本發(fā)明涉及密封裝置領(lǐng)域，特別涉及一種機械密封裝置。

背景技術(shù)：

機械密封是指由至少一對垂直于轉(zhuǎn)動軸的端面在液體壓力和補償機構(gòu)彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止液體泄漏的裝置。機械密封組件一般包括：動環(huán)、靜環(huán)、輔助密封件、以及彈力補償機構(gòu)，工作時，動環(huán)和靜環(huán)之間存在相對運動，在液體介質(zhì)壓力和彈力補償機構(gòu)的彈力共同作用下，動環(huán)和靜環(huán)端面緊密貼合且在兩端面間形成液膜，從而實現(xiàn)密封。

機械密封組件工作過程中，動環(huán)和靜環(huán)之間的相對運動會產(chǎn)生熱量，若不及時將熱量散發(fā)，溫度過高容易導(dǎo)致機械密封組件失效，進而產(chǎn)生密封泄露，因此，需要對機械密封組件進行冷卻處理。目前，機械密封組件的冷卻通常是采用沖洗式結(jié)構(gòu)，通過在機械密封結(jié)構(gòu)上分別設(shè)置沖洗進口管路和沖洗出口管路，冷卻水經(jīng)沖洗進口管路進入密封腔，經(jīng)沖洗出口管路流出，從而帶走機械密封組件工作產(chǎn)生的熱量。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術(shù)中采用冷卻水作為沖洗介質(zhì)，而當運送介質(zhì)為低溫介質(zhì)，例如液化石油氣、液化天然氣等，運送介質(zhì)與沖洗介質(zhì)之間溫差極大，易導(dǎo)致機械密封組件損壞，且采用冷卻水沖洗達不到機械密封組件冷卻效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種機械密封裝置。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實施例提供了一種機械密封裝置，適用于安裝在轉(zhuǎn)動軸上，所述機械密封裝置包括套裝在所述轉(zhuǎn)動軸上的機械密封組件、套裝在所述轉(zhuǎn)動軸上且設(shè)置于所述機械密封組件兩側(cè)的第一密封壓蓋和第二密封壓蓋、設(shè)置于所述第一密封壓蓋和第二密封壓蓋之間的密封座、固定套裝在所述機械密封組件的動環(huán)上的泵送環(huán)、以及套裝在所述轉(zhuǎn)動軸上且與所述機械密封組件間隔布置的風扇；

所述機械密封組件、第一密封壓蓋、第二密封壓蓋和密封座之間形成環(huán)形的密封腔，所述泵送環(huán)位于所述密封腔內(nèi)，所述密封腔內(nèi)設(shè)有液體介質(zhì)和導(dǎo)熱塊。

進一步地，所述密封座的側(cè)壁上設(shè)有散熱片且所述散熱片位于所述密封腔外。

具體地，所述導(dǎo)熱塊的與所述第一密封壓蓋和第二密封壓蓋相對的表面上分別設(shè)有凸起，所述第一密封壓蓋和第二密封壓蓋上設(shè)有與所述凸起相對應(yīng)的凹槽，所述凸起和所述凹槽相互配合從而將所述導(dǎo)熱塊固定在所述密封腔內(nèi)，所述導(dǎo)熱塊的遠離所述轉(zhuǎn)動軸的一端的端面與所述密封腔的內(nèi)壁相接觸。

進一步地，所述泵送環(huán)上設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)動軸徑向延伸的螺孔，所述螺孔內(nèi)設(shè)有螺釘，從而將所述泵送環(huán)固定在所述機械密封組件的動環(huán)上。

優(yōu)選地，所述泵送環(huán)為螺旋式泵送環(huán)。

進一步地，所述風扇包括固定套裝在所述轉(zhuǎn)動軸上的支座、以及固定在所述支座上的葉片。

進一步地，所述密封腔的側(cè)壁上設(shè)有液體入口，所述液體入口的一端與所述密封腔相連接。

更進一步地，所述液體入口的另一端設(shè)有密封監(jiān)測裝置。

可選地，所述導(dǎo)熱塊采用鋁合金材料制成。

可選地，所述液體介質(zhì)為透明液體介質(zhì)。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明實施例提供了一種機械密封裝置，該機械密封裝置包括機械密封組件、第一密封壓蓋、第二密封壓蓋、密封座、泵送環(huán)、以及風扇，其中，機械密封組件、第一密封壓蓋、第二密封壓蓋和密封座之間形成密封腔，泵送環(huán)位于密封腔內(nèi)，密封腔內(nèi)設(shè)有液體介質(zhì)和導(dǎo)熱塊。通過設(shè)置于機械密封組件的動環(huán)上的泵送環(huán)轉(zhuǎn)動，液體介質(zhì)在密封腔內(nèi)循環(huán)流動，從而將機械密封組件工作產(chǎn)生的熱量充分傳遞給導(dǎo)熱塊，然后經(jīng)風扇散熱，進而實現(xiàn)機械密封組件的散熱冷卻。

