潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械密封技術(shù)，具體是一種潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已有的潛水泵密封技術(shù)大多采用油封，即旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)有骨架油封，在包裹截面有外延的唇形密封圈。通常潛水泵使用時(shí)泵腔內(nèi)外都是液體，而電機(jī)腔內(nèi)是使用前注入的清水，偶發(fā)密封泄露，并不影響作業(yè)。潛鹵泵是浸泡在鉀鹽鹵水等高腐蝕性液體中的潛水泵，不同于一般的潛水泵，對(duì)密封要求很高。由于潛鹵電機(jī)的止推軸承選用的是滑動(dòng)軸承，泵在啟動(dòng)時(shí)將有瞬間上竄力，轉(zhuǎn)子軸會(huì)受上竄力帶動(dòng)上下竄動(dòng)，所以軸向有竄量?，F(xiàn)有的潛水泵內(nèi)置式機(jī)械密封形式，見圖1，在電機(jī)里腔的轉(zhuǎn)子軸5外周依次安裝彈簧24、機(jī)械密封動(dòng)環(huán)23、機(jī)械密封靜環(huán)22及各自的O型橡膠密封圈25、由螺釘固定的密封壓蓋21。同時(shí)還由于機(jī)械密封的內(nèi)置式安裝，機(jī)械密封的靜環(huán)安裝在密封壓蓋上，與密封壓蓋的密封靠O型橡膠密封圈保證。動(dòng)環(huán)靠彈簧與軸的抱緊力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，動(dòng)環(huán)與軸靠O型橡膠密封圈保證，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)接觸面的磨損靠彈簧來補(bǔ)償。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸上竄時(shí)，動(dòng)環(huán)受靜環(huán)的阻擋不會(huì)產(chǎn)生位移，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸下竄時(shí)(轉(zhuǎn)子軸歸位)動(dòng)環(huán)受O型橡膠密封圈與轉(zhuǎn)子軸的摩擦阻力將會(huì)與軸同時(shí)下竄產(chǎn)生位移，與靜環(huán)脫離，產(chǎn)生泄露。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)及制造方法，滿足強(qiáng)腐蝕液體環(huán)境的作業(yè)要求，延長(zhǎng)潛水泵的使用壽命。
[0004]本發(fā)明的潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械密封結(jié)構(gòu)、靜環(huán)座，其特征在于外置式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機(jī)里腔以外部位；機(jī)械密封結(jié)構(gòu):在密封襯套底孔內(nèi)依次向上有密封墊、靜環(huán)座、彈簧、機(jī)械密封靜環(huán)及O型橡膠密封圈，轉(zhuǎn)子軸由機(jī)械密封襯套底孔穿出；在機(jī)械密封靜環(huán)上相對(duì)放置機(jī)械密封動(dòng)環(huán)及其O型橡膠密封圈，機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)與靜環(huán)接觸面鑲嵌摩擦環(huán)；制造方法:在動(dòng)環(huán)、靜環(huán)不銹鋼基體的相對(duì)工作面上，鑲嵌碳化硅作為摩擦環(huán)；組裝時(shí)將靜環(huán)座放入密封襯套內(nèi)底，并由螺釘將密封墊、靜環(huán)座、密封襯套用螺釘固定，轉(zhuǎn)子軸由機(jī)械密封襯套底孔穿出，再將機(jī)械密封襯套與電機(jī)的上導(dǎo)軸承座用螺釘固定；依次在機(jī)械密封襯套內(nèi)放入彈簧、機(jī)械密封靜環(huán)及O型橡膠密封圈，相對(duì)放置機(jī)械密封動(dòng)環(huán)及其型橡膠密封圈，用螺釘將機(jī)械密封動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)子軸徑向固定。
