CN101072948B - 泵设备 - Google Patents

Abstract

一种泵设备(10)，包括密封螺母(2)和用于调节所述密封螺母(2)的装置(1；100)，该密封螺母(2)设置有多个夹紧装置，通过该多个夹紧装置而能使密封螺母(2)旋转，该装置(1)包括接合部件(3)和致动器装置，该致动器装置能使接合部件(3)从第一位置运行移动到第二位置。该接合部件(3)能与夹紧装置形成单向接合，从而在从第一位置运行移动到第二位置的过程中使密封螺母(2)以预定角度(α)旋转。

Description

泵设备

技术领域

本发明涉及一种泵设备。

背景技术

已知在泵设备中可使用环形密封，该泵设备中设置有用于流体移动的交变系统或旋转轴。这些通常由弹性或可压缩材料制成的密封防止了：在泵的旋转轴或交变系统周围出现泄漏以及所造成的泵送流体泄漏到泵之外。

典型的，这些密封为环形，被容纳在密封箱中，该密封箱还包括在轴或活塞上布置为套环的密封套，该密封套能够沿轴向把密封环压靠在密封箱的固定壁上。

通过利用由密封套施加到密封环上的轴向压缩力，该密封环由于该压缩力而在径向上变形，并通过压向轴或活塞的圆柱形壁并附着于该壁，且因此防止泵内的泵送流体流出，从而实现密封。需注意的是，泵送流体的泄漏总是存在的，尽管该泄漏可能只是可忽略的量。

但需要指出的是，在泵的运行同时密封环由于和交变活塞或旋转轴的壁的摩擦而被磨损。这造成了密封套周围的不能承受的明显泄漏，从而造成泵系统的容量能力下降。还需要指出的是，在这些泵系统中使用的流体常常含有潜在的危险成分，当它们从泵中泄漏时会损害周围环境和/或泵本身。

为了保持将密封套压在密封环上的足够的程度，有必要调节该密封套。

根据该目的，密封套具有螺纹部分，该螺纹部分与密封箱或相对于该密封套固定的其它部件的螺纹部分接合，且具有夹紧装置，通过该夹紧装置能使密封螺母旋转。

典型的，以周期性的间隔或每当操作者发现液体从密封螺母泄漏时，调节密封螺母。

调节通过以下方式进行：操作者使用适当的工具与密封螺母的夹紧装置接合并且旋转该螺母，从而在密封环上重新形成足够的压紧，并因此防止液体从密封螺母中泄漏。

但是，这样调节密封螺母具有多个缺点。首先，螺母的调节以及密封环的紧固取决于操作者所进行的操作。而且，操作者在操作过程中的位置是危险的，这是因为由于一些泵设备的尺寸，操作者必须把泵体特别地安装到泵的移动部件之间，且因此，在不稳定的平衡的条件下工作，不得不施加相当大的紧固力，而安全性很低。而且，需要周期性地调节密封螺母，使得维护费用增加，且需要反复检查密封螺母是否存在泄漏。

已经提出各种方案来克服这些缺点。

一种提出的方案中使用了预加载弹簧，该弹簧通常使密封套保持压在密封环上。尽管克服了一些上述的问题，但是该方案从构造和功能的角度仍具有一些缺点，特别是对于密封环的磨损。事实上，使用预加载弹簧需要在弹簧上提供初始负载，该负载大于保持足够的密封套密封所精确需要的负载，也就是说该弹簧必须做成超尺寸的。这是由于即使当密封环部分损坏时，弹簧也必须能保持足够的负载。但是，由于密封环开始时就比所需的要求压缩得更多，这样的要求本身造成了密封环被更块地磨损。

另一种不同的布置使用了加压的液压流体在密封套上产生连续的轴向推力。该布置也具有缺点。首先，需要提供与密封套的液压连通，使得泵设备的整个成本增加且结构更加复杂。而且，当交变泵运行时，交变活塞的移动造成了压在密封套上的流体内的波动增加，导致由该流体施加到密封套上的压力的振动。

