CN103438020B - 上泵式潜水泵用密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种上泵式潜水泵用密封装置，该装置为水泵加装加装动力密封组件，潜水泵工作时，骨架密封圈周边的输送介质在导叶片的作用下穿过停车密封圈，进入水泵进水口，减少输送介质对骨架密封圈的磨损，提高骨架密封圈的使用寿命，同时也大大提高了机械密封乃至整个水泵的密封效果，潜水泵不工作时，停车密封圈阻止输送介质进入机械密封组件；上泵式潜水泵用密封装置具有防沙功能；由于动力密封组件不与输送液体直接接触，产生的轴向力很小，其功率损耗对水泵功率不会产生大的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泵密封装置，尤其是一种上泵式潜水泵用密封装置。
背景技术
目前，我国现有的QS、QJ系列潜水泵，是在电机在下、泵在上、电机内腔充水式的组合式潜水泵，其电机的内腔和轴承与被输送液体之间采用骨架油封密封。骨架油封结构简单，但可靠性较差。尤其在输送含沙量较多的液体时，骨架油封很快磨损、密封失效，致使含有大量带有泥沙的液体进入轴承及电机内腔，造成轴承损坏，水泵寿命降低。
QY系列潜水泵也属于上泵式潜水电泵，与QS、QJ系列不同的是，其电机内充油式。其电机内充油式。QY系列密封装置由一组机械密封和一只骨架油封组合成密封系统。由于机械密封结构的原因，其密封效果不是特别好，总会有少量的输送介质通过，少量含有大量泥沙的输送介质进入骨架油封后，骨架油封圈磨损，机械密封仍然摆脱不了含沙介质的侵蚀、磨损，尤其是含有腐蚀性的介质（如海水），对机械密封的损害更严重，最终造成机械密封的失效。机械密封一旦失效，外部介质进入电机内腔，致使电机的绝缘下降直至为零，电泵电机漏电不能使用。同时电泵内的油外溢泄漏，又会造成对环境的污染。
据统计，上泵式潜水泵因密封问题造成潜水泵损坏率为5%，电水泵使用寿命也只有3至5年。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种上泵式潜水泵用密封装置，在导流壳体与机械密封组件之间加装动力密封组件，包括动力密封壳体、副叶轮、副叶片和导叶片，动力密封壳体的内腔均布制作多只导叶片。潜水泵工作时，转轴带动副叶轮和副叶片高速旋转，副叶片下端与压盖之间有间隙，由于副叶片在直径方向旋转的线速度不同，该间隙的中心部位，也就是靠近骨架密封圈的区域为低压区，副叶片外围为高压区，骨架密封圈周边的输送介质由低压区进入高压区，再通过副叶轮周边的空隙向上流动，在导叶片的作用下，输送介质穿过停车密封圈，进入水泵进水口，消除输送介质对骨架密封圈的压力，提高机械密封乃至整个水泵的密封效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种上泵式潜水泵用密封装置，上泵式潜水泵为电机在下、泵在上、电机内腔充水或充油的组式潜水泵，电机的转子固定在转轴上，电机的定子固定在电机壳上，电机壳的上端有电机轴承座，所述的电机轴承座内孔通过油封和轴承与转轴连接；所述的电机轴承座内孔通过油封和轴承与转轴连接；电机轴承座的上端有机械密封组件，所述的机械密封组件有壳体，壳体的上端有上端盖，壳体的下端有下端盖；所述的下端盖通过螺栓安装在电机轴承座上，所述的壳体的上端有压盖，所述的压盖通过骨架密封圈与转轴连接；骨架油封的作用时隔离动力密封组件工作压力对机械密封组件产生的影响；机械密封组件的上端安装水泵，所述的水泵有导流壳体，所述的导流壳体的内腔有水泵叶轮，所述的水泵叶轮通过键与转轴连接；导流壳体的下端有进水口，导流壳体的上端有出水口，在导流壳体与机械密封组件之间设置动力密封组件，所述动力密封组件包括，动力密封壳体、副叶轮和导叶片，所述的动力密封壳体为上端小、下端大的环形壳体，动力密封壳体的下端有带止口的法兰；所述法兰通过螺栓安装在上端盖上，动力密封壳体的上端通过螺栓与导流壳体连接；所述的副叶轮通过键安装在转轴上，副叶轮的下端面上均布制作多只副叶片，所述的副叶片下端与压盖之间有间隙；所述的动力密封壳体的内腔均布制作多只导叶片，所述的导叶片与副叶轮有间隙；所述的动力密封壳体的上端安装停车密封圈，所述的停车密封圈为单向密封圈，密封唇口紧贴在转轴上。
