CN114893436A - 一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自平衡多级泵技术领域，尤其为一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，包括自平衡多级泵本体，所述自平衡多级泵本体由左侧泵体、右侧泵体以及换向流道组成，所述自平衡多级泵本体的外壁设置有压力平衡机构；所述压力平衡机构包括安装在左侧泵体和右侧泵体外壁的减压套，所述减压套的内部开设有减压腔，所述减压腔通过密封连接机构与第一平衡管相连接，所述减压套的内部设置有填料环，所述填料环的内部填充有密封填料，本发明可以有效解决目前现有的自平衡多级泵压力平衡方案存在的压力超过了机封的承压范围，导致机封腔里面的机封失效，引起两侧的机封泄漏，影响了自平衡多级泵的运行的问题。

Description

一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构

技术领域

本发明涉及自平衡多级泵技术领域，具体为一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构。

背景技术

自平衡多级泵是卧式、单吸、径向剖分多级分段式，采用低压侧、高压侧叶轮对称布置自平衡轴向力，具有高效区宽、运行平稳、气蚀性能好、安装维修方便等特点，过流部件使用高耐磨材质，满足了特定用户对多级泵的需求，其主要应用于煤炭、冶金等领域；用于煤矿井下的排水和金属矿山输送介质中含有悬浮物、细颗粒等特殊工况，也可用于工业城市给排水、矿山远距离送水、小型锅炉给水等。

目前平衡多级泵经过充分灌注液体、排气后启动，在经过左边前几级的加压后，经过换向流道进入右侧泵体，从右侧泵体直接通过配合间隙进入右侧机封腔里面高压的液体，为减小右侧机封腔的压力，通过平衡管往左侧机封腔泄压，左侧机封腔与进口相连接，原来为常压或进口压力，这样能平衡掉、减小右侧机封腔一半的压力，使左、右机封腔的压力趋于相等。

此种运行机封腔管路方案虽然能减小右侧机封腔一半的压力，但是在左侧叶轮级数增多、叶轮外径加大的情况下，左侧通过换向流道进入右侧的压力会很大，虽经平衡管卸掉一部分压力，但其压力仍然超过了机封的承压范围，导致机封腔里面的机封失效，引起两侧的机封泄漏，影响了自平衡多级泵的运行。

综上所述，本发明提供一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构来解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，包括自平衡多级泵本体，所述自平衡多级泵本体由左侧泵体、右侧泵体以及换向流道组成，所述自平衡多级泵本体的外壁设置有压力平衡机构；

所述压力平衡机构包括安装在左侧泵体和右侧泵体外壁的减压套，所述减压套的内部开设有减压腔，所述减压腔通过密封连接机构与第一平衡管相连接，所述减压套的内部设置有填料环，所述填料环的内部填充有密封填料，所述填料环的外壁设置有机械密封，所述密封填料外壁设置有填料密封平衡管，所述左侧泵体和右侧泵体的机封腔安装有第二平衡管。

作为本发明优选的方案，所述自平衡多级泵本体底部的两侧均设置有安装机构，所述自平衡多级泵本体的顶部中心处的两侧均设置有吊环。

作为本发明优选的方案，所述密封连接机构包括安装在第一平衡管两端的外螺纹管，所述外螺纹管的外壁螺纹连接有内螺纹管，所述减压套的外壁且在外螺纹管的正下方安装有连接套管，所述连接套管的外壁安装有限位条，所述连接套管的内壁安装有密封圈，所述内螺纹管的外壁转动连接有滑动套筒。

作为本发明优选的方案，所述外螺纹管、内螺纹管、连接套管、挡板、滑动套筒以及限位条均由不锈钢制成，所述密封圈由硅胶制成，所述外螺纹管延伸进入连接套管内。

作为本发明优选的方案，所述外螺纹管与连接套管以及所述限位条与滑动套筒的连接方式均为滑动连接，所述连接套管与减压腔的连接方式为固定连接，所述密封圈设置有多组。

作为本发明优选的方案，所述安装机构包括固定连接在自平衡多级泵本体底部的连接座，所述连接座的底部活动连接有安装座，所述安装座的顶部且在远离连接座位置处安装有转轴，所述转轴的外壁且在安装座的上方转动连接有固定板，所述固定板的底部且在靠近连接座位置处安装有定位销，所述定位销的顶部安装有复位弹簧，所述固定板内壁的左侧安装有导流管，所述导流管远离固定板的一端固定连接有脚踏充气筒，所述固定板的顶部安装有密封塞，所述固定板的底部和安装座的内壁均安装有缓冲垫。

