一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置

技术领域

本发明属于液体机械密封装置技术领域，具体涉及一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置。

背景技术

机械密封作为一种用于解决旋转轴与机体之间密封的装置，主要依靠弹性元件对动环、静环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件的压紧而达到密封的轴向端面密封装置。机械密封以其低泄漏、低功耗、长寿命等显著性能优势广泛应用于压缩机、泵、反应釜等旋转机械中，随着其在核主泵、航天飞机、大功率飞机发动机、深海机器人等高新技术装备上应用，对密封的低功耗、高可靠性提出了更高的要求。

污水泵是将城市生活污水和工业过程污水定时输送到污水处理站进行净化处理的一种装置，为控制污染介质外泄需要采用密封，因此开展污水泵用机械密封结构设计意义重大。

目前国内污水泵密封装置大部分使用的是端面密封。虽然端面密封比填料密封可靠，但面对现实中的一系列难题，普通端面密封的性能已达不到要求。通常，在存在高污染、高危险性工艺流体的密封场合，国内外主要采用普通的接触式双端面机械密封，两密封之间通过阻塞流体辅助系统注入压力高于被密封介质压力的阻塞流体，防止被密封介质向外界的泄漏。但在实际工程应用中，常常由于诸多原因特别是阻塞流体辅助系统出现故障而不能有效地阻止被密封介质的泄漏，尤其是对于输送高含固体颗粒介质、频繁开停及易抽空的工艺流程泵，密封的可靠性远不如人意。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，提高了密封安全性，且能够降低悬浮介质在密封面上的粘着磨损程度，保护密封面，进一步提高密封的稳定性。

本发明提供如下技术方案：一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，包括旋转轴；其特征在于：所述旋转轴的外侧套设有轴套，轴套的外侧串联套设有主密封装配体及次密封装配体，所述主密封装配体、次密封装配体的外侧分别对应设置有主密封侧压盖、次密封侧压盖；

所述主密封侧压盖的一侧设有密封装置固定体，另一侧与次密封侧压盖相配合，所述主密封侧压盖、密封装置固定体与密封侧压盖之间连接固定形成一个整体；

所述主密封装配体内部设置有锥面密封，所述主密封侧压盖内部设置有端面密封。

所述的一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，其特征在于所述主密封装配体沿着旋转轴的轴向依次设置有主密封弹簧座、主密封推环、主密封动环及主密封静环，所述主密封弹簧座与主密封推环之间设置有主圆柱压缩弹簧，所述主密封动环与主密封静环之间设置有锥面密封配合，所述主密封静环与主密封侧压盖定位连接，所述主密封推环与主密封动环之间、主密封静环与主密封侧压盖之间均设置有密封结构。

所述的一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，其特征在于所述主密封推环、主密封动环及主密封静环与轴套之间均为过盈配合。

所述的一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，其特征在于所述次密封装配体沿着旋转轴的轴向依次设置有次密封弹簧座、次密封推环、次密封动环及次密封静环，所述次密封弹簧座与次密封推环之间设置有次圆柱压缩弹簧，所述次密封动环与次密封静环之间设置有次级端面密封配合，所述次密封静环与次密封侧压盖定位连接，所述次密封推环与次密封动环之间、次密封静环与次密封侧压盖之间均有密封结构。

所述的一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，其特征在于所述次密封推环、次密封动环及次密封静环与轴套之间均为过盈配合。

所述的一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，其特征在于所述密封装置固定体与主密封侧压盖之间、主密封侧压盖与次密封侧压盖之间均设有密封结构。

所述的一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，其特征在于所述次密封侧压盖一侧外端安装有偏心片。

所述的一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，其特征在于所述轴套通过固定件固定安装在旋转轴的外侧，固定件外侧端部安装有端盖挡环。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明中，主密封动环与主密封静环之间采用锥面密封配合，该锥面密封配合决定了摩擦副即便磨损了也能很好的保持密封面的贴合，且锥面密封接触面小导致散热好，降低了粘着磨损程度，介质中的悬浮固体颗粒不易在锥面密封面内驻留；此外，配合次密封推环与次密封静环之间采用的端面密封配合，形成串联的二级密封，有效的降低了泄漏量，提高了密封的安全性及稳定性。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明的主密封装配体剖视结构示意图；

图3为本发明的主密封侧压盖剖视结构示意图；

图4为本发明的次密封装配体剖视结构示意图；

图5为本发明的次密封侧压盖剖视结构示意图。

图中：1、轴套；2、主密封装配体；21、主密封弹簧座；22、主圆柱压缩弹簧；23、主密封推环； 25、主密封动环；26、主密封静环； 4、定位销；5、主密封侧压盖；6、次密封装配体；61、次密封弹簧座；62、次圆柱压缩弹簧；63、次密封推环； 65、次密封动环；66、次密封静环；7、次密封侧压盖；8、连接螺钉；9、偏心片；10、端盖挡环；11、固定件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

请参阅图1-5，一种污水泵用两级锥面-端面串联接触式机械密封装置，包括旋转轴，旋转轴的外侧通过固定件11固定安装有轴套1，固定件11一般采用紧定螺钉，紧定螺钉外侧端部安装有端盖挡环10。

轴套1的外侧串联紧密套设有主密封装配体2及次密封侧压盖7，主密封装配体2、次密封侧压盖7的外部对应设置有主密封侧压盖5、次密封侧压盖7，主密封侧压盖5和次密封侧压盖7通过连接螺钉8固定安装在密封装置固定体上，三个部件形成一个固定整体，密封装置固定体与主密封侧压盖5之间、主密封侧压盖5与次密封侧压盖7之间均设有O型密封圈，。

如图2所示，主密封装配体2沿着旋转轴的轴向依次设置有主密封弹簧座21、主密封推环23、主密封动环25及主密封静环26，主密封弹簧座21与主密封推环23之间设置有主圆柱压缩弹簧22，主密封动环25与主密封静环26之间设置有锥面密封配合，主密封静环26与主密封侧压盖5通过定位销4定位连接，主密封推环23与主密封动环25之间、主密封静环26与主密封侧压盖5之间均设置有O型密封圈。

如图4所示，次密封装配体6沿着旋转轴的轴向依次设置有次密封弹簧座61、次密封推环63、次密封动环65及次密封静环66，次密封弹簧座61与次密封推环63之间设置有次圆柱压缩弹簧62，次密封动环65与次密封静环66之间设置有次级端面密封配合，次密封静环66与次密封侧压盖7通过定位销4定位连接，次密封推环63与次密封动环65之间、次密封静环66与次密封侧压盖7之间均设有O型密封圈。

初始阶段，串联的锥面密封及次级端面密封结构，随着旋转轴旋转的主密封动环25和不随旋转轴旋转的主密封静环26的接触端面上产生适当的压紧力，以及次密封动环65和不随旋转轴旋转的次密封静环66的接触端面上产生适当的压紧力，使这两个接触端面紧密贴合，由于串联式密封相对于单级密封有更低的泄漏量及更好的安全性，端面间维持一层极薄的液膜，从而达到密封的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。