因此，尽管克服了手动调节密封套的缺点，但由于密封元件的迅速磨损以及调节其的部件的低效率，上述已知类型的密封套具有明显的缺点。

因此，需要一种用于调节密封螺母的装置，通过该装置能够理想地调节密封部件的紧固程度而避免其迅速磨损。具体地，期望能够在密封螺母的调节中根据泄漏来控制和校准紧固程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于调节密封螺母的装置，该装置具有足以满足上述要求同时能克服现有技术中提到的缺点的结构和功能特征。

通过提供一种泵设备来实现该目的，所述泵设备包括密封螺母和用于调节所述密封螺母的装置，所述密封螺母设置有多个夹紧装置，通过该多个夹紧装置能使所述密封螺母旋转，所述用于调节所述密封螺母的装置包括：接合部件，和致动器装置，该致动器装置能使所述接合部件从第一位置运行移动到第二位置，其中，所述接合部件能与所述夹紧装置形成单向接合，从而在从第一位置运行移动到第二位置的过程中使所述密封螺母旋转预定角度；所述接合部件构造为掣子；所述接合部件具有带有凹入表面的部分，该凹入表面的形状构造为与多个凹入中的每个凹入单向接合。

附图说明

从下文中以说明而非限制性方式给出的优选实施例的描述并参考附图，本发明的用于调节密封螺母的装置的进一步的特征和优点将更明显，其中：

图1以局部剖开的方式示出了根据本发明的用于调节密封螺母的装置的示意性透视图；

图2至4示出了图1中的装置在连续的运行位置上的示意性平面图；

图5示出了根据本发明的用于调节密封螺母的装置的第二实施例的示意性平面图。

具体实施方式

参考图1至4，1表示用于调节密封螺母2的整个装置。

本说明书具体参考用于对交变泵(alternating pump)10的密封螺母2进行调节的装置1。但是，本发明所述用于调节密封螺母的装置可应用于需要限制流体泄漏且因此要调节密封螺母的不同的泵设备或其它设备。

以其本身已知的方式，交变泵10包括其中形成有纵向空腔12的壳体11，该空腔12中安装有活塞13。

该交变泵还包括管道(图中未示出)，其用来传输由泵泵送出的流体，该管道与壳体11流体连通，并且在其一端处具有入口并在其相对的一端处具有出口。

活塞13能以交替运动的方式沿纵向空腔12移动，从而通过吸入口抽吸流体并通过排出口排出该流体。

为了防止流体泄漏到泵10的壳体11之外，泵10具有与泵10的活塞13同轴设置的环形密封室17，且其与及泵10的支撑结构10a成为一体。多个环形密封部件18容纳在该密封室17内。例如填满(packed)式的密封部件18包括弹性或可压缩材料。

以其本身已知的方式，交变泵10包括能够把轴向压缩力作用到密封部件18上的密封套19。通过可旋转密封螺母2来调节由该密封套19施加的轴向压缩力。具体的，密封螺母2的旋转使密封套19能相对泵10的主体纵向前移，从而调节密封套19施加到密封部件18上的压缩力。

为了能调节密封螺母2，必须能从泵10的外部接触到该密封螺母。

在图中所示的例子中，密封套19和密封螺母2为单个件。或者，该密封套和密封螺母可以是两个分开的部件。

根据优选实施例，密封螺母2具有螺纹部分6和凸缘7。螺纹部分6和与密封螺母2同轴安装的套9的螺纹部分28相接合。该套9具有接合到第二密封螺母22的螺纹部分21的螺纹部分20以及与密封套19一起形成密封部件18的壳体24的肩部23。

本说明书中涉及一种用于调节密封螺母2的装置1。显然根据本发明的装置也可用来调节第二密封螺母22。

密封套19具有边缘19a，该边缘19a能够将密封部件18压向相对于密封套19固定的壁。在附图所示的例子中，密封部件18压向肩部23的壁23a。

密封螺母2中设置有夹紧装置，通过该夹紧装置能使密封螺母2旋转。

在图中所示的例子中，夹紧装置包括多个凹入8、8’、8”，这些凹入沿着凸缘7的外缘7a的外周以预定的角度间隔β形成，例如可通过铣削形成。每个凹入8均由两个侧壁8a、8b和底部8c限定出。

用于调节密封螺母2的装置1包括接合部件3以及使该接合部件3实现从第一位置移动到第二位置的工作移动的致动器装置，例如在图1至4所示的例子中，从第一前进位置移动到第二回缩位置。

