專利名稱：石油化工泵用波紋管機械密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種摩擦環(huán)分體組合式波紋管機械密封，適用于石油化工行業(yè)泵類轉(zhuǎn)動設(shè)備軸用機械密封。
現(xiàn)有石油化工行業(yè)泵類轉(zhuǎn)動設(shè)備軸用波紋管機械密封的結(jié)構(gòu)如附


圖1所示，固定安裝有旋轉(zhuǎn)軸套2的泵軸1通過壓蓋11安裝在泵體18上，在泵體18和旋轉(zhuǎn)軸套2之間安裝有由動金屬環(huán)座5、硬質(zhì)合金摩擦環(huán)7、石墨摩擦環(huán)8、靜金屬環(huán)座10、波紋管12、尾座13組成的密封結(jié)構(gòu)，其中動金屬環(huán)座5通過螺釘固定在旋轉(zhuǎn)軸套2上，硬質(zhì)合金摩擦環(huán)7通過熱裝過盈配合固定在動金屬環(huán)座5上；靜金屬環(huán)座10和尾座13分別焊接固定在波紋管12的兩端，并通過尾座13與壓蓋11固定連接，石墨摩擦環(huán)8通過熱裝過盈配合固定在靜金屬環(huán)座10上，并與硬質(zhì)合金摩擦環(huán)7接觸形成密封。其不足之處在于，由于硬質(zhì)合金摩擦環(huán)7和石墨摩擦環(huán)8是通過熱裝過盈配合固定安裝在動金屬環(huán)座5和靜金屬環(huán)座10上，因此兩摩擦環(huán)均受徑向緊縮力，緊縮力的大小取決于過盈量的大小，而過盈量較難控制。當(dāng)兩金屬環(huán)座5和10對兩摩擦環(huán)7和8的緊縮力過大時，兩摩擦環(huán)的表面易出現(xiàn)裂痕，導(dǎo)致密封失效；當(dāng)緊縮力過小時，由于金屬環(huán)座的線膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于摩擦環(huán)的線膨脹系數(shù)，隨著工作溫度的升高，摩擦環(huán)會從金屬環(huán)座脫落，造成密封失效；兩金屬環(huán)座對兩摩擦環(huán)施加的徑向緊縮力，隨時間推移不斷被釋放而發(fā)生變化；工作溫度的變化也會使徑向緊縮力發(fā)生變化，徑向緊縮力的變化會導(dǎo)致摩擦環(huán)表面平直度的改變，使密封泄漏，導(dǎo)致失效；由于摩擦環(huán)與金屬環(huán)座之間是通過熱裝過盈配合固定連接的，一旦摩擦環(huán)被磨損、磕碰或者因上述原因?qū)е旅芊馐r，很難進行修復(fù)，只能更換包括波紋管在內(nèi)的整個密封結(jié)構(gòu)，降低了昂貴的波紋管的使用壽命。
本實用新型的目的在于提供一種當(dāng)摩擦環(huán)密封失效時，可單獨拆換摩擦環(huán)，從而延長波紋管使用壽命的石油化工泵用波紋管機械密封。
本實用新型的技術(shù)解決方案是，包括固定安裝于泵軸上的旋轉(zhuǎn)軸套以及安裝于泵體和旋轉(zhuǎn)軸套之間的由動金屬環(huán)座、硬質(zhì)合金摩擦環(huán)、石墨摩擦環(huán)、靜金屬環(huán)座、波紋管、尾座組成的密封結(jié)構(gòu)，動金屬環(huán)座固定在轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸套上，靜金屬環(huán)座和尾座分別焊接固定在波紋管的兩端，并通過尾座與壓蓋固定連接構(gòu)成的波紋管機械密封，其特征是硬質(zhì)合金摩擦環(huán)是通過柔性膨脹石墨環(huán)過盈套裝于動金屬環(huán)座中，石墨摩擦環(huán)是通過柔性膨脹石墨環(huán)過盈套裝于靜金屬環(huán)座中，硬質(zhì)合金摩擦環(huán)和石墨摩擦環(huán)接觸形成密封。
本實用新型的優(yōu)點是由于硬質(zhì)合金摩擦環(huán)和石墨摩擦環(huán)均通過柔性膨脹石墨環(huán)過盈套裝于動金屬環(huán)座和靜金屬環(huán)座中的，而柔性膨脹石墨具有質(zhì)地柔軟、耐高溫、密封性能好的特點，因此，在摩擦環(huán)與金屬環(huán)座之間設(shè)置柔性膨脹石墨環(huán)層，通過機械力將摩擦環(huán)過盈套裝于金屬環(huán)座中固定，不僅制造工藝簡單，而且還具有以下優(yōu)點①金屬環(huán)座是通過柔性膨脹石墨對摩擦環(huán)施加徑向緊縮力的，由于柔性膨脹石墨質(zhì)地柔軟，對緊縮力有一個調(diào)節(jié)緩沖作用，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于熱裝過盈配合產(chǎn)生緊縮力過大或過小的問題，可杜絕摩擦環(huán)表面平直度改變、碎裂或脫落現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)摩擦環(huán)發(fā)生摩損或磕碰受損時，可將摩擦環(huán)拆卸下來，單獨更換，可保金波紋管和金屬環(huán)座繼續(xù)使用，維修簡便，延長波紋管使用壽命，降低生產(chǎn)成本；摩擦環(huán)、柔性膨脹石墨環(huán)和金屬環(huán)座之間的密封性能非常好，而且不受溫度變化的影響，使泵長時間運營而不發(fā)生泄漏。
