本實用新型涉及機械密封技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可采用多種組合形式的機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

機械密封在工作過程中，由于密封介質(zhì)溫度高及密封端面相互摩擦而產(chǎn)生熱量，會使密封端面溫度升高，如不采取冷卻措施，密封端面間流體形成的液膜可能出現(xiàn)氣化、被破壞或黏度大幅度變化，使密封端面磨損，密封失效；同時溫度升高還會使密封環(huán)變形，造成密封端面接觸狀態(tài)的改變。因此，機械密封通常需要設(shè)置相應的保溫結(jié)構(gòu)，以控制機械密封工作過程的溫度，對機械密封形成有效的保護。現(xiàn)有機械密封所采用的保溫結(jié)構(gòu)主要分為沖洗、急冷及其他冷卻三種方式。其中，沖洗保溫結(jié)構(gòu)通常采用在機械密封上設(shè)置沖洗通道，由沖洗通道上外接管道引入流體，流體沖刷機械密封的端面外側(cè)，帶走端面熱量，實現(xiàn)對機械密封的冷卻；或是在機械密封上設(shè)置循環(huán)沖洗通道，在機械密封的密封腔內(nèi)形成循環(huán)流體，循環(huán)流體沖洗機械密封的端面外側(cè)，從而帶走端面熱量。急冷保溫結(jié)構(gòu)通常采用外接流體在密封靜環(huán)背部通過直接接觸密封端面內(nèi)側(cè)，帶走端面熱量。另外其它常用的保溫結(jié)構(gòu)還有靜環(huán)外周直接冷卻；采用冷卻夾套冷卻密封腔；半封閉式腔體內(nèi)利用喉套隔離密封介質(zhì)，通過其他溫度的流體直接冷卻端面方式等。以上這些保溫結(jié)構(gòu)，存在冷卻方式單一，冷卻效果不好的問題，往往無法滿足機械密封冷卻的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有機械密封冷卻結(jié)構(gòu)冷卻方式單一、冷卻效果不好，各冷卻部位溫度不均勻的問題，提供一種機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)， 采用多級式冷卻結(jié)構(gòu)和輔助保溫方式，冷卻效果好，同時兼具對密封端面之間液膜進行保溫的功能，特別適用于對溫度變化比較敏感的密封流體介質(zhì)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了一種機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)，所述機械密封包括密封殼體、靜環(huán)及設(shè)置在軸或軸套上的動環(huán)，所述軸或軸套與密封殼體之間設(shè)置一級輔助密封，所述保溫結(jié)構(gòu)至少包括一級保溫結(jié)構(gòu)，所述一級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體上的循環(huán)沖洗腔及由動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)內(nèi)周面、一級輔助密封和密封殼體組成的急冷循環(huán)腔，循環(huán)沖洗腔設(shè)置在靜環(huán)圓周面外側(cè)，急冷循環(huán)腔設(shè)置在靜環(huán)背部，密封殼體上設(shè)置有循環(huán)流體通道和急冷流體通道，循環(huán)流體通道和急冷流體通道分別連通循環(huán)沖洗腔和急冷循環(huán)腔。

上述技術(shù)方案中，進一步地，所述一級輔助密封采用喉套、節(jié)流環(huán)、梳齒密封、迷宮密封或唇形密封。

上述技術(shù)方案中，進一步地，所述保溫結(jié)構(gòu)還包括二級保溫結(jié)構(gòu)，所述軸或軸套與密封殼體之間還設(shè)置有二級輔助密封，所述二級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體上的二級保溫腔和由一級輔助密封、二級輔助密封和密封殼體組成的二級恒溫腔，所述二級保溫腔設(shè)置在二級恒溫腔上方，所述密封殼體上設(shè)置有保溫介質(zhì)通道，所述保溫介質(zhì)通道連通二級保溫腔。

上述技術(shù)方案中，進一步地，所述二級輔助密封采用喉套、節(jié)流環(huán)、梳齒密封、迷宮密封或唇形密封。

上述技術(shù)方案中，進一步地，所述保溫結(jié)構(gòu)還包括三級保溫結(jié)構(gòu)，所述軸或軸套與密封殼體之間還設(shè)置有三級輔助密封，所述三級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體上的三級保溫腔和由二級輔助密封、三級輔助密封和密封殼體組成的三級恒溫腔，所述三級保溫腔設(shè)置在三級恒溫腔上方，所述密封殼體上設(shè)置有 保溫介質(zhì)通道，所述保溫介質(zhì)通道連通三級保溫腔。