具体地，接合部件3能与密封螺母2的夹紧装置进行单向接合，从而在工作移动中旋转密封螺母2，使其以预定角度α从前进位置移动到回缩位置。

用于调节密封螺母2的装置1能由泵10的支撑结构10a的一部分来支撑。例如装置1可通过螺钉型等的固定装置(图中未示出)而被固定到泵10的支撑结构10a上。

接合部件3能以单向的方式接合每个凹入8、8’、8”。有利地是，接合部件3为掣子形状，并具有形成有凹入表面4a的部分4，以接合凹入8的侧壁8a。同样有利地是，部分4具有凸出表面4b，将参考装置1的功能来更好地描述其功能。

有利地是，致动器装置包括具有活塞26的液压运行装置25，该活塞26在其一个端部26a处通过轴27枢转至接合部件3。

或者，致动器装置可以是气动运行的或其它类型的。

液压运行装置25为已知类型，因此这里不再详细描述。

为了使接合部件3保持在一个角度位置，以接合凹入8，可以提供适合的装置(图中未示出)来使接合部件3绕轴27的旋转停止。

例如，可以在接合部件绕活塞端部枢转的部分上提供成角度的肩部，并且提供位于活塞端部处的相应的止动部件，其中该接合部件的成角度的止动部抵靠着该活塞的端部。

有利地，可以使用预加载弹性装置来保持止动部件处于成角度的抵靠位置，从而紧固地保持接合部件3与凹入8之间的接合。

可以设置控制装置(图中未示出)来控制液压活塞26的运行。该控制装置不仅建立在液压活塞26必须被驱动时的时刻(times)、从而调节密封螺母2，而且可以控制螺母2的紧固量。

实际上，可以以预定的时间间隔ΔT或根据每当操作者注意到从密封螺母的液体泄漏存在时来调节密封螺母2。在后一种情况中，可以提供合适的装置来探测液压流体从活塞壳体的流失。

例如，如图中所示，泵可以设置有用于流体回收的管道，通过该管道能够探测到回收流体的量。当例如以升/小时为单位检测到的回收流体的极限值被超出时，控制装置可以致动致动器装置并调节密封螺母。或者，操作泵的操作者可以“通过眼看”来检查从密封套泄漏的液体，并操作用于调节密封螺母的致动器装置，例如通过控制开关或控制杆。

在周期性调节密封螺母的情况下，控制装置以预定的时间间隔ΔT而操作致动器装置。

控制装置能够控制密封螺母的紧固程度。可通过建立从起始处施加到密封螺母2上的期望的旋转角度值α，或通过提供探测流体流到致动器装置的压力的压力传感器，来进行该控制。

在第一种情况中，可以决定什么时候已经达到了基于活塞26的线性移动的角度值α。在第二种情况中，需要设定一个压力值，超过该压力值，则压力传感器引起供应液压致动活塞的液压回路泄放。

为了使密封螺母2旋转，操作致动器装置，使掣子从空闲位置移动到该掣子与凹入8的其中之一相接合的前进位置(图2)。具体的，使活塞26前移，使得掣子的部分4和密封螺母2的凹入8的其中之一相对，从而使掣子与凹入8接合。可通过重力的作用来完成该接合，或者有利地是，通过保持掣子的凹入表面4a和凹入8的侧壁8a之间的紧固接合的预加载弹性装置的作用来完成该接合。

这样，活塞26被致动，促使掣子进行从前进位置(图2)到回缩位置(图3)的运行移动。在从前进位置到回缩位置的该运行移动的过程中，掣子引起密封螺母2旋转预定的角度α，从而决定了密封套19相对于泵10主体的纵向前进。以这样的方式，密封套19把密封部件18更紧固地压靠到肩部23的壁23a上，使得密封部件18对于活塞13的壁的径向压力增加。

如上所述，当实现了供应到液压活塞的液体的预定的压力值或当实现了密封螺母2的预定的角度旋转值α时，可停止密封螺母2的旋转。

当需要使密封螺母2旋转转动角α，使掣子与螺母2脱离接合时，足以使活塞26停止在掣子仍与凹入8接合(图2)的回缩位置上。此时，可致动活塞26，将掣子移动到前进位置，从而与另一个凹入8’接合。通过凸出表面4b的特定构造，在活塞26被致动而从回缩位置移动到新的前进位置的过程中，掣子自动地与凹入8脱离接合。凸出表面4b基本上用作引导表面，其用来帮助掣子从凹入的脱离接合。

