專利名稱：節(jié)段自平衡雙殼體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙殼體離心泵的密封，尤其是節(jié)段自平衡雙殼 體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在離心泵領(lǐng)域，多級離心泵常采用單殼體節(jié)段式、雙殼體軸向剖分式，
雙殼體節(jié)段式等多種結(jié)構(gòu)形式。高壓力(泵揚程25Mpa以上)的多級離心泵， 多采用雙殼體結(jié)構(gòu)，多級離心泵的揚程25Mpa以上時，其轉(zhuǎn)子部件軸向力基 本都在100噸以上，采用平衡盤(或平衡鼓)結(jié)構(gòu)的泵，常會發(fā)生平衡機構(gòu) 失效而使軸斷裂或泵殼損壞的重大事故，因此，高壓雙殼體離心泵現(xiàn)在發(fā)展 趨勢是，采用軸向力自平衡結(jié)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)子部件上葉輪背靠背裝配而使轉(zhuǎn)子 部件上的軸向力自動平衡。軸向力自平衡結(jié)構(gòu)的泵現(xiàn)在大量采用的是軸向剖 分的內(nèi)殼體整體鑄造，該類泵的最大弱點是泵的適應(yīng)范圍狹窄，當(dāng)用戶使用 參數(shù)不能用現(xiàn)有殼體變化葉輪直徑達到要求時，必須重新制作泵殼體模型， 使泵的生產(chǎn)成本提高，難以推廣。當(dāng)采用節(jié)段式(徑向剖分)內(nèi)殼體軸向力 自平衡結(jié)構(gòu)時，完全克服了整體鑄造內(nèi)殼體自平衡泵結(jié)構(gòu)的弱點，但此種結(jié) 構(gòu)的泵要在內(nèi)外殼體間密封形成進水腔、內(nèi)流腔(流體轉(zhuǎn)向流動腔)、高壓進 水腔、出水腔等四個完全獨立的密封腔室，這是該類泵成功與否的關(guān)鍵。要 在同一軸向同時實現(xiàn)六個密封面的密封而形成四個獨立密封腔將非常困難， 需大蓋提供的密封力隨著泵壓力的升高而呈數(shù)倍加大，為使泵的內(nèi)殼體有足 夠強度傳遞大蓋提供的密封力給各密封面，則必須加大泵的內(nèi)殼體、外殼體，
內(nèi)殼體和外殼體笨重、浪費材料等，從而大大提高生產(chǎn)成本，降低節(jié)段式自 平衡雙殼體泵的優(yōu)勢。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有的節(jié)段式自平衡雙殼體泵的四個獨立密封腔密封困 難、內(nèi)殼體和外殼體笨重等不足，提供一種由多種靜密封組合而成的節(jié)段式 自平衡雙殼體靜密封結(jié)構(gòu)形式，以降低整個大蓋提供給靜密封的預(yù)緊力，從 而大大縮小泵的結(jié)構(gòu)尺寸，降低生產(chǎn)成本及使用成本，提高泵運行可靠性。
本實用新型的技術(shù)方案節(jié)段自平衡雙殼體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)，包括后 軸承部件、后托架、大蓋螺母、大蓋、高壓進水段、高壓導(dǎo)流體、外殼體、 后葉輪、出水段、軸、前葉輪、低壓導(dǎo)流體、進水段、前托架、前軸承部件、 泵進口、泵出口；其特征在于所述的出水段、外殼體、高壓導(dǎo)流體、大蓋 以及高壓進水端之間形成的內(nèi)流腔的密封結(jié)構(gòu)，是在出水段與外殼體相接觸 部位，設(shè)置纏繞密封墊，在外殼體與大蓋之間相接觸部位，設(shè)置自緊式密封 圈、大蓋O型密封圈。
本實用新型的節(jié)段式自平衡雙殼體泵靜密封結(jié)構(gòu)，其特點在于
1、 根據(jù)各個位置、壓力等級不同，采用不同的靜密封結(jié)構(gòu)形式，以多種 靜密封組合構(gòu)成靜密封結(jié)構(gòu)形式。
2、 能降低整個大蓋提供給靜密封的預(yù)緊力，降低了內(nèi)殼體傳遞預(yù)緊力時 的應(yīng)力，從而大大縮小泵的結(jié)構(gòu)尺寸，降低生產(chǎn)成本及使用成本。
3、密封效果很好，有效防止泵體內(nèi)流體滲漏，提高泵運行可靠性。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明 圖l是本實用新型結(jié)構(gòu)簡圖2是自緊式密封圈(件6)結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實施方式
如


圖1中，1—后軸承部件，2—后托架，3—大蓋螺母，4—大蓋，5—大 蓋0型密封圈，6—自緊式密封圈，7—高壓進水段，8—高壓導(dǎo)流體，9—外 殼體，IO—后葉輪，ll一出水段，12—纏繞密封墊，13—軸，14一前葉輪， 15—低壓導(dǎo)流體，16—包覆密封墊，17—進水段，18—徑向0型密封圈，19 一軸向0型密封圈，20—前托架，21—前軸承部件，22—泵進口， 23—泵出 口， 24—進流腔，25—內(nèi)流腔，26—-出流腔，30—密封壓塊，31—螺釘；