應(yīng)當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種機械密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種機械密封裝置的泵送環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種機械密封裝置的密封監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

本發(fā)明實施例提供了一種機械密封裝置，該機械密封裝置適用于安裝在轉(zhuǎn)動軸上，在本實施例中，該機械密封裝置可以應(yīng)用于電動深井泵，其中，電動深井泵抽取的液體介質(zhì)常為易燃易爆的液體介質(zhì)，例如液化石油氣、液化天然氣等，通過本發(fā)明實施例提供的機械密封裝置，可以將機械密封組件工作產(chǎn)生的熱量及時傳導(dǎo)出去，避免了因機械密封組件溫度升高造成機械密封組件失效而導(dǎo)致易燃易爆液體介質(zhì)向外泄露現(xiàn)象的發(fā)生，極大地提高了設(shè)備的安全性。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種機械密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該機械密封裝置包括套裝在轉(zhuǎn)動軸10上的機械密封組件21、套裝在轉(zhuǎn)動軸10上且設(shè)置于機械密封組件21兩側(cè)的第一密封壓蓋22和第二密封壓蓋23、設(shè)置于第一密封壓蓋22和第二密封壓蓋23之間的密封座24、固定套裝在機械密封組件21的動環(huán)21a上的泵送環(huán)25、以及套裝在轉(zhuǎn)動軸10上且與機械密封組件21間隔布置的風扇26。其中，機械密封組件21、第一密封壓蓋22、第二密封壓蓋23和密封座24之間形成環(huán)形的密封腔27，泵送環(huán)25位于該密封腔27內(nèi)，密封腔27內(nèi)設(shè)有液體介質(zhì)和導(dǎo)熱塊28。

具體地，機械密封組件21包括：動環(huán)21a、靜環(huán)21b、密封圈21c、以及壓簧21d，其中動環(huán)21a固定套裝在轉(zhuǎn)動軸10上，靜環(huán)21b分別固定安裝在第一密封壓蓋22和第二密封壓蓋23上。機械密封組件21工作時，動環(huán)21a隨著轉(zhuǎn)動軸10轉(zhuǎn)動，與靜環(huán)21b之間形成相對運動，在液體介質(zhì)壓力和壓簧21d的彈力共同作用下，動環(huán)21a和靜環(huán)21b端面緊密貼合且在兩端面間形成液膜，配合密封圈21c，從而實現(xiàn)密封。在本發(fā)明實施例中，機械密封組件21為雙端面機械密封，由第一道機械密封21e和第二道機械密封21f組成。采用雙端面機械密封時，當?shù)谝坏罊C械密封21e產(chǎn)生泄漏時，第二道機械密封21f還可以用于密封，從而提高機械密封的可靠性。當然，機械密封組件21也可以為單端面機械密封，本發(fā)明實施例對此不做限制。

進一步地，密封座24的側(cè)壁上設(shè)有散熱片29且該散熱片29位于密封腔27外。該散熱片29可以將導(dǎo)熱塊28傳導(dǎo)至密封座24上的部分熱量散發(fā)，輔助散熱，進而提高機械密封組件21的散熱冷卻效果。

具體地，導(dǎo)熱塊28的與第一密封壓蓋22和第二密封壓蓋23相對的表面上分別設(shè)有凸起28a和28b，第一密封壓蓋22上設(shè)有與凸起28a相對應(yīng)的凹槽22a，第二密封壓蓋23上設(shè)有與凸起28b相對應(yīng)的凹槽23a，凸起28a與凹槽22a相互配合以及凸起28b與凹槽23a相互配合從而將導(dǎo)熱塊28固定在密封腔27內(nèi)，且導(dǎo)熱塊28的遠離轉(zhuǎn)動軸10的一端的端面28c與密封腔27的內(nèi)壁相接觸。一方面可以固定導(dǎo)熱塊28，避免轉(zhuǎn)動軸10轉(zhuǎn)動時導(dǎo)熱塊28位置變化而影響其他組件，例如，影響泵送環(huán)25的轉(zhuǎn)動；另外，導(dǎo)熱塊28的端面28c與密封腔27的內(nèi)壁相接觸可以將導(dǎo)熱塊28傳導(dǎo)的熱量更有效的傳遞給密封座24即將熱量傳遞至密封腔27外，然后經(jīng)風扇26散熱，進而加強機械密封組件21的散熱冷卻效果。

可選地，導(dǎo)熱塊28可以采用鋁合金材料制成。由于鋁合金具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，進而可以快速將熱量經(jīng)液體介質(zhì)傳遞給密封座24，加強機械密封組件21的散熱冷卻效果；另外，鋁合金材料質(zhì)輕，可以避免過重而影響其他接觸組件。當然，導(dǎo)熱塊28也可以采用其他金屬材料制成，例如銅等，本發(fā)明實施例對此不做限制。