作为本发明优选的方案，所述连接座、安装座、转轴、固定板以及定位销均由铝合金制成，所述定位销依次贯穿固定板、连接座以及缓冲垫并延伸至安装座内，所述定位销为T字形结构设计，所述缓冲垫由硅胶制成。

作为本发明优选的方案，所述密封塞与固定板之间为过盈配合，所述复位弹簧与固定板以及所述脚踏充气筒与固定板的连接方式均为固定连接，所述固定板与安装座的连接方式为滑动连接。

作为本发明优选的方案，所述第一平衡管、第二平衡管、填料密封平衡管以及减压套均由不锈钢制成，所述减压腔为迷宫型结构设计。

作为本发明优选的方案，所述安装机构设置有四组，且四组安装机构对称分布在自平衡多级泵本体的底部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设置自平衡多级泵本体和压力平衡机构，自平衡多级泵本体经过充分灌注液体、排气后启动，在经过左侧泵体的加压后，经过换向流道进入右侧泵体，在右侧泵体经过减压套进行一次减压后进入右侧减压腔，减小了部分压力，第一平衡管将减压腔压力回流吸入段，进行二次减压，两侧机封腔用第二平衡管相连接，再次进行减压，经过三次减压后进入机封腔的压力基本降低至自平衡多级泵本体的入口压力，从而强制平衡右侧机封腔与进口机封腔的这两侧的压差，减小了左、右机封腔的压力，保证了各工况下自平衡多级泵的运行。

2、本发明中，通过设置连接机构，使用内螺纹管和外螺纹管将第一平衡管安装在自平衡多级泵本体上，方便工人更换第一平衡管。

3、本发明中，通过设置安装机构，使用定位销将自平衡多级泵本体安装在安装座上，拆卸自平衡多级泵较为方便。

附图说明

图1为本发明正视图；

图2为本发明自平衡多级泵本体俯视截面图；

图3为本发明密封连接机构处局部剖视图；

图4为本发明安装机构处局部剖视图。

图中：1、自平衡多级泵本体；2、压力平衡机构；3、密封连接机构；4、安装机构；5、吊环；101、左侧泵体；102、右侧泵体；103、换向流道；201、减压套；202、减压腔；203、第一平衡管；204、填料环；205、密封填料；206、机械密封；207、填料密封平衡管；208、第二平衡管；301、外螺纹管；302、内螺纹管；303、连接套管；304、限位条；305、密封圈；306、滑动套筒；401、连接座；402、安装座；403、转轴；404、固定板；405、定位销；406、复位弹簧；407、导流管；408、脚踏充气筒；409、密封塞；410、缓冲垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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，本领域普通技术人员在没有做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。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，包括自平衡多级泵本体1，自平衡多级泵本体1由左侧泵体101、右侧泵体102以及换向流道103组成，自平衡多级泵本体1的外壁设置有压力平衡机构2，自平衡多级泵本体1底部的两侧均设置有安装机构4，自平衡多级泵本体1的顶部中心处的两侧均设置有吊环5，安装机构4设置有四组，且四组安装机构4对称分布在自平衡多级泵本体1的底部；

压力平衡机构2包括安装在左侧泵体101和右侧泵体102外壁的减压套201，减压套201的内部开设有减压腔202，减压腔202通过密封连接机构3与第一平衡管203相连接，减压套201的内部设置有填料环204，填料环204的内部填充有密封填料205，填料环204的外壁设置有机械密封206，密封填料205外壁设置有填料密封平衡管207，左侧泵体101和右侧泵体102的机封腔安装有第二平衡管208，第一平衡管203、第二平衡管208、填料密封平衡管207以及减压套201均由不锈钢制成，减压腔202为迷宫型结构设计。