本发明的有益效果是：该上泵式潜水泵用密封装置，为水泵加装加装动力密封组件，潜水泵工作时，骨架密封圈周边的输送介质在导叶片的作用下穿过停车密封圈，进入水泵进水口，减少输送介质对骨架密封圈的磨损，提高骨架密封圈的使用寿命，同时也大大提高了机械密封乃至整个水泵的密封效果，潜水泵不工作时，停车密封圈阻止输送介质进入机械密封组件；上泵式潜水泵用密封装置具有防沙功能；由于动力密封组件不与输送液体直接接触，产生的轴向力很小，其功率损耗对水泵功率不会产生大的影响。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
附图1为本发明的结构示意图。
附图2为图1的A-A剖视图。
图中，1.转轴，2.电机，2-1.电机壳，2-2.油封，2-3.轴承，2-4.电机轴承座，3.机械密封组件，3-1.下端盖，3-2.壳体，3-3.压盖，3-4.上端盖，4.骨架密封圈，5.动力密封组件，5-1.动力密封壳体，5-2.低压区，5-3.副叶轮，5-4.副叶片，5-5.高压区，5-6.导叶片，6.进水口，7.停车密封圈，8.轴套，9.水泵叶轮，10.键，11.导流壳体，12.出水口。
具体实施方式
在附图中，一种上泵式潜水泵用密封装置，上泵式潜水泵为电机在下、泵在上、电机内腔充水或充油的组式潜水泵，电机的转子固定在转轴1上，电机的定子固定在电机壳2-1上，电机壳2-1的上端有电机轴承座2-4，所述的电机轴承座2-4内孔通过油封2-2和轴承2-3与转轴1连接；所述的电机轴承座2-4内孔通过油封2-2和轴承2-3与转轴1连接；电机轴承座2-4的上端有机械密封组件3，所述的机械密封组件3有壳体3-2，壳体3-2的上端有上端盖3-4，壳体3-2的下端有下端盖3-1；所述的下端盖3-1通过螺栓安装在电机轴承座2-4上，所述的壳体3-2的上端有压盖3-3，所述的压盖3-3通过骨架密封圈4与转轴1连接；骨架油封4的作用时隔离动力密封组件5工作压力对机械密封组件3产生的影响；机械密封组件3的上端安装水泵，所述的水泵有导流壳体11，所述的导流壳体11的内腔有水泵叶轮9，所述的水泵叶轮9通过键10与转轴1连接；导流壳体11的下端有进水口6，导流壳体11的上端有出水口12，在导流壳体11与机械密封组件3之间设置动力密封组件5；所述动力密封组件5包括，动力密封壳体5-1、副叶轮5-3和导叶片5-6，所述的动力密封壳体5-1为上端小、下端大的环形壳体，动力密封壳体5-1的下端有带止口的法兰；所述法兰通过螺栓安装在上端盖3-4上，动力密封壳体5-1的上端通过螺栓与导流壳体11连接；所述的副叶轮5-3通过键安装在转轴1上，副叶轮5-3的下端面上均布制作多只副叶片5-4，所述的副叶片5-4下端与压盖3-3之间有间隙；所述的动力密封壳体5-1的内腔均布制作多只导叶片5-6，所述的导叶片5-6与副叶轮5-3有间隙；所述的动力密封壳体5-1的上端安装停车密封圈7，所述的停车密封圈7为单向密封圈，密封唇口紧贴在转轴1上。
如图1、图2所示，上泵式潜水泵工作时，转轴1带动副叶轮5-3和副叶片5-4高速旋转，副叶片5-4下面与机械密封组件3的压盖3-3之间有间隙，由于副叶片5-4在直径方向旋转的线速度异，该间隙的中心部位，也就是靠近骨架密封圈4的区域线速度低，成为低压区；副叶片5-4外围线速度高，成为高压区。骨架密封圈4周边的输送介质由低压区进入高压区，再通过副叶轮5-3周边的空隙向上流动，在动力密封室内产生向上的压力，加上进水口6处负压，在导叶片5-6的作用下，输送介质打开停车密封圈7的密封唇口，穿过停车密封圈7，进入水泵的进水口6。渗漏在动力密封室内的液体通过停车密封圈7唇口全部排出，削除输送介质对骨架密封圈4的压力，提高机械密封组件3乃至整个水泵的密封效果，延长上泵式潜水泵的使用寿命。