上述技術(shù)方案中，進一步地，所述三級輔助密封采用喉套、節(jié)流環(huán)、梳齒密封、迷宮密封或唇形密封。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還采用了一種機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)，所述機械密封包括密封殼體、靜環(huán)及設(shè)置在軸或軸套上的動環(huán)，所述軸或軸套與密封殼體之間設(shè)置有一級輔助密封和二級輔助密封，所述保溫結(jié)構(gòu)包括一級保溫結(jié)構(gòu)和二級保溫結(jié)構(gòu)，所述一級保溫結(jié)構(gòu)為由動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)內(nèi)周面、一級輔助密封和密封殼體組成的急冷循環(huán)腔；所述急冷循環(huán)腔設(shè)置在靜環(huán)背部，所述密封殼體上對應設(shè)置有急冷流體通道，所述急冷流體通道連通急冷循環(huán)腔；所述二級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體上的二級保溫腔和由一級輔助密封、二級輔助密封和密封殼體組成的二級恒溫腔，所述二級保溫腔設(shè)置在二級恒溫腔上方，所述密封殼體上設(shè)置有保溫介質(zhì)通道，所述保溫介質(zhì)通道連通二級保溫腔。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還采用了一種機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)，所述機械密封包括密封殼體、靜環(huán)及設(shè)置在軸或軸套上的動環(huán)，所述軸或軸套上設(shè)置有一級輔助密封和二級輔助密封，所述保溫結(jié)構(gòu)包括一級保溫結(jié)構(gòu)、二級保溫結(jié)構(gòu)和三級保溫結(jié)構(gòu)，所述一級保溫結(jié)構(gòu)為設(shè)置在密封殼體上的循環(huán)沖洗腔；所述循環(huán)沖洗腔設(shè)置在靜環(huán)圓周面外側(cè)，所述密封殼體上對應設(shè)置有循環(huán)流體通道，所述循環(huán)流體通道連通循環(huán)沖洗腔；所述二級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體上的二級保溫腔和由動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)內(nèi)周面、一級輔助密封和密封殼體組成組成的二級恒溫腔，所述二級保溫腔設(shè)置在二級恒溫腔上方；所述三級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體上的三級保溫腔和由一級輔助密封、二級輔助密封和密封殼體組成的三級恒溫腔，所述三級保溫腔設(shè)置在三級恒溫 腔上方，所述密封殼體上設(shè)置有保溫介質(zhì)通道，所述保溫介質(zhì)通道分別連通二級保溫腔和三級保溫腔。

本實用新型采用對靜環(huán)周面直接冷卻與對靜環(huán)與動環(huán)接觸端面、靜環(huán)端面直接冷卻的組合方式，達到了很好的冷卻效果，并且使冷卻部位的溫度更加均勻；同時結(jié)合在冷卻部位設(shè)置使其與大氣隔離的恒溫腔結(jié)構(gòu)，使機械密封的密封組件溫度穩(wěn)定在一定的范圍，從而對機械密封起到很好的散熱冷卻和保溫的效果。

同時，本實用新型結(jié)構(gòu)還可起到穩(wěn)定機械密封中密封端面之間液膜溫度的作用，密封端面之間的液膜溫度升高時會使流體粘度升高，導致機械密封內(nèi)流體的大量泄漏，液膜溫度過高時會使流體氣化，導致機械密封之間發(fā)生干摩擦而損壞動環(huán)和靜環(huán)；而密封端面之間的液膜溫度過低則會使流體發(fā)生固化，同樣會導致動環(huán)和靜環(huán)發(fā)生損壞；本實用新型通過設(shè)置多級保溫結(jié)構(gòu)起到了穩(wěn)定密封端面之間液膜溫度的作用，從而對機械密封中的動環(huán)和靜環(huán)進行有效的保護，提高了機械密封的使用壽命和密封效果。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型實施例二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型實施例三結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型實施例四結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型實施例五結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、軸，2、動環(huán)，3，靜環(huán)，4、密封殼體，5、一級輔助密封，6、二級輔助密封，7、三級輔助密封，8、循環(huán)沖洗腔，9、急冷循環(huán)腔，10、循環(huán)流體通道，11、急冷流體通道，12、保溫介質(zhì)通道，13、二級恒溫腔，14、三 級恒溫腔，16、二級保溫腔，17、三級保溫腔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。