[0005]本發(fā)明的顯著特點(diǎn):
[0006]為了保證潛鹵泵電機(jī)在鹵水的工況下正常工作，將密封結(jié)構(gòu)改為機(jī)械密封。特點(diǎn)1.密封可靠性，長(zhǎng)周期的運(yùn)行中，密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄露量很?。?.使用壽命長(zhǎng)；3.摩擦功率消耗小；4.軸或軸套基本上不受磨損；5.維修周期長(zhǎng)，端面磨損可以補(bǔ)償；6.抗振性好，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)，偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感等。
[0007]原有內(nèi)置式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)中是因?yàn)閯?dòng)環(huán)受O型橡膠密封圈與轉(zhuǎn)子軸的摩擦阻力過大，與軸同時(shí)下竄產(chǎn)生位移，與靜環(huán)脫離，發(fā)生了泄露。本發(fā)明方案對(duì)轉(zhuǎn)子軸改為外置式機(jī)械密封，見圖3，保證轉(zhuǎn)子軸上下竄動(dòng)時(shí)機(jī)械密封與軸不發(fā)生位移。機(jī)械密封的靜環(huán)安裝在靜環(huán)座上，與靜環(huán)座的密封靠O型橡膠密封圈保證，靜環(huán)座及密封墊用螺釘固定在密封襯套上。把靜環(huán)組件先安裝在密封襯套上，再將密封襯套及靜環(huán)組件一起安裝在電機(jī)上；動(dòng)環(huán)用螺釘固定在軸上，動(dòng)環(huán)與軸靠O型橡膠密封圈保證，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)接觸面的磨損靠彈簧來補(bǔ)償。當(dāng)需要對(duì)電機(jī)維修及機(jī)械密封進(jìn)行維護(hù)、更換時(shí)，只要將機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)拆卸下來、再將密封襯套拆卸即可。拆裝方便快捷，不易損壞機(jī)械密封。
[0008]本發(fā)明突出貢獻(xiàn)是將機(jī)械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機(jī)里腔以外部位，并將機(jī)械密封結(jié)構(gòu)中的動(dòng)環(huán)、靜環(huán)與轉(zhuǎn)子軸的位置關(guān)系做了調(diào)換，動(dòng)環(huán)與軸是用螺釘固定，不會(huì)產(chǎn)生位移，靜環(huán)的O型橡膠密封圈與靜環(huán)座的摩擦阻力很小，避免了動(dòng)、靜環(huán)脫離。電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸材質(zhì)為不銹耐酸鋼3Crl3，經(jīng)改變結(jié)構(gòu)后，去除了 O型橡膠密封圈與轉(zhuǎn)子軸之間產(chǎn)生的相對(duì)位移，轉(zhuǎn)子軸的軸向竄動(dòng)量由機(jī)械密封內(nèi)部調(diào)整解決。機(jī)械密封的金屬結(jié)構(gòu)件材料均使用316，提高耐腐蝕等級(jí)。
【附圖說明】
[0009]圖1是以前的潛鹵泵電機(jī)的內(nèi)置式密封結(jié)構(gòu)；
[0010]圖2是本發(fā)明潛鹵泵電機(jī)的外置式潛鹵電機(jī)密封結(jié)構(gòu)；
[0011]圖3是圖2中安裝靜環(huán)座的密封襯套。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械密封結(jié)構(gòu)、靜環(huán)座，其特征在于外置式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機(jī)里腔以外部位；機(jī)械密封結(jié)構(gòu):在密封襯套I底孔內(nèi)依次向上有密封墊10、靜環(huán)座2、彈簧9、機(jī)械密封靜環(huán)3及O型橡膠密封圈6，轉(zhuǎn)子軸5由機(jī)械密封襯套I底孔穿出；在機(jī)械密封靜環(huán)3上相對(duì)放置機(jī)械密封動(dòng)環(huán)4及其O型橡膠密封圈6。
