CN1072478A - 压力介质密封装置 - Google Patents

Abstract

一种可以广泛应用于泵类提高效率和寿命的压 力介质密封装置，它可以消除泵类泵送液体中杂质在 密封部位，密封间隙、平衡间隙及导轴承中的磨料磨 损汽蚀，从而为泵类大幅度提高效率和寿命开辟了新 的途径。并且特别适用于大中型排灌泵、矿用泵、杂 质泵及水轮机。

Description

本发明为泵类提高效率和寿命提供了一种压力介质密封装置，该装置特别适用于泵送液体含有高浓度杂质的泵类。

现有各种泵类，如排灌泵、矿用泵、杂质泵、水轮机等，普遍存在着效率低，寿命短的弊端，特别是杂质泵，更为突出。

目前，国内外解决上述弊端的途径是提高材质和制造精度，这不仅大幅度提高了泵的成本，而且也被目前的技术装备水平所限制，因而制约了泵类的发展。

本发明提供的装置，即可克服现有泵类的弊端，又能达到大幅度提高效率和寿命的目的。

本发明的目的是这样实现的：它是将压力介质源经过滤器过滤后，再由泵壳开设导流孔注入到轴封部位、叶轮和泵壳密封部位、平衡部位和导轴承等部位。这样，就可以解决现有泵类泵送介质中在轴封部位、叶轮和泵壳密封部位、平衡部位、导轴承部位的磨料磨损和气蚀磨损，从而实现了本发明的目的。所以，本发明提供的装置简单，可以完全利用现有技术和制备以及泵的全部主体结构，即在不增加成本的条件下，实现其大幅度提高效率和寿命的目的。

图1是本发明的系统图，其中（1）过滤器、（2）压力指示表、（3）压力介质输送管、（4）轴封部位、（5）叶轮和泵壳密封部位、（6）平衡部位、（7）压力介质源、（8）泵壳。

如图1中（1）所示的过滤器，有旋流式、滤网式、组合式。如图2a所示是旋流式过滤的具体结构;其中（1）过滤器主体、（2）压力介质输入管、（3）压力介质输出管、（4）压力指示表、（5）手动排气阀、（6）杂质排放阀。

如图2a所示的主体结构（1）上部为半球型，中部为圆柱形，下部为圆锥形。压力介质输入管（2）由过滤器主体下部的锥体上由侧面切向输入过滤器，使其在锥体内产生旋流，形式离心沉淀;在圆柱体内形缓速沉淀，并使其结合起来达到沉淀杂质的目的。

同时，该过滤器还有气水分离功能和自动排气功能。其自动排气功能是通过装在过滤器中的浮球实现的。如图2b所示：其中（7）浮球上部和下部保持架、（8）浮球、（9）浮球导杆、（10）自动排气孔。

当压力介质源有一定含气量时，由于水和空气的比重差作用，空气会自动溢到过滤器的上部，当空气储积到一定量时，过滤器内水位下降，浮球亦下降，排气孔（10）自动打开，空气自动排出，随着空气排出，过滤器中水位上升，浮球也上升，排气孔（10）自动关闭。同时，还可以设手动排气阀门，以增加可靠性。

滤网式过滤器，如图3所示，其中（1）压力介质输入管、（2）压力介质输出管、（3）外壳、（4）滤网。如图3中（3）所示的过滤器外壳为圆柱形，滤网（4）为筒形。滤网式过滤器的形式还可以是方形、长方形、椭圆形等多种形式。其滤网也不仅是筒式，还可以是板式或孔板式、其滤网和滤孔的材料可以是塑料、尼龙、各种化纤及金属等。

组合式过滤器，该过滤器就是把滤网过滤器和旋流过滤结合起来，它仍可以图2为例加以说明，在主体结构的中部圆柱形结构内设筒式滤网或板式滤网（滤网为圆形，在圆柱体内水平设置多层滤网）;下部的圆柱体仍做旋流用，这样就把滤网和旋流的双重功能有机的结合起来，使过滤效果更好。

上述各种过滤器只是有效容积的利率高一些，还可采用其它形式，如锥形，方形、长方形，椭圆形等各种形式。并且，在各种形式的过滤器上都可以加液位指示器以便随时观查过滤器中的液位。