實施例一

如圖1所示的機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)，所述機械密封包括密封殼體4、靜環(huán)3和設(shè)置在軸1上的動環(huán)2，所述軸1與密封殼體4之間設(shè)置一級輔助密封5，所述保溫結(jié)構(gòu)包括一級保溫結(jié)構(gòu)，所述一級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的循環(huán)沖洗腔8和由動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)內(nèi)周面、一級輔助密封5和密封殼體4組成的急冷循環(huán)腔9，所述循環(huán)沖洗腔8設(shè)置在靜環(huán)圓周面外側(cè)，急冷循環(huán)腔9設(shè)置在靜環(huán)背部，所述密封殼體4上設(shè)置有循環(huán)流體通道10和急冷流體通道11，所述循環(huán)流體通道10和急冷流體通道11分別連通循環(huán)沖洗腔8和急冷循環(huán)腔9。

所述一級輔助密封5采用喉套、節(jié)流環(huán)、梳齒密封、迷宮密封或唇形密封。

機械密封工作時，沖洗介質(zhì)經(jīng)循環(huán)流體通道進入循環(huán)沖洗腔對靜環(huán)進行冷卻，急冷流體經(jīng)急冷流體通道進入急冷循環(huán)腔對動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)端面進行冷卻。

實施例二

如圖2所示的機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)，所述機械密封包括密封殼體4、靜環(huán)3和設(shè)置在軸1上的動環(huán)2，所述軸1上設(shè)置一級輔助密封5和二級輔助密封6，所述保溫結(jié)構(gòu)包括一級保溫結(jié)構(gòu)和二級保溫結(jié)構(gòu)，所述一級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的循環(huán)沖洗腔8和由動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)內(nèi)周面、一級輔助密封5和密封殼體4組成的急冷循環(huán)腔9，所述循環(huán)沖洗腔8設(shè)置在靜環(huán)圓周面外側(cè)，急冷循環(huán)腔9設(shè)置在靜環(huán)背部，所述密封殼體4上設(shè)置有循環(huán)流 體通道10和急冷流體通道11，所述循環(huán)流體通道10和急冷流體通道11分別連通循環(huán)沖洗腔8和急冷循環(huán)腔9；所述二級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的二級保溫腔16和由一級輔助密封5、二級輔助密封6和密封殼體4組成的二級恒溫腔13，所述二級保溫腔16設(shè)置在二級恒溫腔13上方，所述密封殼體上設(shè)置有保溫介質(zhì)通道12，所述保溫介質(zhì)通道12連通二級保溫腔13。

所述二級輔助密封6采用喉套、節(jié)流環(huán)、梳齒密封、迷宮密封或唇形密封。

二級保溫腔設(shè)置在急冷循環(huán)腔的右側(cè)，即靠近大氣一側(cè)，起到對冷卻部位進行保溫的作用，該實施例中，保溫介質(zhì)經(jīng)保溫介質(zhì)通道進入二級保溫腔，在二級保溫腔的作用下，二級恒溫腔內(nèi)形成穩(wěn)定的溫度氛圍，從而起到對冷卻部位與大氣之間隔離，同時穩(wěn)定冷卻部位溫度的作用，使各冷卻部位的溫度更加均勻。

實施例三

如圖3所示的機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)，所述機械密封包括密封殼體4、靜環(huán)3和設(shè)置在軸1上的動環(huán)2，所述軸1上設(shè)置一級輔助密封5、二級輔助密封6和三級輔助密封7，所述保溫結(jié)構(gòu)包括一級保溫結(jié)構(gòu)、二級保溫結(jié)構(gòu)和三級保溫結(jié)構(gòu)，所述一級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的循環(huán)沖洗腔8和由動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)內(nèi)周面、一級輔助密封5和密封殼體4組成的急冷循環(huán)腔9，所述循環(huán)沖洗腔8設(shè)置在靜環(huán)圓周面外側(cè)，急冷循環(huán)腔9設(shè)置在靜環(huán)背部，所述密封殼體4上設(shè)置有循環(huán)流體通道10和急冷流體通道11，所述循環(huán)流體通道10和急冷流體通道11分別連通循環(huán)沖洗腔8和急冷循環(huán)腔9；所述二級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的二級保溫腔16和由一級輔助密封5、二級輔助密封6和密封殼體4組成的二級恒溫腔13，所述二級保溫腔16設(shè)置在二級恒溫腔13上方；所述三級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的三級保溫腔17和由 二級輔助密封6、三級輔助密封7和密封殼體4組成的三級恒溫腔14，所述三級保溫腔17設(shè)置在三級恒溫腔14上方，所述密封殼體4上設(shè)置有保溫介質(zhì)通道12，所述保溫介質(zhì)通道12分別連通二級保溫腔13和三級保溫腔14。

