CN102927280A - 一种柱塞泵循环平衡密封函总成 - Google Patents
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Abstract
一种柱塞泵循环平衡密封函总成，包括密封函体、柱塞以及循环罐，该循环罐内设有供对密封函体腔补油用的补油阀、排气用的排气阀，以及用来维持循环罐内部正常压力的卸压阀和用来维持补油阀正常工作的压差调节阀；循环罐与密封函体之间有连接管相接，密封函体通过其内部的孔道经该连接管连通循环罐内补油阀的进油口和排气阀的进气口。本发明能使柱塞、密封间有效地达到无泄漏状态，在柱塞与密封在运动过程中不断地有润滑油作摩擦润滑而延长易损件寿命提高效率，解决现有柱塞泵所存在的柱塞、密封寿命短及介质容易泄漏等问题，达到润滑剂自动补偿密封函总成的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种循环平衡密封函总成。
背景技术
传统的柱塞泵均设有密封函，由密封函体1＇、柱塞2＇、导向套3＇、填料4＇（5-6件为一组）、压环5＇、调节螺帽6＇（见图4）。当柱塞2＇往复向后运动时进液阀打开，液体进入泵腔。当柱塞2＇往复向前运动时进液阀关闭，泵腔内液体受挤压，排液阀打开此时液体从排液阀排出，直到柱塞移至前死点位置时，排液过程结束，然后再开始下一个吸入、排出循环。在柱塞2＇往前运动过程中，由于瞬间产生高压，此时高压液体进入柱塞2＇、填料4＇之间流速很高，随着每节填料的阻流作用压力流速逐步降低后，向压环5＇、调节螺母6＇边缘流出体外，由于目前用于油田污水回注工艺中，污水成份含量不一，腐蚀性很强，水质矿化度很高又含有各种悬浮物、砂杂子等。如图所示柱塞2＇、填料4＇、导向套3＇受柱塞往复运动摩擦及柱塞偏磨产生的热量均集中在柱塞2＇、填料4＇、密封函体1＇上。此时大量的热能传递给动力端引起动力箱内油温升高，通常的自冷却方法采用增加柱塞2＇与填料4＇间的介质泄漏量来冷却降低密封函体1＇的温度。由于污水泄漏会严重影响环保要求，损害操作工的身体健康，柱塞2＇与填料4＇的摩擦同时也消耗了机本作用量，降低了效率缩短了柱塞2＇、填料4＇、导向套3＇易损件的寿命（通常寿命在1个月）。因此提高柱塞泵中柱塞、填料、导向套等易损件寿命，减少介质泄漏是当今柱塞泵节能减排的技术课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为解决现有柱塞泵所存在的柱塞、密封寿命短及介质容易泄漏等问题而提供一种柱塞泵循环平衡密封函总成，以使柱塞、密封间有效地达到无泄漏状态，使柱塞与密封在运动过程中不断地有润滑油作摩擦润滑而延长易损件寿命提高效率，达到润滑剂自动补偿密封函总成的目的。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本发明的柱塞泵循环平衡密封函总成，包括：密封函体、柱塞，其中柱塞一端穿过所述密封函体内的压环、填料和导向套，其特征是它还包括有可对密封函体腔内润滑油的压力作自动补偿平衡的循环罐，该循环罐内设有供对密封函体腔补油用的补油阀、排气用的排气阀，以及用来维持循环罐内部正常压力的卸压阀和用来维持补油阀正常工作的压差调节阀；循环罐与密封函体之间有连接管相接，所述的密封函体通过其内部的孔道经该连接管连通循环罐内的补油阀和排气阀。
进一步地：所述的密封函体内部还设有可对填料磨损后由弹簧力作前后补偿的填料密封自动补偿机构，并且在密封函体内除了填料密封外，还装有可自封式密封的U型密封圈。
而所述的填料密封自动补偿机构可包括补偿弹簧和套设在柱塞上的弹簧座，补偿弹簧的一端限位在弹簧座上，另一端限位在所述的导向套上。所述的U型密封圈可采用高分子塑料压制成，唇口成形有自封用的唇边。
再进一步地：所述的压环后面可装有所述的U型密封圈。所述的密封函体内还可装有前座圈，该前座圈与所述的导向套和弹簧座均呈带有锥形外径并有U型密封圈的骨架结构。
再进一步地：所述的密封函体可采用联体式结构，密封函体内壁周边均钻有进油孔、排气孔和油水平衡阀孔，由所述的进油孔、排气孔形成所述的与连接管贯通的孔道。
再进一步地：所述的密封函体的外径圆上可设有散热槽，并且密封函体为增强结构，在固定螺栓台阶上均进行锪孔。
再进一步地：所述的柱塞其端面钻有一个深孔，即冷却孔。
与现有技术相比，本发明的优点在于：由于有循环罐的作用，使柱塞、填料、密封圈、导向套在往复运行中始终在润滑剂介质中工作，不受介质中的颗粒影响。由于在良好的润滑条件工作，因此它的运行摩擦系数相当低，摩擦温度不会传递到动力箱中，这样的密封结构使用寿命要在原密封结构上提高5-10倍；因为在油介质中它的摩擦功耗损很低，易损件寿命长，受害污水泄漏少，节能效果显著。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例循环罐内排气阀、补油阀以及压差调节阀的结构示意图。
图3为本发明实施例循环罐内卸压阀的结构示意图。
