金属材质，安装在所述静环与所述补偿机构之间，用于密封所述静环与所述安装环槽间的间隙；其中，所述补偿机构能够将所述静环压贴在所述动环上。
7.本实用新型提供的耐高温釜用机械密封，包括动环、第一密封环、安装座、静环、补偿机构和第二密封环，静环安装在安装槽的安装环槽内，并通过第一密封环密封动环与转轴间的间隙、通过第二密封环密封静环与安装环槽间的间隙，而第一密封环和第二密封环均为金属材质，具有较高的结构强度，能够耐受温度和高压，从而确保动环与转间、静环与安装座间有足够的密封，同时，静环通过补偿机构压贴在动环上，可确保动环和静环间的密封性，进而确保机械密封在高温、高压下有足够的密封性。其中，补偿机构设置在安装座上，能够降低转轴的重量，减小转轴的旋转惯性，降低转轴的窜动。
8.在一可选的实施方式中，所述第一密封环为中空结构，以确保第一密封环有足够的变形空间。
9.在一可选的实施方式中，所述第一密封环内充装有惰性气体，以通过惰性气体支撑第一密封环，确保第一密封在具有足够变形空间的同时，提高第一密封环的结构强度，从而提高第一密封环的耐压性能。
10.在一可选的实施方式中，所述第一密封环表面覆盖有软金属层，所述软金属层的材质为铜、银和镍中的一种，以确保第一密封环的表面能够与转轴和动环对应的表面紧密的贴合，从而提高动环和转轴间的密封性。
11.在一可选的实施方式中，所述补偿机构包括多个压缩弹簧，多个所述压缩弹簧沿所述安装环槽周向均布，且各所述压缩弹簧均位于所述第二密封环与所述安装环槽的槽底之间，以通过压缩弹簧顶压静环从而提供补充。
12.在一可选的实施方式中，所述安装环槽的槽底设置有多个限位孔，所述压缩弹簧一端抵触在所述第二密封环上、另一端插设在对应的所述限位孔内，以通过限位孔对压缩弹簧进行限位，避免压缩弹簧产生位移。
13.在一可选的实施方式中，所述第二密封环包括密封环体，所述密封环体一端与所述静环贴合、另一端设有密封环片；所述密封环片的径向内外两侧壁均突出所述密封环体设置，且所述密封环片的径向内外两侧均倾斜延伸至所述安装环槽对应的侧壁，以通过密封环体与静环环的接触进行密封，而密封环片抵触在与安装环槽的两侧壁上形成双重密封，能够确保第二密封环密封的可靠性。
14.在一可选的实施方式中，所述密封环体远离所述静环的一端面设置有限位环槽，所述密封环片中部设置有与所述限位环槽适配的限位环凸，所述限位环凸插设在所述限位环槽内，以通过限位环凸与限位环槽的配合对密封环片进行径向限位，确保密封环片工作的可靠性。
15.在一可选的实施方式中，所述限位环凸为所述密封环片中部经冲压凸出的部位，一方面便于密封环片的加工，另一方面能够通过限位环凸的内腔对补偿机构进行限位。
16.在一可选的实施方式中，所述安装环槽侧壁设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口均与所述密封环片与所述安装环槽槽底所围成的空腔连通，能够直接将冷却液输入到安装环槽内，便于对补偿机构和密封环片进行高效的液冷，避免补偿机构和密封环片温度过高而失效。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
18.1、本实用新型提供的耐高温釜用机械密封，包括动环、第一密封环、安装座、静环、补偿机构和第二密封环，静环安装在安装槽的安装环槽内，并通过第一密封环密封动环与转轴间的间隙、通过第二密封环密封静环与安装环槽间的间隙，而第一密封环和第二密封环均为金属材质，具有较高的结构强度，能够耐受温度和高压，从而确保动环与转轴间、静环与安装座间有足够的密封，同时，静环通过补偿机构压贴在动环上，可确保动环和静环间的密封性，进而确保机械密封在高温、高压下有足够的密封性，以降低机械密封失效的风险。
19.2、本实用新型提供的耐高温釜用机械密封，补偿机构设置在安装座上，能够降低转轴的重量，减小转轴的旋转惯性，降低转轴的窜动。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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
些附图获得其他相关的附图。
21.在附图中：
22.图1为本实用新型实施例耐高温釜用机械密封的结构示意图；
23.图2为图1的a部放大结构示意图。
24.附图中标记及对应的零部件名称：
25.10-动环，20-第一密封环，30-安装座，31-安装环槽，32-轴孔，33-限位孔，34-进液口，35-出液口，40-静环，50-补偿机构，60-第二密封环，61-密封环体，61a-限位环槽，62-密封环片，62a-限位环凸，70-转轴，80-安装板。
实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本技术实施例的描述中，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.同时，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.实施例1