圖1所示的節(jié)段自平衡雙殼體離心泵結(jié)構(gòu)中，包括后軸承部件1、后托 架2、大蓋螺母3、大蓋4、高壓進水段7、高壓導(dǎo)流體8、外殼體9、后葉輪 10、出水段ll、軸13、前葉輪14、低壓導(dǎo)流體15、進水段17、前托架20、 前軸承部件21、泵進口22、泵出口23等，前軸承部件21、后軸承部件l分 別安裝在前托架20、后托架2上，支承整個泵的轉(zhuǎn)動部件。驅(qū)動機驅(qū)動軸13 旋轉(zhuǎn)，流體經(jīng)泵進口 22流入進流腔24后進入前葉輪14，軸13轉(zhuǎn)動所傳遞的 機械能由前葉輪14、后葉輪10轉(zhuǎn)換成流體壓力能，將流體逐級加壓，到出水 段ll的輸水流道形成中壓流體，經(jīng)該輸水流道進入內(nèi)流腔25，再經(jīng)高壓進水 段7的流道進入后葉輪10，經(jīng)后葉輪10逐級加壓形成高壓流體流入出水段 11，經(jīng)流道進入泵出口 23的出流腔26，由泵出口23排出泵體。離心泵運轉(zhuǎn) 時單個葉輪(后葉輪IO、前葉輪14:)的軸向力始終向葉輪進口邊，在泵低壓 側(cè)6個前葉輪14產(chǎn)生的軸向力指向泵驅(qū)動端，泵高壓側(cè)6個后葉輪10產(chǎn)生 的軸向力指向泵非驅(qū)動端，因泵轉(zhuǎn)子上的葉輪尺寸相同、個數(shù)相等，這兩個 軸向力大小相等、方向相反，在泵正常運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子部件上的軸向力完全平衡， 達到自平衡。以上作為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳述。
本實用新型的改進，關(guān)鍵點在進流腔24、內(nèi)流腔25、出流腔26三個腔
的形成及密封。進流腔24是泵的進水段17與外殼體9之間形成的低壓流體 進入泵體的通道，在進水段17與外殼體9接觸而需要密封部位，設(shè)置包覆密 封墊16、徑向O型密封圈18、軸向O型密封圈19，徑向O型密封圈18、 軸向O型密封圈19經(jīng)密封壓塊30、螺釘31壓緊在接觸部位；采用上述三種 密封件將其需要密封部位密封起來。內(nèi)流腔25是泵的出水段11、外殼體9、 高壓導(dǎo)流體8、大蓋4以及高壓進水段7之間形成的中壓流體進入泵體后段(高 壓段)的通道，在出水段11與外殼體9相接觸而需要密封部位，設(shè)置纏繞密 封墊12，在外殼體9與大蓋4之間相接觸而需要密封部位，設(shè)置自緊式密封 圈6、大蓋O型密封圈5，采用上述三種密封件將其需要密封部位密封起來。 出流腔26是出水段11與外殼體9、低壓導(dǎo)流體15之間形成的高壓流體流出 泵體的通道，在出水段ll與外殼體9相接觸而需要密封部位，設(shè)置纏繞密封 墊12，在外殼體9與低壓導(dǎo)流體15相接觸而需要密封部位，設(shè)置包覆密封墊 16，采用上述二種密封件將其需要密封部位密封起來。 如圖2中，35—凹槽，36—外凸起；
圖2所示的自緊式密封圈6的結(jié)構(gòu)中，自緊式密封圈6內(nèi)部設(shè)置有凹槽 35，外部表面設(shè)置有外凸起36。工作時，凹槽35與流體相接觸，有壓力的流 體作用在凹槽35的側(cè)壁，使凹槽35向兩側(cè)邊的方向擴展，使其具有自緊作 用。外部表面上的外凸起36能與待密封的縫隙表面保持良好接觸，起到良好 的密封作用。
本實用新型的離心泵，通過將流體通道設(shè)置成三個彼此獨立的、相互密 封的進流腔24、內(nèi)流腔25、出流腔26，使流體從泵進口22經(jīng)進流腔24進入 泵體的低壓段，經(jīng)前葉輪14加壓成中壓流體，再經(jīng)內(nèi)流腔25進入高壓段， 經(jīng)后葉輪10加壓成高壓流體，最后經(jīng)出流腔26、泵出口23流出泵體。進流 腔24采用包覆密封墊16、徑向O型密封圈18、軸向O型密封圈19密封， 內(nèi)流腔25采用纏繞密封墊12、自緊式密封圈6、大蓋O型密封圈5密封，
出流腔26采用纏繞密封墊12、包覆密封墊16密封，能起到良好的密封作用， 滿足使用要求。
實際密封壓力的實施例在
圖1中A密封(包覆密封墊16)的計算壓 力32MPa， B密封(纏繞密封墊12)的計算壓力32MPa， C密封為自緊密封 墊6， C密封僅需要提供很小的密封力；A密封、B密封為墊密封，其密封系 數(shù)為3，即計算密封壓力均為96MPa。以A密封外徑①635、內(nèi)徑O600計算， 其密封力需325噸；以B密封外徑0675、內(nèi)徑0635計算，其密封力需346 噸，加上各導(dǎo)流體的密封力及大蓋的液壓力，需大蓋提供及導(dǎo)流體傳遞的力 在1552噸。如果C密封再使用密封墊，大蓋螺母的預(yù)緊力將達2270噸，需 要大大增加泵的結(jié)構(gòu)尺寸，必須加大泵的內(nèi)殼體、外殼體厚度等。