在本發(fā)明實施例中，為了加強機械密封組件21工作產(chǎn)生的熱量傳遞，在泵送環(huán)25可以轉(zhuǎn)動以及液體介質(zhì)可以循環(huán)流動的前提下，設(shè)于密封腔27內(nèi)的導(dǎo)熱塊28體積可以盡可能的大，導(dǎo)熱塊28體積增大可以將更多的熱量傳導(dǎo)出去，加強機械密封組件21的散熱冷卻效果。

進一步地，泵送環(huán)25上設(shè)有沿轉(zhuǎn)動軸10徑向延伸的螺孔25a，該螺孔25a內(nèi)設(shè)有螺釘，從而將泵送環(huán)25固定在機械密封組件21的動環(huán)21a上。采用螺釘與螺孔25a相配合的方式可以將泵送環(huán)25固定在動環(huán)21a上，有利于泵送環(huán)25的安裝和固定。

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種機械密封裝置的泵送環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，泵送環(huán)25為螺旋式泵送環(huán)。將泵送環(huán)25設(shè)計成螺旋式形狀，該泵送環(huán)25轉(zhuǎn)動時，液體介質(zhì)可以更有效的在密封腔27內(nèi)循環(huán)流動繼而促進熱量的傳遞。其中，泵送環(huán)25可以依據(jù)密封腔27的空間大小設(shè)計。在本發(fā)明實施例中，由于導(dǎo)熱塊28的體積較大，因此密封腔27的徑向空間較小、軸向空間較大，可以選擇螺旋式泵送環(huán)。

具體地，風扇26包括固定套裝在轉(zhuǎn)動軸10上的支座26a、以及固定在該支座26a上的葉片26b，葉片26b通過螺絲26c與支座26a固定連接。其中，支座26a與轉(zhuǎn)動軸10傳動連接，因此固定在支座26a上的葉片26b以及支座26a可以隨著轉(zhuǎn)動軸10一起轉(zhuǎn)動，進而風扇26實現(xiàn)散熱。

可選地，密封腔27的側(cè)壁上設(shè)有液體入口27a，液體入口27a的一端與密封腔27相連接。該液體入口27a可以用于注入液體介質(zhì)，使得密封腔27充滿液體介質(zhì)。在本發(fā)明實施例中，該液體入口27a可以設(shè)置于第一密封壓蓋22上且與密封腔27相連接，將液體入口27a設(shè)置于第一密封壓蓋22上可以在密封腔27充滿液體介質(zhì)情況下避免液體介質(zhì)回流現(xiàn)象的發(fā)生。

在本發(fā)明實施例中，液體入口27a的另一端設(shè)有密封監(jiān)測裝置。該密封監(jiān)測裝置可以用于機械密封裝置的泄露監(jiān)測。

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種機械密封裝置的密封監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該密封監(jiān)測裝置主要包括殼體41、活塞42、壓力表43、壓縮彈簧44、觀察罩45、活塞桿46、第一連接管47、第二連接管48；其中，活塞42將殼體41內(nèi)的空腔分為第一腔49a和第二腔49b，第一連接管47與第一腔49a相連接，第二連接管48與第二腔49b相連接，活塞桿46的一端位于第一腔49a內(nèi)且安裝在活塞42上，觀察罩45安裝在殼體41頂蓋上，活塞桿46的另一端伸出殼體41頂蓋并伸入觀察罩45內(nèi)，壓縮彈簧44位于第二腔49b內(nèi)，且壓縮彈簧44的兩端分別抵在活塞42和殼體41底蓋上；第一腔49a內(nèi)設(shè)有液體介質(zhì)；壓力表43用于測量第一腔49a內(nèi)的壓力。

本發(fā)明實施例中，該機械密封裝置的密封監(jiān)測可以采用上述密封監(jiān)測裝置，密封腔27經(jīng)液體入口27a與第一連接管47連接，電動深井泵的集液室與第二連接管48連接，其中，壓縮彈簧44的彈力加上電動深井泵集液室的壓力與第一腔49a的壓力加上密封腔27的壓力相等。當發(fā)生密封泄露時，密封腔27內(nèi)的液體介質(zhì)減少，則第一腔49a內(nèi)的液體介質(zhì)會經(jīng)第一連接管47、液體入口27a進入密封腔27，進而第一腔49a內(nèi)的液體介質(zhì)減少，壓力表43檢測的壓力減小，同時，活塞桿46處于的平衡也會因為第一腔49a的壓力減小而被打破，通過觀察罩45觀察活塞桿46的運動情況也可以判斷機械密封是否發(fā)生泄露；另外，通過觀察罩45上的刻度可以讀取活塞桿46的端部位置，進而判斷機械密封泄漏的液體介質(zhì)的量。

可選地，該液體介質(zhì)可以為透明液體介質(zhì)，例如煤油等。當液體介質(zhì)為透明液體介質(zhì)時，可以通過觀察罩45直接觀察活塞桿46的運動情況及其端部位置刻度，進而判斷機械密封是否發(fā)生泄漏以及液體介質(zhì)的泄露量，提高機械密封裝置的可靠性，進而提高設(shè)備的安全性。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。