30.结合图1，本实施例提供了一种耐高温釜用机械密封，包括：动环10，用于与转轴70固定连接；第一密封环20，金属材质，用于密封所述动环10与转轴70间的间隙；安装座30，用于连接釜具（固定安装在釜具的开口端，且能够密封釜具的开口），一端设置有安装环槽31，中部设有供转轴70穿过的轴孔32，所述安装环槽31与所述轴孔32同轴设置；静环40，能够浮动的安装在所述安装环槽31内；补偿机构50，位于所述静环40与所述安装环槽31的槽底之间；第二密封环60，金属材质，安装在所述静环40与所述补偿机构50之间，用于密封所述静环40与所述安装环槽31间的间隙；其中，所述补偿机构50能够将所述静环40压贴在所述动环10上。
31.具体来说，第一密封环20需要具有一定的柔性，通常采用软铁、铜及铜合金、铝及铝合金或者其他耐温高的单质金属或金属合金等。同时，所述第一密封环20为中空结构，以确保第一密封环20有足够的变形空间。而为便于安装，在转轴70上同轴密封固定有安装板80、第一密封环20安装在安装板80与动环10之间。同时，动环10同轴固定在安装板80上。
32.通常情况下，所述第一密封环20内充装有惰性气体，以通过惰性气体支撑第一密封环20，确保第一密封在具有足够变形空间的同时，提高第一密封环20的结构强度，从而提
高第一密封环20的耐压性能。
33.在此基础上，所述第一密封环20表面覆盖有软金属层，所述软金属层的材质为铜、银和镍中的一种，以确保第一密封环20的表面能够与转轴70和动环10对应的表面紧密的贴合，从而提高动环10和转轴70间的密封性。
34.在本实施例中，所述补偿机构50包括多个压缩弹簧，多个所述压缩弹簧沿所述安装环槽31周向均布，且各所述压缩弹簧均位于所述第二密封环60与所述安装环槽31的槽底之间以通过压缩弹簧顶压静环40从而提供补充。
35.另外，对于第二密封环60，同样要具有一定的柔性，可以采用软铁、铜及铜合金、铝及铝合金或者其他耐温高的单质金属或金属合金等，也可以采用不锈钢。优选为，采用高温合金（以铁、镍、钴为基材的合金）制成，以确保径第二密封环60在具有相应柔性的同时有足够的高温耐受能力。
36.综上，本实用新型提供的耐高温釜用机械密封，通过第一密封环20密封动环10与转轴70间的间隙、通过第二密封环60密封静环40与安装环槽31间的间隙，而第一密封环20和第二密封环60均为金属材质，具有较高的结构强度，能够耐受温度和高压，从而确保动环10与转轴70间、静环40与安装座30间有足够的密封，同时，静环40通过补偿机构50压贴在动环10上，可确保动环10和静环40间的密封性，进而确保机械密封在高温、高压下有足够的密封性，以降低机械密封失效的风险。并且在本实施例中，补偿机构50设置在安装座30上，能够降低转轴70的重量，减小转轴70的旋转惯性，降低转轴70的窜动。
37.实施例2
38.结合图2，本实施例提供了一种耐高温釜用机械密封，基于实施例1所记载的结构和原理，所述安装环槽31的槽底设置有多个限位孔33，所述压缩弹簧一端抵触在所述第二密封环60上、另一端插设在对应的所述限位孔33内，以通过限位孔33对压缩弹簧进行限位，避免压缩弹簧产生位移。
39.实施例3
40.结合图2，本实施例提供了一种耐高温釜用机械密封，基于实施例1或实施例2所记载的结构和原理，所述第二密封环60包括密封环体61，所述密封环体61一端与所述静环40贴合、另一端设有密封环片62；所述密封环片62的径向内外两侧壁均突出所述密封环体61设置，且所述密封环片62的径向内外两侧均倾斜延伸至所述安装环槽31对应的侧壁，以通过密封环体61与静环40环的接触进行密封，而密封环片62抵触在与安装环槽31的两侧壁上形成双重密封，能够确保第二密封环60密封的可靠性。
41.需要说明的是，在本实施例中，密封环体61通过压缩弹簧定压在静环40上，以通过密封环体61与静环40的接触进行密封，需要密封环体61具有一定的柔性，可直接采用与第一密封环20相同的材质；而密封环片62倾斜延伸至安装环槽31的侧壁，则需要一定的刚性，通常采用不锈钢制成。
42.实施例4
43.结合图2，本实施例提供了一种耐高温釜用机械密封，基于实施例3所记载的结构和原理，所述密封环体61远离所述静环40的一端面设置有限位环槽61a，所述密封环片62中部设置有与所述限位环槽61a适配的限位环凸62a，所述限位环凸62a插设在所述限位环槽61a内，以通过限位环凸62a与限位环槽61a的配合对密封环片62进行径向限位，确保密封环
片62工作的可靠性。
44.在本实施例中，所述限位环凸62a为所述密封环片62中部经冲压凸出的部位，一方面便于密封环片62的加工，另一方面能够通过限位环凸62a的内腔对补偿机构50进行限位。
45.实施例5
