潛鹵泵電機的外置式密封結(jié)構(gòu)及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械密封技術(shù)，具體是一種潛鹵泵電機的外置式密封結(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。通常潛水泵使用時泵腔內(nèi)外都是液體，而電機腔內(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，對密封要求很高。由于潛鹵電機的止推軸承選用的是滑動軸承，泵在啟動時將有瞬間上竄力，轉(zhuǎn)子軸會受上竄力帶動上下竄動，所以軸向有竄量。現(xiàn)有的潛水泵內(nèi)置式機械密封形式，見圖1，在電機里腔的轉(zhuǎn)子軸5外周依次安裝彈簧24、機械密封動環(huán)23、機械密封靜環(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。同時還由于機械密封的內(nèi)置式安裝，機械密封的靜環(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。動環(huán)靠彈簧與軸的抱緊力帶動旋轉(zhuǎn)，動環(huán)與軸靠O型橡膠密封圈保證，動環(huán)與靜環(huán)接觸面的磨損靠彈簧來補償。當轉(zhuǎn)子軸上竄時，動環(huán)受靜環(huán)的阻擋不會產(chǎn)生位移，當轉(zhuǎn)子軸下竄時(轉(zhuǎn)子軸歸位)動環(huán)受O型橡膠密封圈與轉(zhuǎn)子軸的摩擦阻力將會與軸同時下竄產(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的外置式密封結(jié)構(gòu)及制造方法，滿足強腐蝕液體環(huán)境的作業(yè)要求，延長潛水泵的使用壽命。
[0004]本發(fā)明的潛鹵泵電機的外置式密封結(jié)構(gòu)，包括機械密封結(jié)構(gòu)、靜環(huán)座，其特征在于外置式機械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機里腔以外部位；機械密封結(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、機械密封靜環(huán)及O型橡膠密封圈，轉(zhuǎn)子軸由機械密封襯套底孔穿出；在機械密封靜環(huán)上相對放置機械密封動環(huán)及其O型橡膠密封圈，機械密封的動環(huán)與靜環(huán)接觸面鑲嵌摩擦環(huán)；制造方法:在動環(huán)、靜環(huán)不銹鋼基體的相對工作面上，鑲嵌碳化硅作為摩擦環(huán)；組裝時將靜環(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)子軸由機械密封襯套底孔穿出，再將機械密封襯套與電機的上導(dǎo)軸承座用螺釘固定；依次在機械密封襯套內(nèi)放入彈簧、機械密封靜環(huán)及O型橡膠密封圈，相對放置機械密封動環(huán)及其型橡膠密封圈，用螺釘將機械密封動環(huán)與轉(zhuǎn)子軸徑向固定。
[0005]本發(fā)明的顯著特點:
[0006]為了保證潛鹵泵電機在鹵水的工況下正常工作，將密封結(jié)構(gòu)改為機械密封。特點1.密封可靠性，長周期的運行中，密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄露量很??；2.使用壽命長；3.摩擦功率消耗?。?.軸或軸套基本上不受磨損；5.維修周期長，端面磨損可以補償；6.抗振性好，對旋轉(zhuǎn)軸的振動，偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感等。
[0007]原有內(nèi)置式機械密封結(jié)構(gòu)中是因為動環(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)明方案對轉(zhuǎn)子軸改為外置式機械密封，見圖3，保證轉(zhuǎn)子軸上下竄動時機械密封與軸不發(fā)生位移。機械密封的靜環(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上；動環(huán)用螺釘固定在軸上，動環(huán)與軸靠O型橡膠密封圈保證，動環(huán)與靜環(huán)接觸面的磨損靠彈簧來補償。當需要對電機維修及機械密封進行維護、更換時，只要將機械密封的動環(huán)拆卸下來、再將密封襯套拆卸即可。拆裝方便快捷，不易損壞機械密封。
[0008]本發(fā)明突出貢獻是將機械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機里腔以外部位，并將機械密封結(jié)構(gòu)中的動環(huán)、靜環(huán)與轉(zhuǎn)子軸的位置關(guān)系做了調(diào)換，動環(huán)與軸是用螺釘固定，不會產(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、靜環(huán)脫離。電機的轉(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)生的相對位移，轉(zhuǎn)子軸的軸向竄動量由機械密封內(nèi)部調(diào)整解決。機械密封的金屬結(jié)構(gòu)件材料均使用316，提高耐腐蝕等級。
【附圖說明】
[0009]圖1是以前的潛鹵泵電機的內(nèi)置式密封結(jié)構(gòu)；
[0010]圖2是本發(fā)明潛鹵泵電機的外置式潛鹵電機密封結(jié)構(gòu)；
[0011]圖3是圖2中安裝靜環(huán)座的密封襯套。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明的潛鹵泵電機的外置式密封結(jié)構(gòu)，包括機械密封結(jié)構(gòu)、靜環(huán)座，其特征在于外置式機械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機里腔以外部位；機械密封結(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、機械密封靜環(huán)3及O型橡膠密封圈6，轉(zhuǎn)子軸5由機械密封襯套I底孔穿出；在機械密封靜環(huán)3上相對放置機械密封動環(huán)4及其O型橡膠密封圈6。
