CN111396350A - 一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构 - Google Patents

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徐衡
李家虎
徐邦庭
潘呈祥
王爱兰
丁康
常显峰
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    • F04D29/08—Sealings
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Abstract

本发明公开了一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，包括分别覆盖在泵体与盖板环形装配对接面内侧的碳化硅陶瓷层密封面、分别紧密配合在两个所述碳化硅陶瓷层密封面外侧端面的衬环，以及装配在两个衬环之间的密封圈；两个衬环分别与泵体金属骨架和盖板金属骨架的装配对接面过盈配合；泵体与盖板对接后，两个衬环的内侧通过相互匹配的安装槽轴向压紧密封圈，两个衬环之间的环形对接面过盈配合。本发明的静密封结构，使泵体与盖板通过两个衬环实现过盈配合，并将密封圈压紧，形成可靠静密封。

Description

一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构
技术领域
本发明涉及一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，属于泵用密封技术领域。
背景技术
碳化硅陶瓷是一种硬度极高、耐化学腐蚀性能极强的复合材料。
碳化硅陶瓷泵是一种具有特殊结构的离心泵，所有过流部件均采用金属骨架内衬碳化硅陶瓷复合材料的特殊结构，输送介质接触的部分均为碳化硅陶瓷。所以，碳化硅陶瓷泵具有极强的耐腐蚀和耐磨蚀性能，应用领域特别广泛。
在碳化硅陶瓷泵的装配结构中，泵体端部的开口与圆盘形盖板之间的环形装配对接面会成为介质向外泄露的薄弱处。传统碳化硅陶瓷泵的装配对接面静密封结构如图1所示，泵体端部的开口与圆盘形盖板之间的环形对接面，
为防止内部介质直接对装配对接面的静密封结构造成腐蚀，两个装配件在环形装配对接面的内侧均覆盖有碳化硅陶瓷层密封面，并在两个碳化硅陶瓷层密封面的外端加工有相互匹配的密封圈安装槽，泵体与盖板再装配时轴向压紧密封圈，从而实现装配对接面的静密封。然而，由于碳化硅陶瓷复合材料的在成型过程中，容易在表面和内部出现贯穿性的缩松缺陷，这种缺陷使得两个碳化硅陶瓷层密封面之间无法满足平整度要求，两个碳化硅陶瓷层密封面间隙密封的效果有限，外侧的密封圈直接承受介质的腐蚀，缩短了密封圈的使用寿命，另外，泵体与盖板的金属骨架均为预先加工成型后内覆碳化硅陶瓷层，泵体金属骨架与盖板的金属骨架的环形装配对接面的间隙无法做到紧密配合，并且由于碳化硅陶瓷复合材料具有较大脆性的特点，两个装配件在对接时，无法通过对装配件加热的形式进行过盈配合，因此，为满足装配要求，泵体金属骨架与盖板的金属骨架的环形装配对接面必然存在较大间隙，这样导致了密封圈的外侧间隙密封的效果同样有限，密封效果差。
发明内容
本发明的目的是为了解决碳化硅陶瓷泵的静密封结构存在密封圈使用寿命短、密封效果差等问题，而提供的一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构。
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明的一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，包括分别覆盖在泵体与盖板环形装配对接面内侧的碳化硅陶瓷层密封面、分别紧密配合在两个所述碳化硅陶瓷层密封面外侧端面的衬环，以及装配在两个衬环之间的密封圈；两个衬环分别与泵体金属骨架和盖板金属骨架的装配对接面过盈配合；泵体与盖板对接后，两个衬环的内侧通过相互匹配的安装槽轴向压紧密封圈，两个衬环之间的环形对接面过盈配合。泵体与盖板通过两个衬环实现过盈配合，并将密封圈压紧，形成可靠静密封。
所述衬环的材质采用具有耐腐蚀性的合金或聚四氟乙烯。
所述压环的材质采用球墨铸铁、不锈钢或碳钢。
所述衬环的内侧端面与碳化硅陶瓷层密封面的外侧端面通过相互匹配的锯齿形对接，增加了所述衬环与碳化硅陶瓷层密封面的结合能力，从而避免该对接处的介质向外渗漏。
所述衬环的紧密配合结构可采用包覆碳化硅陶瓷层前，预先将所述衬环安装在泵体或盖板金属骨架上装配对接面的装配槽内，包覆碳化硅陶瓷层后，使所述碳化硅陶瓷层密封面的外侧端面压制在所述衬环的内侧端面。所述衬环的紧密配合结构也可采用过盈配合的方式套接在泵体或盖板金属骨架上装配对接面的装配槽内，并通过螺钉固定在金属骨架外侧的压环将所述衬环轴向压紧在对应碳化硅陶瓷层密封面的外侧端面。
有益效果
本发明的用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，具有结构简单合理、密封效果明显、生产成本低等优点，彻底解决了碳化硅陶瓷泵的静密封问题。
附图说明
图1为传统陶瓷泵中泵体与盖板装配对接面的静密封结构图；
图2为本发明陶瓷泵中泵体与盖板装配对接面的静密封结构图；
其中：1-螺钉；2-压环；3-第一衬环；4-泵体金属骨架；5-碳化硅陶瓷层；51-碳化硅陶瓷层密封面；6-第二衬环；7-密封圈；8-盖板金属骨架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
实施例
如图2所示，本发明的一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，包括分别覆盖在泵体与盖板环形装配对接面内侧的碳化硅陶瓷层密封面51、分别紧密配合在两个碳化硅陶瓷层密封面外侧端面的衬环，以及装配在两个衬环之间的密封圈7；
第一衬环3采用过盈配合的方式套接在泵体金属骨架4上装配对接面的装配槽内，压环2通过螺钉1固定在泵体金属骨架4装配对接面的外侧，通过拧紧螺钉1，使所述压环2向内轴向压紧所述第一衬环3，从而使所述第一衬环3的内侧端面紧顶在泵体的碳化硅陶瓷层密封面51的外侧端面；
在盖板金属骨架8包覆碳化硅陶瓷层5前，预先将第二衬环6安装在盖板金属骨架8上装配对接面的装配槽内，包覆碳化硅陶瓷层5后使盖板的碳化硅陶瓷层密封面51的外侧端面压制在所述第二衬环6的内侧端面；
泵体与盖板对接后，将所述第一衬环3与所述第二衬环6过盈配合，并使两个衬环的内侧通过相互匹配的安装槽轴向压紧密封圈7；
所述第一衬环3和所述第二衬环6的材质均采用奥氏体不锈钢。
所述压环2的材质采用球墨铸铁。
所述第一衬环3和所述第二衬环6的内侧端面与碳化硅陶瓷层密封面的外侧端面通过相互匹配的锯齿形对接，增加了所述衬环与碳化硅陶瓷层密封面的结合能力，从而避免该对接处的介质向外渗漏。

