CN108223422A - 一种离心泵闭式叶轮前密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种离心泵闭式叶轮前密封结构，位于离心泵吸入口处，包括叶轮、泵壳以及设置在所述叶轮与所述泵壳之间的密封环，所述泵壳上开设有槽口，所述槽口位于所述密封环偏向泵吸入口一侧，所述槽口的开口方向朝向所述密封环与所述泵壳之间的配合面；所述叶轮进口处开设有向所述离心泵体内的倒角，所述倒角与所述槽口位置相对；所述倒角度数为30‑60度。所述密封环可选用槽密封环、齿形密封环以及迷宫密封环。通过设置槽口形成一股与泄漏高速流体方向相反的高速流体，通过其阻碍作用实现在不改变密封环或叶轮的尺寸结构参数的得情况下减少叶轮前密封泄漏量；叶轮的进口流态得到了优化，相应的提高了离心泵效率。

Description

一种离心泵闭式叶轮前密封结构

技术领域

本发明涉及泵的配套密封技术领域，尤指一种离心泵闭式叶轮前密封结构。

背景技术

泵运转时，被输送介质吸收原动机的机械能转变为自身的压能，从吸水室进入叶轮至泵体出口，介质压力逐渐升高，为阻止介质由高压区向低压区流动，设计过程中通常采用密封环减小泵内部存在的间隙，以降低间隙泄漏损失。离心泵闭式叶轮前密封结构有很多种，如槽密封环、齿形密封环、迷宫密封环等。

为了提高密封环密封的质量，现有的技术构思一般是通过增加密封环内流动阻力，也即通过改变密封环或叶轮的结构参数来降低密封泄露量。结构参数的变化大多会带来另一种使用性能的降低。比如密封间隙过小会导致密封堵塞、密封处叶轮和蜗壳出现摩擦等情况发生；叶轮密封长度过长会增加叶轮自身重量和转动惯量，增加叶轮转动耗功，降低离心泵水力效率。

因此需要设计一种叶轮前密封结构，在不改变密封环或叶轮的尺寸结构参数，即不减少叶轮密封环长度、不降低叶轮密封环复杂度的前提下降低叶轮前密封泄漏量。

发明内容

本发明的目的是提供一种离心泵闭式叶轮前密封结构，实现叶轮前密封泄漏量的降低。

本发明提供的技术方案如下：

一种离心泵闭式叶轮前密封结构，位于离心泵吸入口处，包括叶轮、泵壳以及设置在所述叶轮与所述泵壳之间的密封机构，其特征在于：在所述泵壳壁面上，也就是在所述密封环的偏向所述离心泵吸入口一侧，开设有槽口，所述槽口的开口方向朝向所述密封环与所述泵壳之间的间隙处，所述离心泵内流体从所述密封环与所述泵壳之间的间隙处流出的方向与所述槽口对应。

密封环与泵壳之间的配合面漏出的部分高速流体可直接流入到与其位置相对的槽口中，在槽口的反作用下会形成一股与原高速流体方向相反，流速相近的反向高速流体，该股反向流体与原高速流体在密封环与泵壳之间的配合面附近对流，对其形成阻碍作用，而且这种阻碍作用于密封环的形状构造并无关系，从而实现了在不改变密封环或叶轮的尺寸结构参数得情况下减少叶轮前密封泄漏量。

优选的，在所述叶轮进口处开设有向所述离心泵体内的倒角，所述倒角与所述槽口位置相对，以引导从槽内流出的高速流体流向叶轮进口处的低速流体。

密封环与泵壳之间的配合面漏出的高速流体经过了槽口的反作用以及叶轮进口处倒角的引导后，与叶轮进口低速流体之间的夹角大幅度降低，改善了一般情况下泄漏的高速流体与低速流体正面对流而在叶轮进口处产生冲击旋涡的问题，优化了叶轮进口流态，有效的提升了离心泵水力效率。

具体的，所述倒角度数为30-60度。

具体的，所述密封环可选用槽密封环、齿形密封环以及迷宫密封环。

优选的，所述密封环为齿数为两齿的齿型密封环。由于槽口作用于泄漏高速流体产生反向高速流体作用，叶轮密封环的长度可以相比原设计尺寸大幅度减少，试验表明，原本三齿的齿型密封环可以在设置槽口的情况下改为两齿。节省了材料，密封效果也不会因此降低。