实施例，参考图3，密封连接机构3包括安装在第一平衡管203两端的外螺纹管301，外螺纹管301的外壁螺纹连接有内螺纹管302，减压套202的外壁且在外螺纹管301的正下方安装有连接套管303，连接套管303的外壁安装有限位条304，连接套管303的内壁安装有密封圈305，内螺纹管302的外壁转动连接有滑动套筒306，外螺纹管301、内螺纹管302、连接套管303、挡板304、滑动套筒306以及限位条304均由不锈钢制成，密封圈305由硅胶制成，外螺纹管301延伸进入连接套管303内，外螺纹管301与连接套管303以及限位条304与滑动套筒306的连接方式均为滑动连接，连接套管303与减压腔202的连接方式为固定连接，密封圈305设置有多组；

当需要更换第一平衡管203时，工人转动内螺纹管302，内螺纹管302会沿外螺纹管301向下移动，内螺纹管302会带动滑动套筒306沿限位条304向下移动，最终内螺纹管302会脱离外螺纹管301，工人取出第一平衡管203，并将新的第一平衡管203插入连接套管303内，推动内螺纹管302，内螺纹管302会向上移动并与新的第一平衡管203上的外螺纹管301接触，反向转动内螺纹管302，内螺纹管302会与外螺纹管301螺纹连接在一起，从而将第一平衡管203安装在连接套管303上，从而完成第一平衡管203的更换，连接套管303内的密封圈305能够起到较好的密封作用，防止液体流出。

实施例，参考图1和图4，安装机构4包括固定连接在自平衡多级泵本体1底部的连接座401，连接座401的底部活动连接有安装座402，安装座402的顶部且在远离连接座401位置处安装有转轴403，转轴403的外壁且在安装座402的上方转动连接有固定板404，固定板404的底部且在靠近连接座401位置处安装有定位销405，定位销405的顶部安装有复位弹簧406，固定板404内壁的左侧安装有导流管407，导流管407远离固定板404的一端固定连接有脚踏充气筒408，固定板404的顶部安装有密封塞409，固定板404的底部和安装座402的内壁均安装有缓冲垫410，连接座401、安装座402、转轴403、固定板404以及定位销405均由铝合金制成，定位销405依次贯穿固定板404、连接座401以及缓冲垫410并延伸至安装座402内，定位销405为T字形结构设计，缓冲垫410由硅胶制成，密封塞409与固定板404之间为过盈配合，复位弹簧406与固定板404以及脚踏充气筒408与固定板404的连接方式均为固定连接，固定板404与安装座402的连接方式为滑动连接；

当需要对自平衡多级泵本体1进行检修时，工人拔出密封塞409，固定板404内的空气流出，固定板404内的气压恢复正常，复位弹簧406带动定位销405向上移动，定位销405退出连接座401，工人转动转轴403，转轴403带动固定板404向外转动，固定板404不再对准连接座401，工人通过吊环5吊起自平衡多级泵本体1，并对自平衡多级泵本体1进行检修，检修完毕后，工人将自平衡多级泵本体1放回原位，自平衡多级泵本体1底部的连接座401进入安装座402内，工人反向转动转轴403，转轴403带动固定板404重新对准连接座401，把密封塞409塞回原位，工人不断踩踏脚踏充气筒408，脚踏充气筒408通过导流管407将空气送入固定板404中，固定板404内的气压增大，定位销405在气压作用下向下移动并插入连接座401中，从而将连接座401固定在安装座402中，安装座402和固定板404外壁的缓冲垫410吸收自平衡多级泵本体1运行时产生的震动，避免震动损坏地面。

本发明工作流程：自平衡多级泵本体1经过充分灌注液体、排气后启动，在经过左侧泵体101的加压后，经过换向流道103进入右侧泵体102，在右侧泵体102经过减压套201进行一次减压后进入右侧的减压腔202，减小了部分压力，第一平衡管203将减压腔202压力回流吸入段，进行二次减压，两侧机封腔用第二平衡管208相连接，再次进行减压，经过三次减压后进入机封腔的压力基本降低至自平衡多级泵本体1的入口压力，从而强制平衡右侧机封腔与进口机封腔的这两侧的压差，减小了左、右机封腔的压力，保证了各工况下自平衡多级泵本体1的运行。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，包括自平衡多级泵本体（1），其特征在于：所述自平衡多级泵本体（1）由左侧泵体（101）、右侧泵体（102）以及换向流道（103）组成，所述自平衡多级泵本体（1）的外壁设置有压力平衡机构（2）；