Claims (6)

1.一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，其特征是：包括分别覆盖在泵体与盖板环形装配对接面内侧的碳化硅陶瓷层密封面、分别紧密配合在两个所述碳化硅陶瓷层密封面外侧端面的衬环，以及装配在两个衬环之间的密封圈；两个衬环分别与泵体金属骨架和盖板金属骨架的装配对接面过盈配合；泵体与盖板对接后，两个衬环的内侧通过相互匹配的安装槽轴向压紧密封圈，两个衬环之间的环形对接面过盈配合。
2.如权利要求1所述的一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，其特征是：所述衬环的材质采用具有耐腐蚀性的合金或聚四氟乙烯。
3.如权利要求1所述的一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，其特征是：所述压环的材质采用球墨铸铁、不锈钢或碳钢。
4.如权利要求1所述的一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，其特征是：所述衬环的内侧端面与碳化硅陶瓷层密封面的外侧端面通过相互匹配的锯齿形对接。
5.如权利要求1所述的一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，其特征是：所述衬环的紧密配合结构采用包覆碳化硅陶瓷层前，预先将所述衬环安装在泵体或盖板金属骨架上装配对接面的装配槽内，包覆碳化硅陶瓷层后，使所述碳化硅陶瓷层密封面的外侧端面压制在所述衬环的内侧端面。
6.如权利要求1所述的一种用于碳化硅陶瓷泵装配对接面的静密封结构，其特征是：所述衬环的紧密配合结构也可采用过盈配合的方式套接在泵体或盖板金属骨架上装配对接面的装配槽内，并通过螺钉固定在金属骨架外侧的压环将所述衬环轴向压紧在对应碳化硅陶瓷层密封面的外侧端面。
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