通过本发明提供的离心泵闭式叶轮前密封结构，能够带来以下至少一种有益效果：

1、通过设置槽口形成一股与泄漏高速流体方向相反的高速流体，通过其阻碍作用实现在不改变密封环或叶轮的尺寸结构参数得情况下减少叶轮前密封泄漏量。

2、密封环与泵壳之间的配合面漏出的高速流体经过了槽口的反作用以及叶轮进口处倒角的引导后，叶轮的进口流态得到了优化，相应的提高了离心泵效率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种离心泵闭式叶轮前密封结构的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是离心泵闭式叶轮前密封结构的示意图。

图2是使用传统的叶轮前密封结构叶轮进口流体流态图。

图3是使用本发明的叶轮前密封结构叶轮进口流体流态图。

附图标号说明：1、槽口，2、泵壳，3、倒角，4、密封环，5、叶轮，A、普通叶轮前密封的附近流场，B、使用本发明的叶轮前密封结构的附近流场。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

如图1所示，本发明公开一种离心泵闭式叶轮前密封结构的实施例，该离心泵闭式叶轮前密封结构位于离心泵吸入口处，包括叶轮5、泵壳2以及设置在叶轮5与泵壳2之间的密封环4，密封环4与泵壳2为间隙配合或过渡配合，泵壳2上开设有槽口1，槽口1位于密封环4偏向泵吸入口一侧，槽口1的开口方向朝向密封环4与泵壳2之间的间隙面，所述离心泵内流体从密封环4与泵壳2之间的间隙处流出的方向与槽口1对应。使得离心泵闭式叶轮前密封结构泄漏的高速流体直接进入槽口1中，经其作用将原始高速流体反向，反向后的高速流体反过来阻碍了离心泵闭式叶轮前密封结构的泄漏。而且这种阻碍作用于密封环4的形状构造并无关系，从而实现了在不改变密封环4或叶轮5的尺寸结构参数的情况下减少叶轮5前密封泄漏量。

本发明的一个优选实施例中，叶轮5进口处开设有向离心泵体内的倒角3，倒角3与槽口1位置相对。倒角3的作用是为了将槽口1作用形成的反向高速流体顺畅的导向叶轮进口低速流体处，改变原始密封结构下泄漏高速流体与进口低速流体反方向冲击的流向布置。大大改善了叶轮进口处的流体流态。

本发明的一个具体实施例中，倒角3度数为30-60度。密封环4可选用槽密封环、齿形密封环以及迷宫密封环中的一种。

图2为使用传统的叶轮前密封结构叶轮进口流体流态图。图3为使用本发明的叶轮前密封结构叶轮进口流体流态图，以两齿的齿型密封环、倒角为45°为例。图2中使用传统的叶轮前密封结构，叶轮进口处形成了明显的冲击漩涡，如标号A所指，而在图3使用了本发明的槽口和45度倒角结构后，冲击漩涡消失，叶轮进口处的流体流态得到了较大的改善，如标号B所指。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种离心泵闭式叶轮前密封结构，位于离心泵吸入口处，包括叶轮、泵壳以及设置在所述叶轮与所述泵壳之间的密封机构，其特征在于：在所述泵壳壁面上，也就是在所述密封环的偏向所述离心泵吸入口一侧，开设有槽口，所述槽口的开口方向朝向所述密封环与所述泵壳之间的间隙处，所述离心泵内流体从所述密封环与所述泵壳之间的间隙处流出的方向与所述槽口对应。

2.根据权利要求1所述的离心泵闭式叶轮前密封结构，其特征在于：在所述叶轮进口处开设有向所述离心泵体内的倒角，所述倒角与所述槽口位置相对，以引导从槽内流出的高速流体流向叶轮进口处的低速流体。

3.根据权利要求2所述的离心泵闭式叶轮前密封结构，其特征在于：所述倒角度数为30度～60度。

4.根据权利要求1-3任一所述的离心泵闭式叶轮前密封结构，其特征在于：所述密封环可选用槽密封环、齿形密封环以及迷宫密封环中的一种。

5.根据权利要求4所述的离心泵闭式叶轮前密封结构，其特征在于：所述密封环为齿数为两齿的齿型密封环。

6.根据权利要求4所述的离心泵闭式叶轮前密封结构，其特征在于：所述密封环与所述泵壳为间隙配合或过渡配合。

7.根据权利要求5所述的离心泵闭式叶轮前密封结构，其特征在于：所述密封环与所述泵壳为间隙配合或过渡配合。