專利名稱：改進(jìn)的離心泵自平衡機(jī)械密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實用新型是關(guān)于對離心泵軸密封裝置的改進(jìn)，尤其涉及一種離心雜質(zhì)料漿泵自平衡軸密封裝置。
背景技術(shù)：
泵軸密封，尤其是動靜環(huán)端面間比壓調(diào)整，是機(jī)械密封的一大難點，比壓過高，動靜環(huán)間磨擦力大，磨損加劇，壽命縮短，尤其是雜質(zhì)泵一般使用壽命只有6個月左右；比壓調(diào)低，磨損雖減少了，但泵腔中壓力大時又容易造成泄漏；尤其輸送含固料漿，泄漏料漿中顆粒進(jìn)入動靜環(huán)密封面，也會加劇磨損。彈簧頂推機(jī)械密封，靠彈簧頂推力提供動靜環(huán)壓緊力，不僅壓緊過緊或過松，會出現(xiàn)上述問題，而且新泵調(diào)整適宜時，在使用一段時間后則會出現(xiàn)彈簧壓縮疲勞，彈力減退，造成壓緊不夠而出現(xiàn)泄漏。因此機(jī)械密封一直是離心泵尤其是雜質(zhì)離心泵軸密封的一大技術(shù)難題，國內(nèi)外都未能得到有效解決。
中國專利912135506曾公開采用鼓形橡膠圈自調(diào)密封壓力，它可利用泵腔內(nèi)流體壓力作用于鼓形橡膠圈凸起弧面，使之徑向膨脹或收縮，從而達(dá)到改變軸向頂推力，達(dá)到密封釜端面比壓，能根據(jù)泵腔內(nèi)流體壓力自動調(diào)整。因此可以將密封部位流體壓力設(shè)計為工作時在葉輪背葉片作用下呈負(fù)壓狀態(tài)，例如0-0.06Mpa/cm2，使動靜環(huán)端面比壓滿足磨損小，又不泄漏，使用壽命處于最佳狀態(tài)；停車時，壓力恢復(fù)至與泵腔壓力相等，使動靜環(huán)端面比壓增大，確保停車時不泄漏。因此不失為一種較理想的泵軸密封。
然而這種鼓形橡膠圈自平衡機(jī)械密封，其鼓形橡膠圈與密封盒間徑向是采用花鍵防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(圖1)，其徑向間隙相對較小。用于輸送清液能達(dá)到前述效果，但使用在雜質(zhì)離心泵上，由于輸送介質(zhì)中含有一定量的固體微粒，停機(jī)后輸送介質(zhì)中的微粒會沉淀在鼓形橡膠圈3外周底部4，微粒沉淀會造成對鼓形橡膠圈軸向伸縮產(chǎn)生阻礙和/或軸向平衡破壞，不能自動調(diào)整密封端面(1、2)比壓，以及會產(chǎn)生密封端面比壓不均勻，從而使密封失效引起泄漏。其次，現(xiàn)有的鼓形橡膠圈在動靜環(huán)磨損，及橡膠圈永久性壓縮變形，不能進(jìn)行有效補償，同樣會造成密封端面比壓下降。再就是，如遇無介質(zhì)空運轉(zhuǎn)，密封端面因無介質(zhì)冷卻發(fā)熱，或是輸送溫度較高介質(zhì)時，其密封端面由于冷卻效果不夠理想，溫度會更高(通常要高出輸送介質(zhì)溫度約20℃左右)，以及輸送料漿微量進(jìn)入密封端面，也會造成密封端面的磨損等，這些均對密封會產(chǎn)生不良損害。

發(fā)明內(nèi)容
實用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種使用可靠，并能有效防止顆粒沉淀造成對密封調(diào)節(jié)不利的離心泵自平衡機(jī)械密封。
實用新型的另一目的在于提供一種能有效補償鼓形橡膠圈壓力的離心泵自平衡機(jī)械密封。
實用新型再一目的在于提供一種可對鼓形橡膠圈進(jìn)行有效冷卻和清洗的離心泵自平衡機(jī)械密封。
實用新型第一目的實現(xiàn)，主要改進(jìn)是將鼓形橡膠圈與泵體軸向移動徑向防轉(zhuǎn)花鍵結(jié)構(gòu)，改為徑向較大的彈性體(例如橡膠)防轉(zhuǎn)花環(huán)或兩側(cè)連通(如開有通孔或缺口)的法蘭，以此加大鼓形橡膠圈與密封盒徑向間距，沉淀顆粒不會造成對鼓形橡膠圈軸向移動阻礙，又能滿足其軸向調(diào)壓移動。具體說，實用新型離心泵自平衡機(jī)械密封，包括端面配合的密封動環(huán)、靜環(huán)，頂推靜環(huán)的鼓形橡膠圈，及包圍鼓形橡膠圈的密封盒，其特征在于所說鼓形橡膠圈連接靜環(huán)端，外周徑向有與泵體連接的花環(huán)或兩側(cè)連通法蘭彈性連接體。