上泵式潜水泵不工作时，上泵式潜水泵沉入水底，由于停车密封圈7为单向密封圈，密封舌口紧贴在转轴1上，水泵进水口6处的水压压迫停车密封圈7的密封舌口，密封唇口紧紧贴在转轴1上，避免带有沙粒的输送介质进入动力密封组件5。
上泵式潜水泵用密封装置具有防沙功能，水泵停机时，由于动力密封壳体5-1为上端小、下端大的环形壳体，输送介质中的沙粒顺着停车密封圈7和动力密封壳体5-1散落在水泵进水口6处。水泵运转时，散落的沙粒随介质通过水泵叶轮9输送出去，达到防沙的作用。
由于动密封组件5的副叶轮5-3不与输送液体直接接触，产生的轴向力很小，其功率对水泵功率不会产生大的影响。
Claims (1)
1.一种上泵式潜水泵用密封装置，上泵式潜水泵为电机在下、泵在上、电机内腔充水或充油的组式潜水泵，电机的转子固定在转轴（1）上，电机的定子固定在电机壳（2-1）上，电机壳（2-1）的上端有电机轴承座（2-4），所述的电机轴承座（2-4）内孔通过油封（2-2）和轴承（2-3）与转轴（1）连接；电机轴承座（2-4）的上端有机械密封组件（3），所述的机械密封组件（3）有壳体（3-2），壳体（3-2）的上端有上端盖（3-4），壳体（3-2）的下端有下端盖（3-1）；所述的下端盖（3-1）通过螺栓安装在电机轴承座（2-4）上，所述的壳体（3-2）的上端有压盖（3-3），所述的压盖（3-3）通过骨架密封圈（4）与转轴（1）连接；机械密封组件（3）的上端安装水泵，所述的水泵有导流壳体（11），所述的导流壳体（11）的内腔有水泵叶轮（9），所述的水泵叶轮（9）通过键（10）与转轴（1）连接；导流壳体（11）的下端有进水口（6），导流壳体（11）的上端有出水口（12），其特征在于：在导流壳体（11）与机械密封组件（3）之间设置动力密封组件（5）；所述动力密封组件（5）包括动力密封壳体（5-1）、副叶轮（5-3）和导叶片（5-6），所述的动力密封壳体（5-1）为上端小、下端大的环形壳体，动力密封壳体（5-1）的下端有带止口的法兰；所述法兰通过螺栓安装在上端盖（3-4）上，动力密封壳体（5-1）的上端通过螺栓与导流壳体（11）连接；所述的副叶轮（5-3）通过键安装在转轴（1）上，副叶轮（5-3）的下端面上均布制作8只副叶片（5-4），所述的副叶片（5-4）下端与压盖（3-3）之间有间隙；所述的动力密封壳体（5-1）的内腔均布制作多只导叶片（5-6），所述的导叶片（5-6）与副叶轮（5-3）有间隙；所述的动力密封壳体（5-1）的上端安装停车密封圈（7），所述的停车密封圈（7）为单向密封圈，密封唇口紧贴在转轴（1）上；上泵式潜水泵工作时，转轴（1）带动副叶轮（5-3）和副叶片（5-4）高速旋转，由于副叶片（5-4）在直径方向旋转的线速度不同，副叶片（5-4）与压盖（3-3）之间的间隙的中心部位，也就是靠近骨架密封圈（4）的区域线速度低，成为低压区；副叶片（5-4）外围线速度高，成为高压区；骨架密封圈（4）周边的输送介质由低压区进入高压区，再通过副叶轮（5-3）周边的空隙向上流动，在动力密封室内产生向上的压力，加上进水口（6）处负压，在导叶片（5-6）的作用下，输送介质打开停车密封圈（7）的密封唇口，穿过停车密封圈（7），进入水泵的进水口（6）；渗漏在动力密封室内的输送介质通过停车密封圈（7）的密封唇口全部排出，消除输送介质对骨架密封圈（4）的压力。
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