[0013]見圖2，機械密封的動環(huán)4與靜環(huán)3接觸的工件面鑲嵌摩擦環(huán)，動環(huán)摩擦環(huán)4a、靜環(huán)摩擦環(huán)3a的厚度突出于基體。機械密封動環(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、動環(huán)4基體采用不銹鋼STS316，動環(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]機械密封零件的加工要求
[0016]結(jié)構(gòu)要求:1、機械密封與電機軸及密封襯套接處的部位不能產(chǎn)生相對位移，2、彈簧的工作壓力要在保證機械密封使用壽命的前提下增大，確保靜環(huán)竄動時復(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，工作面相對動環(huán)的內(nèi)孔垂直度按GB1184-80的7級精度執(zhí)行。動環(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，動環(huán)內(nèi)孔尺寸精度按HS要求。機械密封靜環(huán)座所安裝的密封圈表面粗糙度Ra ( 0.8，該表面相對下端面的垂直度按GB1184-80的7級精度執(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，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三個件用螺釘在密封襯套I底部固定，轉(zhuǎn)子軸5由機械密封襯套I底孔穿出，再將機械密封襯套I與電機的上導(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、機械密封靜環(huán)3及O型橡膠密封圈6、相對放置O型橡膠密封圈6及其機械密封動環(huán)4，機械密封動環(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】
1.一種潛鹵泵電機的外置式密封結(jié)構(gòu)，包括機械密封結(jié)構(gòu)、靜環(huán)座，其特征在于外置式機械密封結(jié)構(gòu)安裝在上導(dǎo)軸承座的腔內(nèi)、轉(zhuǎn)子軸伸出電機里腔以外部位；機械密封結(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)、機械密封靜環(huán)(3)及O型橡膠密封圈￠)，轉(zhuǎn)子軸(5)由機械密封襯套(I)底孔穿出；在機械密封靜環(huán)(3)上相對放置機械密封動環(huán)(4)及其O型橡膠密封圈(6)。2.一種制造權(quán)利要求1所述潛鹵泵電機的外置式密封結(jié)構(gòu)的方法，包括機加機械密封的金屬結(jié)構(gòu)件、鑲嵌非金屬材料，其特征在于在機械密封的動環(huán)、靜環(huán)不銹鋼基體的相對工作面上，鑲嵌碳化硅作為摩擦環(huán)；裝配時，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)三個件用螺釘在密封襯套(I)底部固定，轉(zhuǎn)子軸(5)由機械密封襯套(I)底孔穿出，再將機械密封襯套(I)與電機的上導(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)、機械密封靜環(huán)(3)及O型橡膠密封圈￠)、相對放置O型橡膠密封圈(6)及其機械密封動環(huán)(4).機械密封動環(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所述潛鹵泵電機的外置式密封結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于動環(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，工作面相對動環(huán)的內(nèi)孔垂直度按GB1184-80的7級精度執(zhí)行；動環(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，動環(huán)內(nèi)孔尺寸精度按HS要求；機械密封靜環(huán)座所安裝密封圈的表面粗糙度Ra ( 0.8，該表面相對下端面的垂直度按GB1184-80的7級精度執(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】潛鹵泵電機的外置式密封結(jié)構(gòu)及制造方法，其特征在于外置式機械密封結(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)上相對放置動環(huán)及其O型橡膠密封圈，動環(huán)與靜環(huán)接觸面鑲嵌摩擦環(huán)；制造方法：在不銹鋼動環(huán)、靜環(huán)相對工作面上，鑲嵌碳化硅摩擦環(huán)；組裝時將密封墊、靜環(huán)座、密封襯套用螺釘固定，轉(zhuǎn)子軸由機械密封襯套底孔穿出，再將襯套與電機的上導(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，相對放置動環(huán)及其型橡膠密封圈，用螺釘將動環(huán)與轉(zhuǎn)子軸徑向固定。滿足強腐蝕液體環(huán)境的作業(yè)要求，延長潛水泵的使用壽命。
【IPC分類】F04D29/02, F04D7/00, F04D29/12
【公開號】CN104895830
【申請?zhí)枴緾N201510296542
【發(fā)明人】董盛軍, 李洪軍, 張詩放, 伍尚斌, 張 成, 王雷, 常輝
【申請人】沈陽潛水泵業(yè)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月2日