所述压力平衡机构（2）包括安装在左侧泵体（101）和右侧泵体（102）外壁的减压套（201），所述减压套（201）的内部开设有减压腔（202），所述减压腔（202）通过密封连接机构（3）与第一平衡管（203）相连接，所述减压套（201）的内部设置有填料环（204），所述填料环（204）的内部填充有密封填料（205），所述填料环（204）的外壁设置有机械密封（206），所述密封填料（205）外壁设置有填料密封平衡管（207），所述左侧泵体（101）和右侧泵体（102）的机封腔安装有第二平衡管（208）。

2.根据权利要求1所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述自平衡多级泵本体（1）底部的两侧均设置有安装机构（4），所述自平衡多级泵本体（1）的顶部中心处的两侧均设置有吊环（5）。

3.根据权利要求1所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述密封连接机构（3）包括安装在第一平衡管（203）两端的外螺纹管（301），所述外螺纹管（301）的外壁螺纹连接有内螺纹管（302），所述减压套（202）的外壁且在外螺纹管（301）的正下方安装有连接套管（303），所述连接套管（303）的外壁安装有限位条（304），所述连接套管（303）的内壁安装有密封圈（305），所述内螺纹管（302）的外壁转动连接有滑动套筒（306）。

4.根据权利要求3所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述外螺纹管（301）、内螺纹管（302）、连接套管（303）、挡板（304）、滑动套筒（306）以及限位条（304）均由不锈钢制成，所述密封圈（305）由硅胶制成，所述外螺纹管（301）延伸进入连接套管（303）内。

5.根据权利要求3所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述外螺纹管（301）与连接套管（303）以及所述限位条（304）与滑动套筒（306）的连接方式均为滑动连接，所述连接套管（303）与减压腔（202）的连接方式为固定连接，所述密封圈（305）设置有多组。

6.根据权利要求1所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述安装机构（4）包括固定连接在自平衡多级泵本体（1）底部的连接座（401），所述连接座（401）的底部活动连接有安装座（402），所述安装座（402）的顶部且在远离连接座（401）位置处安装有转轴（403），所述转轴（403）的外壁且在安装座（402）的上方转动连接有固定板（404），所述固定板（404）的底部且在靠近连接座（401）位置处安装有定位销（405），所述定位销（405）的顶部安装有复位弹簧（406），所述固定板（404）内壁的左侧安装有导流管（407），所述导流管（407）远离固定板（404）的一端固定连接有脚踏充气筒（408），所述固定板（404）的顶部安装有密封塞（409），所述固定板（404）的底部和安装座（402）的内壁均安装有缓冲垫（410）。

7.根据权利要求6所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述连接座（401）、安装座（402）、转轴（403）、固定板（404）以及定位销（405）均由铝合金制成，所述定位销（405）依次贯穿固定板（404）、连接座（401）以及缓冲垫（410）并延伸至安装座（402）内，所述定位销（405）为T字形结构设计，所述缓冲垫（410）由硅胶制成。

8.根据权利要求6所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述密封塞（409）与固定板（404）之间为过盈配合，所述复位弹簧（406）与固定板（404）以及所述脚踏充气筒（408）与固定板（404）的连接方式均为固定连接，所述固定板（404）与安装座（402）的连接方式为滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述第一平衡管（203）、第二平衡管（208）、填料密封平衡管（207）以及减压套（201）均由不锈钢制成，所述减压腔（202）为迷宫型结构设计。

10.根据权利要求2所述的一种自平衡多级泵轴封机械密封的结构，其特征在于：所述安装机构（4）设置有四组，且四组安装机构（4）对称分布在自平衡多级泵本体（1）的底部。

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