實用新型鼓形橡膠圈外周徑向彈性連接體花環(huán)或兩側(cè)連通的法蘭，通過徑向外端固定在泵體上，達(dá)到既能確保鼓形橡膠圈抗扭防轉(zhuǎn)，同時又能確保調(diào)節(jié)密封端面比壓所需的軸向移動，尤其是顯著增大了鼓形橡膠圈外周與密封盒間的間隙，改變了原連接結(jié)構(gòu)，從而可以確保沉砂也不會造成鼓形橡膠圈伸縮阻力。所說彈性防轉(zhuǎn)體，可以采用橡膠等具有彈性變形材料。彈性防轉(zhuǎn)體與泵體定位，可以是將外周壓合在泵體與密封盒間，也可以在外周邊設(shè)置例如凹凸鍵槽，通過類似花鍵配合形式與泵體定位偶合，實用新型尤以后者結(jié)構(gòu)為優(yōu)，此結(jié)構(gòu)的徑向間隙有利于鼓形橡膠圈軸向平衡微調(diào)，確保密封面配合處于最佳狀態(tài)。所說彈性防轉(zhuǎn)體，一種較好是采用兩側(cè)連通的法蘭，如法蘭面上開有導(dǎo)通兩側(cè)的通孔，主要作用是使泵腔流體與密封盒慣通(等壓連通)，使泵腔流體等壓作用于鼓形橡膠圈外周面，自動調(diào)整密封釜壓緊力。
實用新型第二目的實現(xiàn)，主要改進(jìn)是在鼓形橡膠圈軸向外端增設(shè)起側(cè)密封的彈性密封體，彈性密封體外側(cè)設(shè)有軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置，通過軸向調(diào)節(jié)頂推鼓形橡膠圈，以此補償鼓形橡膠圈軸向壓力。所說彈性密封體，主要用于鼓形橡膠圈軸向收縮時防止密封盒腔內(nèi)液體外泄破壞自調(diào)。它可以是環(huán)片，但其中較好為L或U形形成的旋轉(zhuǎn)體(帶折起筒的法蘭或一端相連的雙筒體)，通過內(nèi)筒伸入鼓形橡膠圈內(nèi)側(cè)，可以有效防止停車時管路水錘沖擊或泵腔內(nèi)壓力過高，對鼓形橡膠圈凸起弧面過度擠壓內(nèi)凹變形，造成密封失效。所說軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置，可以是L形形成的旋轉(zhuǎn)體(帶折起筒的法蘭)，筒體與密封盒通過螺紋軸向調(diào)節(jié)，也可以采用在密封盒端面設(shè)置螺栓緊固調(diào)節(jié)。另外還可在軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置上設(shè)置防松動定位保險螺釘，防止調(diào)節(jié)裝置因振動松動，確保調(diào)節(jié)預(yù)應(yīng)力。
此外，實用新型還可以在鼓形橡膠圈外周弧面上設(shè)置凸起加強(qiáng)環(huán)，以有效防止鼓形橡膠圈過度受力(負(fù)壓或正壓過大)變形，造成密封端面比壓不足或失效；此外，該加強(qiáng)環(huán)還可以使停機(jī)時泵腔內(nèi)壓力過大時，也可起到增強(qiáng)鼓形橡膠圈的抗壓作用。加強(qiáng)環(huán)外周面有若干凹槽，供加強(qiáng)環(huán)兩側(cè)液體連通。
實用新型為有效防止鼓形橡膠圈疲勞性壓縮后造成彈性減退，還可以在鼓形橡膠圈徑向內(nèi)側(cè)設(shè)置一輔助頂推彈簧圈，以增加軸向輔助頂推力。
實用新型第三目的實現(xiàn)，是在密封盒外端設(shè)有與鼓形橡膠圈內(nèi)腔連通的冷卻液腔，通過外加冷卻介質(zhì)對密封釜進(jìn)行冷卻和清洗。其中一種較好結(jié)構(gòu)是將軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置外移，使冷卻液腔在密封盒與軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置間。為防止冷卻液外泄，軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置與轉(zhuǎn)軸間還可設(shè)有密封例如K形密封。
