CN109723636A - 一种采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵头，其特征前开口的泵头壳体、填料组件、改进型泛塞密封圈、前盖等。针对现有的柱塞泵在更换密封填料时需将泵头整体拆卸所造成的操作不方便问题，发明了前置开口的泵头壳体及填料组件，实现填料组件从泵头前方拆卸，整体更换和维修，大大简化了维修操作，提高了劳动效率；且使用了泛塞密封圈作为填料，降低了摩擦力，提高了可靠性，减少磨损量，减轻了对输送介质的污染。

Description

一种采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵头

技术领域

本发明属于机械技术领域的一种采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵头，具 体地，涉及一种新型的柱塞式计量泵、高压循环泵、打压泵泵头。

背景技术

现有柱塞泵泵头设计采用聚四氟乙烯塑料、柔性石墨、含石墨盘根等填料 用于柱塞与高压腔之间的密封。现有技术的产品存在以下几个问题：

1、现有的柱塞泵设计，柱塞与密封圈从同一侧装入泵头，泵头壳体柱塞 孔为盲孔，在前端无开口，如果需要更换密封填料，需将泵头整体拆 卸，同时需要拆卸上下单向阀所连接的管路、泄漏引流和冲洗管路， 拆卸工作量大，耗时长，操作不方便；

2、很多高压柱塞泵的柱塞采用陶瓷材料，在拆卸过程中容易导致柱塞折 断；对于金属柱塞，也容易产生表面划伤，或因安装弯矩较大而折弯， 影响使用，提高运行成本；

3、大多数采用较长的“□”矩形截面柔性石墨、石墨盘根类及“＞”锥形 截面聚四氟乙烯填料，靠采用压紧螺母对密封填料的预紧保证柱塞动 密封。这种设计，由于压紧螺母对填料预紧力较大，导致填料与柱塞 之间摩擦力大，进而造成耗能高、填料和柱塞磨损量大，而且磨损碎 屑物会污染传输介质。

因此，如何克服上述技术问题是本领域技术人员研究的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵头，以 解决现有技术所存在的运行维护困难、耗能高、及对介质污染问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明的一种采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵头，主要包括在前部开口 的泵头壳体、前盖板及填料组件所组成。本发明的主要特征是：

(1)密封填料与填料套筒组成填料组件，从泵头的前方，即柱塞杆插入的反 侧安装，以避免在更换密封填料时拆卸泵头、上下单向阀所连接的管路；

(2)使用泛塞密封圈作为填料，以降低了摩擦阻力，减少柱塞和密封填料磨 损、及传送介质的污染。

在上述技术方案中，在泵头的前方，即柱塞插入的反侧开口(如图1所示)， 改变密封填料安装位置，从原来的从柱塞插入侧安装，变为从前端安装；泵头 壳体前端的开口采用前盖密封，前盖可采用法兰式安装，也可以采用螺纹塞方 式安装，采用O型密封圈进行密封。

进一步改进在于，将柱塞密封填料做成组件，在拆卸掉前盖后，可从泵头 前端整体抽出，这种填料组件非常便于更换操作，新的或翻新的填料组件可作 为备件直接使用，操作员熟练后可在5分钟更换一台泵的密封填料，大大减少 了更换密封圈在现场所使用的时间。更换下来的填料组件中填料和垫片可重复 使用，更换其外部的O型密封圈和填料，即可翻新成为可用填料组件。填料组 件翻新工作可在办公室进行，工作量小可在闲暇时间进行，大大改善了操作人 员的工作条件，也提高了工作效率。

进一步改进在于，本发明采用泛塞密封圈作为柱塞动密封填料。填料数量 可根据实际情况调整，可为1个或者多个，填料之间采用金属垫片支撑。这种 方式与传统的“□”矩形截面柔性石墨、石墨盘根类及“＞”锥形截面聚四氟乙烯 填料相比具有明显的优点，主要是摩擦阻力大大减小，能耗降低；磨损量减少， 对所输送的介质污染减少；同时，泛塞密封圈为自增力密封圈，不需要经常对 填料进行预紧，提高了可靠性。

进一步的改进在于，当使用2个及以上多个密封填料时，泛塞密封圈按照 图5所给方案，加厚外圈厚度，以提供重叠密封圈的支撑。密封圈之间采用强 度足够的金属垫片隔开，并提供可靠支撑。

附图说明

图1为本发明的一种采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵头结构示意图；图2 为三维外观示意图；图3为泵头零部件爆炸示意图；图4为密封填料更换工具 示意图，图5为所使用的泛塞密封圈填料结构图。

图1-3中，1-泵头壳体，2-前盖，3-柱塞，4-填料套筒，5-泛塞密封圈，6- 填料套筒O型密封圈，7-垫片，8-传动连接箱，9-导向套盖板，10-导向套，11- 前盖O型密封圈，12-密封填料压紧弹簧，13-导向套盖板密封垫，14-泄漏导流 密封圈，15-导向套盖板螺钉，16-泵头壳体安装螺栓，17-前盖安装螺栓，18、 19、20、21、22-单向阀组件，23-柱塞杆泄漏导流及冲洗管嘴。