所述三級輔助密封7采用喉套、節(jié)流環(huán)、梳齒密封、迷宮密封或唇形密封。

該實施例中，保溫介質(zhì)經(jīng)保溫介質(zhì)通道進入三級保溫腔，在三級保溫腔的作用下，三級恒溫腔內(nèi)形成穩(wěn)定的溫度氛圍，三級恒溫腔設(shè)置在二級恒溫腔右側(cè)，進一步起到隔離保溫的效果。

實施例四

如圖4所示的機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)，所述機械密封包括密封殼體4、靜環(huán)3和設(shè)置在軸1上的動環(huán)2，所述軸1上設(shè)置有一級輔助密封5和二級輔助密封6，所述保溫結(jié)構(gòu)包括一級保溫結(jié)構(gòu)和二級保溫結(jié)構(gòu)，所述一級保溫結(jié)構(gòu)為由動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)內(nèi)周面、一級輔助密封5和密封殼體4組成的急冷循環(huán)腔9；所述急冷循環(huán)腔9設(shè)置在靜環(huán)背部，所述密封殼體4上對應設(shè)置有急冷流體通道11，所述急冷流體通道11連通急冷循環(huán)腔9；所述二級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的二級保溫腔16和由一級輔助密封5、二級輔助密封6和密封殼體4組成的二級恒溫腔13，所述二級保溫腔16設(shè)置在二級恒溫腔13上方，所述密封殼體4上設(shè)置有保溫介質(zhì)通道12，所述保溫介質(zhì)通道12連通二級保溫腔16。二級恒溫腔設(shè)置在急冷循環(huán)腔的右側(cè)，即靠近大氣一側(cè)，從而起到使急冷循環(huán)腔與大氣隔離的效果。

實施例五

如圖5所示的機械密封組合式保溫結(jié)構(gòu)，所述機械密封包括密封殼體4、靜環(huán)3和設(shè)置在軸1上的動環(huán)2，所述軸1上設(shè)置有一級輔助密封5和二級輔助密封6，所述保溫結(jié)構(gòu)包括一級保溫結(jié)構(gòu)、二級保溫結(jié)構(gòu)和三級保溫結(jié)構(gòu)，所述一 級保溫結(jié)構(gòu)為設(shè)置在密封殼體4上的循環(huán)沖洗腔8；所述循環(huán)沖洗腔8設(shè)置在靜環(huán)圓周面外側(cè)，所述密封殼體4上對應設(shè)置有循環(huán)流體通道10，所述循環(huán)流體通道10連通循環(huán)沖洗腔8；所述二級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的二級保溫腔16和由動環(huán)與靜環(huán)接觸端面、靜環(huán)內(nèi)周面、一級輔助密封和密封殼體組成組成的二級恒溫腔13，所述二級保溫腔16設(shè)置在二級恒溫腔13上方；所述三級保溫結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在密封殼體4上的三級保溫腔17和由一級輔助密封5、二級輔助密封6和密封殼體4組成的三級恒溫腔14，所述三級保溫腔17設(shè)置在三級恒溫腔14上方，所述密封殼體4上設(shè)置有保溫介質(zhì)通道12，所述保溫介質(zhì)通道12分別連通二級保溫腔16和三級保溫腔17。該結(jié)構(gòu)中二級恒溫腔設(shè)置在靜環(huán)背部，三級恒溫腔設(shè)置在二級恒溫腔的右側(cè)，即靠近大氣一側(cè)，二級恒溫腔和三級恒溫腔起到雙重保溫的效果。

上述實施例中，軸上可以設(shè)置軸套，相應地，此時動環(huán)、一級輔助密封、二級輔助密封和三級輔助密封均分別設(shè)置在軸套上，這種變化不會影響本實用新型的結(jié)構(gòu)和使用效果。

本實用新型的說明書和附圖被認為是說明性的而非限制性的，在本實用新型基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。