下面附圖描述了本實用新型的實施例。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖下面將結(jié)合附圖對本實用新型給予詳細(xì)說明。
圖1所示是我廠設(shè)計生產(chǎn)的DBM系列波紋管機械密封，適用于石油化工企業(yè)轉(zhuǎn)動設(shè)備高溫高壓及腐蝕介質(zhì)軸密封，尤期適合泵類軸密封。本實用新型是在此礎(chǔ)楚上，僅對動、靜兩金屬環(huán)座5、10與兩摩擦環(huán)7、8的連接結(jié)構(gòu)進行了改進，其他結(jié)構(gòu)完全相同，圖2所示為輸送泵軸封用波紋管機械密封。圖中2為固定在泵軸1上的旋轉(zhuǎn)軸套，泵軸和旋轉(zhuǎn)軸套通過壓蓋11固定在泵體18上，波紋管機械密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸套2和泵體18之間。動金屬環(huán)座5的一端通過螺釘4與旋轉(zhuǎn)軸套2固定連接，硬質(zhì)合金摩擦環(huán)7通過柔性膨脹石墨環(huán)6過盈套裝于動金屬環(huán)座5的另一端中，構(gòu)成了軸封的轉(zhuǎn)動部分。軸封的固定部分由石墨摩擦環(huán)8、靜金屬環(huán)座10、波紋管12、尾座13組成，靜金屬環(huán)座10和尾座13焊接固定在波紋管12的兩端，石墨摩擦環(huán)8通過柔性膨脹石墨環(huán)9過盈套裝在靜金屬環(huán)座10中，尾座13通過螺釘17固定在壓蓋11上。石墨摩擦環(huán)8通過波紋管的彈力與硬質(zhì)合金摩擦環(huán)7接觸形成密封。由于柔性膨脹石墨質(zhì)地柔軟，彈性好，將它設(shè)置在摩擦環(huán)和金屬環(huán)座之間，通過機械力即可實施過盈配合套裝，而不需要現(xiàn)有技術(shù)中的熱裝過盈配合。因此，本實用新型把原來摩擦環(huán)與金屬環(huán)座之間的不可拆裝的剛性連接，變成可拆裝的彈性連接，從而有效地克服了原熱裝過盈配合帶來的種種弊端。圖中14、16為冷卻水進出水口，15為擋水環(huán)，3為底套。
權(quán)利要求一種石油化工行業(yè)泵類轉(zhuǎn)動設(shè)備軸用波紋管機械密封，包括固定安裝于泵軸上的旋轉(zhuǎn)軸套(2)、用于連接泵軸和泵體的壓蓋(11)以及安裝于泵體和旋轉(zhuǎn)軸套之間的由動金屬環(huán)座(5)、硬質(zhì)合金摩擦環(huán)(7)、石墨摩擦環(huán)(8)、靜金屬環(huán)座(10)、波紋管(12)、尾座(13)、組成的密封結(jié)構(gòu)，動金屬環(huán)座(5)固定在旋轉(zhuǎn)軸套(2)上，靜金屬環(huán)座(10)和尾座(13)分別焊接固定在波紋管(12)的兩端，并通過尾座(13)與壓蓋固定連接，其特征在于硬質(zhì)合金摩擦環(huán)(7)是通過柔性膨脹石墨環(huán)(6)過盈套裝于動金屬環(huán)座(5)中，石墨摩擦環(huán)(8)是通過柔性膨脹石墨環(huán)(9)過盈套裝于靜金屬環(huán)座(10)中，硬質(zhì)合金摩擦環(huán)(7)與石墨摩擦環(huán)(8)接觸形成密封。
專利摘要本實用新型為一種適用于石油化工行業(yè)泵類轉(zhuǎn)動設(shè)備軸用摩擦環(huán)分體組合式波紋管機械密封，它包括固定安裝在泵軸上的旋轉(zhuǎn)軸套，連接泵軸與泵體的壓蓋以及由動金屬環(huán)座、硬質(zhì)合金摩擦環(huán)、石墨摩擦環(huán)、靜金屬環(huán)座、波紋管、尾座組成的密封結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)特征是，摩擦環(huán)與金屬環(huán)座的連接是通過柔性膨脹石墨環(huán)過盈套裝成摩擦環(huán)分體組合結(jié)構(gòu)，可保證摩擦環(huán)不變形、不脫落，損壞時可單獨更換。
文檔編號F16J15/00GK2204358SQ94228269
公開日1995年8月2日 申請日期1994年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月6日
發(fā)明者謝東, 臧克 申請人:丹東市波紋管機械密封廠