本實用新型的大蓋O型密封圈5、纏繞密封墊12、包覆密封墊16、徑向 O型密封圈18、軸向O型密封圈19等都可以采用現(xiàn)有技術(shù)，能實現(xiàn)密封作 用即可，在此不作進一步的介紹。
權(quán)利要求1、節(jié)段自平衡雙殼體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)，包括后軸承部件(1)、后托架(2)、大蓋螺母(3)、大蓋(4)、高壓進水段(7)、高壓導(dǎo)流體(8)、外殼體(9)、后葉輪(10)、出水段(11)、軸(13)、前葉輪(14)、低壓導(dǎo)流體(15)、進水段(17)、前托架(20)、前軸承部件(21)、泵進口(22)、泵出口(23)；其特征在于所述的出水段(11)、外殼體(9)、高壓導(dǎo)流體(8)、大蓋(4)以及高壓進水段(7)之間形成的內(nèi)流腔(25)的密封結(jié)構(gòu)，是在出水段(11)與外殼體(9)相接觸部位，設(shè)置纏繞密封墊(12)，在外殼體(9)與大蓋(4)之間相接觸部位，設(shè)置自緊式密封圈(6)、大蓋O型密封圈(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的節(jié)段自平衡雙殼體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述的進水段(17)與外殼體(9)之間形成的進流腔(24)的密封結(jié) 構(gòu)，是在進水段(17)與外殼體(9)接觸部位，設(shè)置包覆密封墊(16)、徑 向O型密封圈(18)、軸向O型密封圈(19)，徑向O型密封圈(18)、軸 向O型密封圈(19)經(jīng)密封壓塊(30)、螺釘(31)壓緊在接觸部位。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)段自平衡雙殼體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述的出水段(11)與外殼體(9)、低壓導(dǎo)流體(15)之間形 成的出流腔(26)的密封結(jié)構(gòu)，是在出水段(11)與外殼體(9)相接觸部位， 設(shè)置纏繞密封墊(12)，在外殼體(9)與低壓導(dǎo)流體(15)相接觸部位，設(shè) 置包覆密封墊(16)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)段自平衡雙殼體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述的自緊式密封圈(6)內(nèi)部設(shè)置有凹槽(35)，外部表面設(shè) 置有外凸起(36)。
5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)段自平衡雙殼體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的自緊式密封圈(6)內(nèi)部設(shè)置有凹槽(35)，外部表面設(shè)置有 外凸起(36)。
專利摘要本實用新型公開了一種節(jié)段自平衡雙殼體離心泵靜密封結(jié)構(gòu)，包括后軸承部件、后托架、大蓋螺母、大蓋、高壓進水段、高壓導(dǎo)流體、外殼體、后葉輪、出水段、軸、前葉輪、低壓導(dǎo)流體、進水段、前托架、前軸承部件、泵進口、泵出口；其中出水段、外殼體、高壓導(dǎo)流體、大蓋以及高壓進水端之間形成的內(nèi)流腔的密封結(jié)構(gòu)，是在出水段與外殼體相接觸部位，設(shè)置纏繞密封墊，在外殼體與大蓋之間相接觸部位，設(shè)置自緊式密封圈、大蓋O型密封圈。本實用新型的靜密封結(jié)構(gòu)，根據(jù)各個位置、壓力等級不同，采用不同的密封結(jié)構(gòu)形式；能降低整個大蓋提供給靜密封的預(yù)緊力，降低預(yù)緊時的應(yīng)力，從而縮小泵的結(jié)構(gòu)尺寸，降低生產(chǎn)成本及使用成本；密封效果很好，提高泵運行可靠性。
文檔編號F04D29/08GK201003505SQ20072012334
公開日2008年1月9日 申請日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者于湘智, 彭學(xué)龍, 王天周, 趙自成, 晴 陳 申請人:重慶水泵廠有限責(zé)任公司