图5为泛塞密封圈填料结构图，1-密封圈上支撑面，2-内唇，3-柱塞密封唇 口，4-填料套筒密封唇口，5-自增力腔体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不 是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2和3所示，本发明提供了一种采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵 头，包括1-泵头壳体，2-前盖，3-柱塞，4-填料套筒，5-泛塞密封圈，6-填料套 筒O型密封圈，7-垫片，8-传动连接箱，9-导向套盖板，10-导向套，11-前盖O 型密封圈，12-密封填料压紧弹簧，13-导向套盖板密封垫，14-泄漏导流密封圈， 15-导向套盖板螺钉，16-泵头壳体安装螺栓，17-前盖安装螺栓，18、19、20、 21、22-单向阀组件，23-柱塞杆泄漏导流及冲洗管嘴。泵头通过传动连接箱8与 柱塞泵往复运动驱动机构壳体相连，柱塞3与往复运动机构相连。往复运动机 构非本发明内容，此处未给出。

填料组件：4-填料套筒，5-泛塞密封圈，6-填料套筒O型密封圈和7-垫片组 成可一体抽出的填料组件。填料套筒起到支撑填料作用，其外部与泵头腔体之 间的密封采用O型密封圈6，内部由1个或多个泛塞密封圈与套筒和柱塞进行 密封，需安装多个密封圈时，采用垫片7进行隔离。

柱塞导向及泄漏引流：本部分设计与现有大部分泵头设计类似。导向套10 用于保持柱塞3与密封填料组件之间的对中和导向，在导向套盖板9上安装有 泄漏导流密封圈14，与导向套盖板密封垫13在导向套处形成低压密封空间，当 柱塞处出现泄漏时可将泄漏介质通过柱塞杆泄漏导流管嘴23流出，并根据用户 设置引流到指定容器。柱塞杆泄漏导流及冲洗管嘴23为上下两个，下部管嘴用 于导流，上部管嘴可连接冲洗液，对泄漏介质(有害性、腐蚀性、贵重液体等) 进行冲洗。

填料组件安装：使用图4给出的或类似的安装工具，将填料组件从前盖推 入泵头壳体1，O型密封圈6使填料套筒4与泵头壳体1之间的密封；同时柱塞 插入密封填料泛塞密封圈5。安装后，拆下安装工具，推入压紧弹簧12，再安 装前盖2，即完成安装过程。

填料组件更换：将前盖2拆卸，取出压紧弹簧12，取图4所给或类似的安 装工具将填料从泵头前盖端抽出，在外面更换密封填料，即泛塞密封圈5，更换 密封填料后，将填料组件重新安装回泵头。

密封填料：本发明采用泛塞密封圈作为填料。泛塞密封填料可大大减小柱 塞3往复运动过程中与填料的摩擦力，不仅使安装过程中比较轻松，也大大减 少了因磨损而产生的碎屑污染所传送的介质，同时还降低了柱塞泵能耗。当使 用2个及以上泛塞密封圈重叠使用时，泛塞密封圈应按照图5方式进行改进： 加厚外圈厚度(图5中1)以提供重叠密封圈的支撑；同时保证内圈(图5中2) 低于外圈高度，以保证工质可进入自增力腔体(图5中5)；根据泛塞圈材质特 性外圈密封唇口(图5中4)大于填料套筒内径约0.2～0.6mm，内圈唇口(图5 中3)直径小于柱塞外径0.2～0.6mm；在自增力腔体(图5中5)中填入弹簧、 橡胶O型圈或橡胶条，以向内圈唇口提供机械密封力。

在本实施例中，从泵头壳体前盖方向拆卸更换密封填料组件的特征为本发 明的关键，与目前从柱塞插入侧更换密封填料技术有明显的差别。将密封填料 从前盖处安装，比从柱塞杆侧安装具有明显的技术优势，主要表现在如下几点：

(1)更换密封填料组件操作简单：只要拆卸前盖和压紧弹簧，即可使用图4 所示工具抽出填料组件进行更换，不需要拆卸整个泵头及单向阀所连接 的管路，这尤其是对高压回路极其方便；

(2)保护柱塞和高压回路：不需要拆卸泵头，避免了拆卸过程对柱塞和高压 管路的损伤；

(3)减少污染：采用聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)等类型材料的泛塞 密封圈，可大大减少柱塞与填料之间的磨损量，尤其是对高压、高纯介 质输送极为重要；

(4)节能：选用泛塞密封圈作为填料，大大减少了柱塞与密封填料之间的摩 擦力，起到了节能效果。

应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附 图而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中技术人员可根据 上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本 发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种采用泛塞封的前换密封填料柱塞泵头，其特征在于，包括在前部开口的泵头壳体、前盖板、填料组件及改进型泛塞密封圈。

2.根据权利要求1所述的泵头壳体及前盖，其特征在于，在柱塞插入的反侧，即前端开口，开口由前盖堵住，采用O型圈密封。前盖可做成法兰式盖板，或者螺纹塞。

3.根据权利要求1所述的填料组件，其特征是由密封填料、填料套筒、O型圈、密封圈垫片组成。填料组件从泵头的前方开口，即柱塞杆插入的反侧安装，泵头前端由前盖板密封。这种方式可避免在更换密封填料时拆卸泵头、上下单向阀所连接的管路。

4.根据权利要求3中所述填料组件由1个或者2个及以上多个泛塞密封圈组成。当多个密封圈重叠使用时，密封圈之间采用金属垫片支撑。改进型泛塞密封圈，其外圈厚度加厚，以支撑重叠密封圈。