46.结合图2，本实施例提供了一种耐高温釜用机械密封，基于实施例4所记载的结构和原理，所述安装环槽31侧壁设置有进液口34和出液口35，所述进液口34和所述出液口35均与所述密封环片62与所述安装环槽31槽底所围成的空腔连通。
47.可以理解的是，由于密封环片62的径向两侧均与安装环槽31的侧壁抵触，能够使得安装环槽31的下端形成密封空腔，因此能够直接将冷却液输入到安装环槽31内，便于对补偿机构50和密封环片62进行高效的液冷，避免补偿机构50和密封环片62温度过高而失效。
48.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种耐高温釜用机械密封，其特征在于，包括:动环（10），用于与转轴（70）固定连接；第一密封环（20），金属材质，用于密封所述动环（10）与转轴（70）间的间隙；安装座（30），用于连接釜具，一端设置有安装环槽（31），中部设有供转轴（70）穿过的轴孔（32），所述安装环槽（31）与所述轴孔（32）同轴设置；静环（40），能够浮动的安装在所述安装环槽（31）内；补偿机构（50），位于所述静环（40）与所述安装环槽（31）的槽底之间；第二密封环（60），金属材质，安装在所述静环（40）与所述补偿机构（50）之间，用于密封所述静环（40）与所述安装环槽（31）间的间隙；其中，所述补偿机构（50）能够将所述静环（40）压贴在所述动环（10）上。2.根据权利要求1所述的耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述第一密封环（20）为中空结构。3.根据权利要求2所述的耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述第一密封环（20）内充装有惰性气体。4.根据权利要求2或3所述的耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述第一密封环（20）表面覆盖有软金属层，所述软金属层的材质为铜、银和镍中的一种。5.根据权利要求1所述的耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述补偿机构（50）包括多个压缩弹簧，多个所述压缩弹簧沿所述安装环槽（31）周向均布，且各所述压缩弹簧均位于所述第二密封环（60）与所述安装环槽（31）的槽底之间。6.根据权利要求5所述的耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述安装环槽（31）的槽底设置有多个限位孔（33），所述压缩弹簧一端抵触在所述第二密封环（60）上、另一端插设在对应的所述限位孔（33）内。7.根据权利要求1所述耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述第二密封环（60）包括密封环体（61），所述密封环体（61）一端与所述静环（40）贴合、另一端设有密封环片（62）；所述密封环片（62）的径向内外两侧壁均突出所述密封环体（61）设置，且所述密封环片（62）的径向内外两侧均倾斜延伸至所述安装环槽（31）对应的侧壁。8.根据权利要求7所述耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述密封环体（61）远离所述静环（40）的一端面设置有限位环槽（61a），所述密封环片（62）中部设置有与所述限位环槽（61a）适配的限位环凸（62a），所述限位环凸（62a）插设在所述限位环槽（61a）内。9.根据权利要求8所述耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述限位环凸（62a）为所述密封环片（62）中部经冲压凸出的部位。10.根据权利要求7～9中任意一项所述耐高温釜用机械密封，其特征在于，所述安装环槽（31）侧壁设置有进液口（34）和出液口（35），所述进液口（34）和所述出液口（35）均与所述密封环片（62）与所述安装环槽（31）槽底所围成的空腔连通。

技术总结
本实用新型公开了一种耐高温釜用机械密封，涉及机械密封技术领域；包括动环，用于与转轴固定连接；第一密封环，金属材质，用于密封所述动环与转轴间的间隙；安装座，用于连接釜具，一端设置有安装环槽，中部设有供转轴穿过的轴孔，所述安装环槽与所述轴孔同轴设置；静环，能够浮动的安装在所述安装环槽内；补偿机构，位于所述静环与所述安装环槽的槽底之间；第二密封环，金属材质，安装在所述静环与所述补偿机构之间，用于密封所述静环与所述安装环槽间的间隙；其中，所述补偿机构能够将所述静环压贴在所述动环上。本实用新型提供的耐高温釜用机械密封，其辅助密封组件能够耐受高温，以降低机械密封失效的风险。机械密封失效的风险。机械密封失效的风险。


技术研发人员：张家犀 李睿恩 李稚蕊
受保护的技术使用者：四川华山流体工业技术有限责任公司
技术研发日：2023.08.01
技术公布日：2023/9/1