图4为现有技术示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
结合图1所示，本发明的柱塞泵循环平衡密封函总成主要由密封函体1、循环罐2以及柱塞链三个部分构成，其中：
密封函体1分别为联体式结构，其内壁周边均钻有进油孔、排气孔、油水平衡孔，这些孔均配有工艺丝堵头（NPT1/8、1/4、3/8）防泄漏，由进油孔、排气孔形成孔道，通过该孔道使密封函体腔连通外部的循环罐2，以进行补油、排气。而为了密封函体1具好更好的散热效果，在密封函体1外径圆上均设计有散热槽。并且为增强密封函体结构，在固定螺栓台阶上均进行锪孔。
循环罐2用丝扣拧在密封函体1上，为存放润滑油及储气、泄气作用。见图2、图3所示，循环罐2的内部设置有排气阀21、补油阀22、卸压阀23以及压差调节阀24，循环罐2的底部有连接管，该管与密封函体上的接口接合，使循环罐内的排气阀21和补油阀22与密封函体腔相通，当柱塞往复运动时摩擦热量所产生的气可通过排气孔随时排出；当密封函体腔内润滑油消耗时，油水平衡阀随即工作，补油阀22打开，润滑油进入密封函体腔作自动补给。
循环罐1内的排气阀21、补油阀22、卸压阀23以及压差调节阀24均可采用常规的阀结构，因此对各阀的结构不再赘述，现就各阀的作用作一描述：
补油阀22：当柱塞、填料在往复运行过程中不断地产生热量进而消耗腔内的润滑剂；此时循环罐中的补油阀随即自动补油，据缺油量相应补给。
排气阀21：当柱塞、填料摩擦热量产生后，液体随之渐渐发生气化，气化所产生的气体由放气阀组将其自动排出。
卸压阀23：当循环罐内补油阀组被介质颗粒阻塞时，部分介质进入罐内而产生压力，待压力超过进口压力时，卸压阀自动打开，罐内压力随即卸掉，罐内液体压力与进口压力平衡时，卸压阀自动关闭。
压差调节阀24：补油阀被颗粒阻塞故障时，压差调节阀自动工作，清除补油阀内颗粒使补油阀保持正常工作，此时循环罐内不超过进口压力。
柱塞链主要由柱塞3、前座圈10、U形密封圈4、矩形填料6、补偿弹簧8、导向套7、弹簧座9、压环5等组成，装配时柱塞3依次穿过上述的压环5、U形密封圈4、填料6、导向套7、补偿弹簧8、弹簧座9以及前座圈10。其中：
柱塞3：柱塞与中间杆联接为卡箍联接，并采用专利（专利号：ZL2005 1 0049904.4）自动对中结构。柱塞端面钻有一个深孔即冷却孔。
压环5：安装在密封函体1的前沿台阶上，是固定所有柱塞链部件的定位基准，确保平衡垂直。
U形密封圈4：为改性高分子塑料材料压制，唇口设有唇边当唇边磨损时表面受液体压力作用下起到自封效果。
矩形填料6：为填充特福隆加仿纶编织填料。
导向套7：带有锥形外径并有U形密封圈的骨架结构，其内孔是为柱塞走直线起导向作用；并保证补偿弹簧一端的定位。
补偿弹簧8：跟导向套7、弹簧座9共同构成一填料密封自动补偿机构，使填料磨损后由弹簧力作用自动前后补偿。补偿弹簧8采用04不锈钢圆棒丝材绕缠成形，两端分别限位在弹簧座9和导向套7上。
弹簧座9：带有锥形外径并有U形密封圈的骨架结构，并保证弹簧8另一端的定位。
前座圈10：带有锥形外径台阶并有U形密封圈的骨架结构。
Claims (8)
1.一种柱塞泵循环平衡密封函总成，包括密封函体以及一端穿过所述密封函体内的压环、填料和导向套的柱塞，其特征在于：它还包括有可对密封函体腔内润滑油的压力作自动补偿平衡的循环罐，该循环罐内设有供对密封函体腔补油用的补油阀、排气用的排气阀，以及用来维持循环罐内部正常压力的卸压阀和用来维持补油阀正常工作的压差调节阀；循环罐与密封函体之间有连接管相接，所述的密封函体通过其内部的孔道经该连接管连通循环罐内的补油阀和排气阀。
2.如权利要求1所述的柱塞泵循环平衡密封函总成，其特征在于：所述的密封函体内部还设有可对填料磨损后由弹簧力作前后补偿的填料密封自动补偿机构，并且在密封函体内除了填料密封外，还装有可自封式密封的U型密封圈。
3.如权利要求2所述的柱塞泵循环平衡密封函总成，其特征在于：所述的填料密封自动补偿机构包括补偿弹簧和套设在柱塞上的弹簧座，补偿弹簧的一端限位在弹簧座上，另一端限位在所述的导向套上。
4.如权利要求2或3所述的柱塞泵循环平衡密封函总成，其特征在于：所述的U型密封圈采用高分子塑料压制成，唇口成形有自封用的唇边；所述的压环后面装有所述的U型密封圈。
5.如权利要求4所述的柱塞泵循环平衡密封函总成，其特征在于：所述的密封函体内还装有前座圈，该前座圈与所述的导向套和弹簧座均呈带有锥形外径并有U型密封圈的骨架结构。
6.如权利要求1或2或3所述的柱塞泵循环平衡密封函总成，其特征在于：所述的密封函体采用联体式结构，密封函体内壁周边均钻有进油孔、排气孔和油水平衡阀孔，由所述的进油孔、排气孔形成所述的与连接管贯通的孔道。
7.如权利6所述的柱塞泵循环平衡密封函总成，其特征在于：所述的密封函体的外径圆上设有散热槽，并且密封函体为增强结构，在固定螺栓台阶上均进行锪孔。
8.如权利要求1或2或3所述的柱塞泵循环平衡密封函总成，其特征在于：所述的柱塞其端面钻有冷却孔。
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