[0013]見圖2，機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)4與靜環(huán)3接觸的工件面鑲嵌摩擦環(huán)，動(dòng)環(huán)摩擦環(huán)4a、靜環(huán)摩擦環(huán)3a的厚度突出于基體。機(jī)械密封動(dòng)環(huán)4有徑向螺孔，用螺釘7與轉(zhuǎn)子軸5徑向固定。
[0014]制造方法:材質(zhì)要求:靜環(huán)座2、靜環(huán)3、動(dòng)環(huán)4基體采用不銹鋼STS316，動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)3鑲嵌的摩擦環(huán)4a、3a采用碳化硅SIC，彈簧9和緊固螺孔采用不銹鋼STS304，密封襯套采用鑄鐵HT200。
[0015]機(jī)械密封零件的加工要求
[0016]結(jié)構(gòu)要求:1、機(jī)械密封與電機(jī)軸及密封襯套接處的部位不能產(chǎn)生相對(duì)位移，2、彈簧的工作壓力要在保證機(jī)械密封使用壽命的前提下增大，確保靜環(huán)竄動(dòng)時(shí)復(fù)位。
[0017]加工要求:密封襯套要求不得有砂眼、氣孔、裂紋、夾砂、酥松等鑄造缺陷。靜環(huán)碳化硅摩擦環(huán)的工作面粗糙度要求Ra ( 0.4，平面度0.0009，工作面相對(duì)動(dòng)環(huán)的內(nèi)孔垂直度按GB1184-80的7級(jí)精度執(zhí)行。動(dòng)環(huán)碳化硅摩擦環(huán)的工作面粗糙度要求Ra ( 0.05，平面度0.0009，動(dòng)環(huán)內(nèi)孔尺寸精度按HS要求。機(jī)械密封靜環(huán)座所安裝的密封圈表面粗糙度Ra ( 0.8，該表面相對(duì)下端面的垂直度按GB1184-80的7級(jí)精度執(zhí)行，其他部位的表面粗糙度Ra < 3.2 ;密封襯套法蘭下端面與內(nèi)側(cè)底部端面平行度不大于0.04，外圓止口與內(nèi)孔止口的徑向跳動(dòng)不大于0.025，與其它部件組裝的結(jié)合面的粗糙度要求Ra ( 3.2，其余部位Ra 12.5。
[0018]裝配時(shí)，將靜環(huán)座2放入密封襯套I內(nèi)底，并由螺釘將密封墊10、靜環(huán)座2、密封襯套I三個(gè)件用螺釘在密封襯套I底部固定，轉(zhuǎn)子軸5由機(jī)械密封襯套I底孔穿出，再將機(jī)械密封襯套I與電機(jī)的上導(dǎo)軸承座8用螺釘固定；按先后順序在靜環(huán)座2上放置彈簧9、機(jī)械密封靜環(huán)3及O型橡膠密封圈6、相對(duì)放置O型橡膠密封圈6及其機(jī)械密封動(dòng)環(huán)4，機(jī)械密封動(dòng)環(huán)4有徑向螺孔，用螺釘7與轉(zhuǎn)子軸5徑向固定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械密封結(jié)構(gòu)、靜環(huán)座，其特征在于外置式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機(jī)里腔以外部位；機(jī)械密封結(jié)構(gòu):在密封襯套(I)底孔內(nèi)依次向上有密封墊(10)、靜環(huán)座(2)、彈簧(9)、機(jī)械密封靜環(huán)(3)及O型橡膠密封圈￠)，轉(zhuǎn)子軸(5)由機(jī)械密封襯套(I)底孔穿出；在機(jī)械密封靜環(huán)(3)上相對(duì)放置機(jī)械密封動(dòng)環(huán)(4)及其O型橡膠密封圈(6)。2.一種制造權(quán)利要求1所述潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)的方法，包括機(jī)加機(jī)械密封的金屬結(jié)構(gòu)件、鑲嵌非金屬材料，其特征在于在機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)、靜環(huán)不銹鋼基體的相對(duì)工作面上，鑲嵌碳化硅作為摩擦環(huán)；裝配時(shí)，將靜環(huán)座(2)放入密封襯套(I)內(nèi)底，并由螺釘將密封墊(10)、靜環(huán)座(2)、密封襯套(I)三個(gè)件用螺釘在密封襯套(I)底部固定，轉(zhuǎn)子軸(5)由機(jī)械密封襯套(I)底孔穿出，再將機(jī)械密封襯套(I)與電機(jī)的上導(dǎo)軸承座(8)用螺釘固定；按先后順序在靜環(huán)座(2)上放置彈簧(9)、機(jī)械密封靜環(huán)(3)及O型橡膠密封圈￠)、相對(duì)放置O型橡膠密封圈(6)及其機(jī)械密封動(dòng)環(huán)(4).