為提高密封部位冷卻效果，實用新型可以在葉輪幅板近中心部位(靠近密封副部位)，開有連通兩側(cè)的通孔，使吸入口的流體進(jìn)入密封釜部位，冷卻和清洗密封釜。
實用新型由于將鼓形橡膠圈與泵體間防轉(zhuǎn)軸向移動花鍵連接，改為徑向較大的彈性連接體花環(huán)或兩側(cè)連通的法蘭，既能保證鼓形橡膠圈抗扭防轉(zhuǎn)，同時又能保證調(diào)節(jié)密封比壓所需的軸向移動。不僅有效增大了鼓形橡膠圈外周與密封盒間的間隙，而且改變了軸向移動結(jié)構(gòu)，可以確保沉砂不會給鼓形橡膠圈伸縮造成阻力。彈性連接體外周與泵體類似花鍵配合偶合，有利于鼓形橡膠圈平衡自調(diào)，還可以確保密封面配合處于最佳狀態(tài)。鼓形橡膠圈外端冷卻室，不僅可以對密封釜進(jìn)行冷卻，可以避免泵腔內(nèi)無輸送介質(zhì)空運轉(zhuǎn)造成密封釜干磨擦發(fā)熱損壞，而且還有清洗作用，可將輸送高濃度料漿時，少量進(jìn)入密封端面料漿沖洗排出，避免對密封釜的磨損。軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置，對鼓形橡膠圈疲勞性壓力減退，起到了有效償；鼓形橡膠圈外周弧面上凸起加強(qiáng)環(huán)，也有效防止受壓過度引起的變形，從而延長了密封使用壽命。
以下結(jié)合幾個具體實施方式
，進(jìn)一步說明實用新型。


圖1為已有技術(shù)鼓形橡膠圈自調(diào)密封壓力結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為鼓形橡膠圈及與泵體連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4左視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖4B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為鼓形橡膠圈與泵體連接花環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為實用新型第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為實用新型第四實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為實用新型第五實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1參見圖2、5，雜質(zhì)料漿離心泵自平衡機(jī)械密封，包括葉輪背葉片外側(cè)與軸套一體的密封動環(huán)1，與之密封配合的密封靜環(huán)2，頂推靜密封環(huán)的鼓形橡膠圈3，包圍鼓形橡膠圈的密封盒4，鼓形橡膠圈連接靜環(huán)端外周徑向有帶通孔13的防轉(zhuǎn)彈性體法蘭5。泵體上有帶定位凹凸鍵槽11的法蘭環(huán)6，防轉(zhuǎn)法蘭5外周也有與之配合的定位凹凸鍵槽，鼓形橡膠圈通過凹凸定位花鍵卡接。鼓形橡膠圈連接靜環(huán)端內(nèi)周面有凸起12(也可內(nèi)凹)，用于與靜環(huán)連接。
實施例2參見圖3、4、6，如實施例1，鼓形橡膠圈凸起弧面上有凸起加強(qiáng)環(huán)7，加強(qiáng)環(huán)外周面有若干連通兩側(cè)的凹槽14。鼓形橡膠圈后端與密封盒側(cè)壁間有一橡膠制作的L形形成的旋轉(zhuǎn)體8(帶折起筒的法蘭)，其折起筒伸入鼓形橡膠圈內(nèi)，密封盒后端有一壓緊調(diào)節(jié)環(huán)9，調(diào)節(jié)環(huán)與轉(zhuǎn)軸間有K形密封10。
實施例3參見圖8，如實施例2，L形形成的旋轉(zhuǎn)體，由U形形成的旋轉(zhuǎn)體16(一端相連的雙筒體)代替；壓緊調(diào)節(jié)環(huán)9內(nèi)側(cè)有隔塊18，壓緊調(diào)節(jié)通過設(shè)置在密封盒體上的壓蓋17調(diào)節(jié)。