如图，1中的（4）所示的轴封部位，有填料式和浮动环式。填料式用耐磨耐腐蚀材料，如化纤、尼龙其它的合成材料充填材料，柔性石墨和碳纤维等。

浮动环式的轴封结构如图4所示：其中（1）压力介质注入管（2）填料室、（3）平密封挡板（4）浮动环（5）压力介质注入环（6）弹簧（7）间隔环（8）压紧生罗栓、（9）尾压盖（10）泵轴（11）放水孔（阀）。其中浮动环（4）可以采用“三瓣式”或对形式结构，浮动环与泵轴压紧方式采用不锈钢牛尾弹簧。放水孔（11）用于放水或冲洗密封结构杂质。

如图1中（5）所示的叶轮和泵壳密封部位的具体结构如图5所示：其中（1）压力介质注入管（2）泵壳（3）导流孔及固定环（4）压力介入质环形导流槽（5）叶轮（转子）密封环。

如图5所示的导流孔（3）至少有一个或数个，并应对称均布。如图5所示的环形导流槽（4），可以开设在泵壳的固定密封环上，也可以开设在叶轮密环上，但应同导流孔对称。为了增加压力介质密封效果，泵壳密封环和叶轮密封环环上均可以开设阻尼槽，或采用迷宫式密封结构。其泵壳和叶轮密封结合面的间隙可以比常规小些，其泵壳和叶轮的密封结合面的宽度可以适当地增加。这一样即可以减少压力介质消耗量，又可以延长密封中位的寿命。

压力介质平衡部位的具体措施是：由泵壳开设导流孔至平衡室导流套，在导套上开环形导流槽，使压力介质注入平衡室，或者由泵壳开设导流孔直接注入平衡室。

在轴流泵上，导轴承的磨损是个严重的问题，亦可采用上述方法，由泵壳开设导流孔，将压力介质注入导轴承润滑密封部位。

上述压力介质源可以由泵自身提供自供式;也可以由其它压力介质源提供，称外供式。

上述压力介质可以是水，也可以是各称润滑油和各种润滑脂，同时还可以是乳化液。

在每个压力介质的注入部位上，均应设压力调节阀和压力表，这样便于调节供给所需压力。为了说明本发明提供的压力介质密封装置效果，现以某煤水泵厂生产的PM-300型煤水泵为例加以说明，该煤水泵按常规技术生产，在煤矿实际使用寿命只有4000小时左右，就无法使用。采用本发明提供的压力介质密封技术以后在同一地点，同一条件下使用一年（8000）小时其效率仍然不减当初。

由此可见，本发明提供的压力介质密封装置，具有结构简单，容易实施，安全可靠，效果显著的特点。可以广泛应用于各种泵类，并且特别适用于大中型排灌泵、矿用泵、杂质泵和水轮机。为大幅度提高泵类效率和寿命开开劈了新的途径。

Claims (9)

1、一种用于泵类提高效率和寿命的压力介质密封装置，其特征在于该压力介质经过滤器提供，并由泵壳开设导流孔将压力介质注入到轴封部位、叶轮和泵壳密封部位、平衡室或导轴承部位。

2、如权利要求1所述的压力介质过滤器，其特征在于该过滤器有旋流式、滤网式及组合式;并在该过滤器上设有排气阀、压力指示表及液位指示器。

3、如权利要求2所述的过滤器，其特征在于该过滤器的滤网材料有塑料、尼龙、化纤及金属。

4、如权利要求1所述的压力介质轴封部位，其特征在于该部位的密封方式有填料式和浮动环式;其密封材料有化纤、尼龙、化纤合成及充填材料以及柔性石墨、碳纤维及软耐磨金属。

5、如权利要求1所述的压力介质叶轮和泵壳密封部位，其特征在于该叶轮和泵壳的密封结合面上开设环形导流槽;并采用相对较小的密封间隙和相对较宽的密封结合面。

6、如权利要求4所述的密封结合面，其特征在于该密封结合面的密封方式有平面间隙式、阻尼槽式、迷宫式。

7、如权利要求1所述的压力介质平衡部位，其特征在于该部位的压力介质由泵壳开设导流孔至导流套上开设的环形导流槽注入平衡室或直接注入平衡室。

8、如权利要求1所述的压力介质，其特征在于该压力介质有水、油、脂或乳化液。

9、如权利要求1所述压力介质注入部位，其特征在于该部位设有压力调节阀和压力指示表。

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