機(jī)械密封動(dòng)環(huán)(4)有徑向螺孔，用螺釘(7)與轉(zhuǎn)子軸(5)徑向固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于動(dòng)環(huán)摩擦環(huán)(4a)、靜環(huán)摩擦環(huán)(3a)的厚度，突出于基體。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于材質(zhì)要求:轉(zhuǎn)子軸材質(zhì)為不銹耐酸鋼3Crl3，均使用動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、靜環(huán)座、彈簧和螺釘316，摩擦環(huán)采用碳化硅SIC，密封襯套采用鑄鐵HT200。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于加工要求:密封襯套要求不得有砂眼、氣孔、裂紋、夾砂、酥松等鑄造缺陷，靜環(huán)碳化硅摩擦環(huán)的工作面粗糙度要求Ra ( 0.4，平面度0.0009，工作面相對(duì)動(dòng)環(huán)的內(nèi)孔垂直度按GB1184-80的7級(jí)精度執(zhí)行；動(dòng)環(huán)碳化硅摩擦環(huán)的工作面粗糙度要求Ra ( 0.05，平面度0.0009，動(dòng)環(huán)內(nèi)孔尺寸精度按HS要求；機(jī)械密封靜環(huán)座所安裝密封圈的表面粗糙度Ra ( 0.8，該表面相對(duì)下端面的垂直度按GB1184-80的7級(jí)精度執(zhí)行，其他部位的表面粗糙度Ra < 3.2 ;密封襯套法蘭下端面與內(nèi)側(cè)底部端面平行度不大于0.04，外圓止口與內(nèi)孔止口的徑向跳動(dòng)不大于0.025，與其它部件組裝的結(jié)合面的粗糙度要求Ra ( 3.2，其余部位Ra < 12.5。
【專利摘要】潛鹵泵電機(jī)的外置式密封結(jié)構(gòu)及制造方法，其特征在于外置式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機(jī)里腔以外部位；在密封襯套底孔內(nèi)依次向上有密封墊、靜環(huán)座、彈簧、靜環(huán)及O型橡膠密封圈，轉(zhuǎn)子軸由襯套底孔穿出；在靜環(huán)上相對(duì)放置動(dòng)環(huán)及其O型橡膠密封圈，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)接觸面鑲嵌摩擦環(huán)；制造方法：在不銹鋼動(dòng)環(huán)、靜環(huán)相對(duì)工作面上，鑲嵌碳化硅摩擦環(huán)；組裝時(shí)將密封墊、靜環(huán)座、密封襯套用螺釘固定，轉(zhuǎn)子軸由機(jī)械密封襯套底孔穿出，再將襯套與電機(jī)的上導(dǎo)軸承座用螺釘固定；依次在襯套內(nèi)放入彈簧、靜環(huán)及O型橡膠密封圈，相對(duì)放置動(dòng)環(huán)及其型橡膠密封圈，用螺釘將動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)子軸徑向固定。滿足強(qiáng)腐蝕液體環(huán)境的作業(yè)要求，延長(zhǎng)潛水泵的使用壽命。
【IPC分類】F04D29/02, F04D7/00, F04D29/12
【公開號(hào)】CN104895830
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510296542
【發(fā)明人】董盛軍, 李洪軍, 張?jiān)姺? 伍尚斌, 張 成, 王雷, 常輝
【申請(qǐng)人】沈陽潛水泵業(yè)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月2日