實施例4參見圖9，如前述，密封盒端面外側(cè)一中空冷卻液盒體20，其上有通液孔19，冷卻液盒體外側(cè)為壓緊調(diào)節(jié)法蘭9。壓緊調(diào)節(jié)法蘭與冷卻液盒體間有密封圈21，壓緊法蘭上還有防轉(zhuǎn)定位螺釘22。
實施例5參見圖10，如前述，葉輪幅板近中心部位(靠近密封副部位)，開有連通兩側(cè)的通孔24；鼓形橡膠圈內(nèi)側(cè)有輔助頂推彈簧23。
此外，鼓形橡膠圈與泵體連接定位，還可以采用花環(huán)(圖7)結(jié)構(gòu)，其凸出的花瓣15與泵體連接。鼓形橡膠圈與泵體定位連接采用壓緊方式壓合在泵殼和密封盒之間，等等，一些非實質(zhì)性變動，均屬實用新型保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種離心泵自平衡機(jī)械密封，包括端面配合的密封動環(huán)、靜環(huán)，頂推靜環(huán)的鼓形橡膠圈，及包圍鼓形橡膠圈的密封盒，其特征在于所說鼓形橡膠圈連接靜環(huán)端，外周徑向有與泵體連接的花環(huán)或兩側(cè)連通法蘭彈性連接體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說彈性連接體外周有凹凸鍵槽與泵體偶合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說鼓形橡膠圈外周弧面上有凸起加強(qiáng)環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說加強(qiáng)環(huán)外周有若干凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說鼓形橡膠圈軸向外端面有彈性密封體，彈性密封體外側(cè)有軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說彈性密封體為L或U形形成的旋轉(zhuǎn)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置與轉(zhuǎn)軸間有轉(zhuǎn)軸密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5、6或7所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說軸向壓緊調(diào)節(jié)裝置上有防松動定位保險螺釘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5、6或7所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說鼓形橡膠圈徑向內(nèi)側(cè)有輔助頂推彈簧圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5、6或7所述離心泵自平衡機(jī)械密封，其特征在于所說在密封盒外端有與鼓形橡膠圈內(nèi)圈連通的冷卻液盒。
專利摘要本實用新型是關(guān)于對離心泵軸密封裝置的改進(jìn)，尤其涉及一種離心雜質(zhì)料漿泵自平衡軸密封裝置，其特征是采用鼓形橡膠圈作密封釜頂推動力，鼓形橡膠圈連接靜環(huán)端，外周徑向有與泵體連接的花環(huán)或兩側(cè)連通法蘭彈性連接體。通過改變鼓形橡膠圈與泵體連接結(jié)構(gòu)，既能保證鼓形橡膠圈抗扭防轉(zhuǎn)，同時又能保證調(diào)節(jié)密封比壓所需的軸向移動，可以確保沉砂不會給鼓形橡膠圈伸縮造成阻力。
文檔編號F04D29/12GK2699023SQ20042002785
公開日2005年5月11日 申請日期2004年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月8日
發(fā)明者蔣龍福 申請人:宜興市宙斯泵業(yè)有限公司