参考图5，100表示根据本发明的可替换实施例的、用于调节密封螺母2的整个装置。

该装置100中的、在结构和功能上等同于装置1的部件由相同的参考标记来表示，并且将不再进行进一步描述。

根据该实施例，绕轴27枢转的接合部件103能绕轴27旋转，以单向的方式与每个凹入8接合，并且使密封螺母2从第一前进位置旋转到第二回缩位置，反之亦然。为实现该目的，接合部件103具有两个接合部分104、105，它们被设置在相对于部件103的对称轴线A-A的相对两侧上。这两个相对的接合部分104、105具有相应的凹入表面104a、105a，两者的形状被构造为能与每个凹入的相对的侧壁接合。而且，有利地，该两个部分104、105分别具有凸出表面104b、105b，该凸出表面具有上述图1至图4所示的实施例中的功能。

通过该实施例，使用根据本发明的装置不仅能在从前进位置到回缩位置的移动中紧固密封螺母2，而且能在从回缩位置到前进位置的移动中容易地松脱密封螺母2。

从上述内容中可知，根据本发明的用于调节密封螺母的装置能够满足需要并且克服了说明书的介绍部分中参考现有技术所说的缺点。

实际上，如已经描述的，根据本发明的装置的用途，除了进行为操作者安全而调节密封螺母的工作，还能够获得不依赖于操作者能力的调节和紧固的再现性能。

根据本发明的装置的另一个优点在于能够减少密封部件的磨损，这是因为能根据流体泄漏来适当地控制和校准密封螺母在调节中的紧固程度。

显然，为了满足可能的和特定的需要，本领域技术人员能根据上述的本发明的装置做出许多改变和变化，但这些改变和变化均包含在由本发明权利要求限定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种泵设备(10)，包括密封螺母(2)和用于调节所述密封螺母(2)的装置(1；100)，所述密封螺母(2)设置有多个夹紧装置，通过该多个夹紧装置能使所述密封螺母(2)旋转，所述用于调节所述密封螺母(2)的装置(1；100)包括：

接合部件(3)，和

致动器装置，该致动器装置能使所述接合部件(3)从第一位置运行移动到第二位置，

其中，

所述接合部件(3)能与所述夹紧装置形成单向接合，从而在从第一位置运行移动到第二位置的过程中使所述密封螺母(2)旋转预定角度(α)；

所述接合部件(3)构造为掣子；

所述接合部件(3)具有带有凹入表面(4a)的部分(4)，所述凹入表面(4a)的形状构造为与多个凹入(8，8’，8”)中的每个凹入单向接合。

2.根据权利要求1的泵设备(10)，其中所述致动器装置包括液压操作活塞(26)，所述接合部件(3)在所述活塞(26)的端部(26a)处枢转。

3.根据权利要求1或2的泵设备(10)，其中所述密封螺母(2)具有凸缘(7)，所述夹紧装置包括沿所述凸缘(7)的外边缘(7a)的圆周以预定的角度间隔(β)设置的多个凹入(8，8’，8”)，所述接合部件(3)的形状被构造为以单向的方式与所述多个凹入(8，8’，8”)中的每一个接合。

4.根据权利要求1的泵设备(10)，其中所述接合部件(3)具有带有凸出表面(4b)的部分(4)，该凸出表面(4b)能够帮助所述接合部件(4)与所述多个凹入(8，8’，8”)中的每个脱离接合。

5.根据权利要求1的泵设备(10)，其中所述接合部件(3)能够进行从第一前进位置到第二回缩位置的运行移动，以紧固所述密封螺母(2)。

6.根据权利要求1的泵设备(10)，其中所述接合部件(103)能够进行从第一回缩位置到第二前进位置的运行移动，以松脱所述密封螺母(2)。

7.根据权利要求1的泵设备(10)，其中设置有控制装置，来控制所述致动器装置的运行。

8.根据权利要求1的泵设备(10)，包括支撑结构(10a)，所述用于调节所述密封螺母(2)的装置(1；100)能由所述支撑结构(10a)支撑。

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