CN115013306A - 一种转子泵的轴密封装置 - Google Patents
一种转子泵的轴密封装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115013306A CN115013306A CN202210811815.2A CN202210811815A CN115013306A CN 115013306 A CN115013306 A CN 115013306A CN 202210811815 A CN202210811815 A CN 202210811815A CN 115013306 A CN115013306 A CN 115013306A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ring
- shaft
- seat
- rotating
- seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 170
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
- F04C15/0023—Axial sealings for working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/60—Shafts
- F04C2240/605—Shaft sleeves or details thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
提供一种转子泵的轴密封装置，包括机封座、静环、动环座及动环、轴套，动环座、轴套与转轴联动，静环设置静环密封圈位于机封座前端；动环座设置凸环与轴套固定连接，动环位于动环座及其凸环与静环、转轴、轴套所围成的空间中，其下端直接套装在轴外面，动环的前面与静环相互紧贴形成转动副，动环的后侧呈上中下三级阶梯状，动环的后下侧与转轴及轴套前侧之间形成用于设置动环第一密封圈的第一缝隙，动环的后中侧与轴套圆周面之间形成用于设置动环第二密封圈的第二缝隙，动环的后上侧与凸环前侧之间设置受压弹簧；使用时所述第一缝隙、第二缝隙的至少其中一处设置有对应的密封圈；可以根据介质压力情况在平衡型或非平衡型或混合型三种机械密封方式中作选择，并可切换。
Description
技术领域
本发明涉及一种转子泵的轴密封装置，属于转子泵制造技术领域。因转子泵的轴密封装置主要是为了解决转子泵的泄漏问题，由于目前社会与各级政府对解决泵的泄漏问题的环保要求越来越高，从以前的允许每分钟泄漏3滴到目前要求零泄漏。所以本发明也属于环保技术领域。
背景技术
转子泵是指通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，进而使液体的能量增加的泵。转子泵是一种旋转的容积式泵，具有正排量性质，其流量不随背压变化而变化。转子泵是容积式泵的一种形式。凸轮式转子泵是一种多用途的双向容积泵，是先进的流体输送设备之一，它是采用两个同步运动的转子，转子由一对外置式同步齿轮带动，转子在传动轴的带动下进行同步反方向旋转，转子之间以及转子与泵体之间互不接触，而是形成间隙线或面密封，从而构成了较高的真空度和排放压力，适合食品、医药、腐蚀性和高粘度介质的输送。
转子泵主要用于流质液体物料的输送。本发明所涉及的转子泵主要是指凸轮式转子泵。转子泵又称胶体泵、叶轮泵、万用输送泵等，由于其叶轮形如凸轮，又称作凸轮泵，转子泵属于容积泵；一般为双转子。转子泵是借助于工作腔里的多个固定容积输送单位的周期性转化来达到输送流体物料的目的。通常由电机驱动一对同步齿轮，传动主副轴，双转子分别在主副轴的带动下，进行同步反方向旋转，使泵的容积发生变化，从而构成较高的真空度和排放压力；进口处为低压区，出口处为高压区。由于转子泵工作时物料在泵输出端需承受较高压力，物料很容易从转动的轴间泄漏。为了避免流体物料泄漏，转子泵的轴密封非常重要，伴随转子泵技术的发展，转子泵的轴密封一直是其关健技术之一。提升转子泵的轴密封性能与轴密封的使用寿命，是本领域技术人员长期追求的目标。
近年来，社会对环保的要求不断提高，各级政府对解决工业泵的泄漏问题的要求越来越高，从以前的允许每分钟泄漏3滴到目前要求稳定的零泄漏。因为工业泵的泄漏通常是轴间泄漏，所以工业泵的泄漏问题实质就是轴密封问题，致使对解决转子泵的轴密封装置这个技术问题越发显得突出与迫切。
发明机理
转子泵的轴密封装置围绕动环与静环的配合与密封而设计。机械密封的工作原理就是以两个相互贴合，平的与旋转轴线垂直的密封表面，并相对转动的密封装置。它是靠弹性元件和密封介质的压力，随轴旋转的动环和不随轴旋转的静环的接触端而上产生适当的压紧力，使这两个接触端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的液膜，从而达到密封的目的。弹性元件通常如弹簧或波纹管。保持端面间形成液膜，是密封成功的关健环节。液膜是端面间一层极薄的液体膜，起到密封、平衡压力和润滑端面的作用。如果没有液膜，就会造成端面班干磨，使端面磨损加重，产生大量摩擦热，恶性循环从而损坏机封。转子泵所输送的介质在泵内压力的变化很大，不同的介质在在泵内压力的变化程度又在不相同。轴密封装置需要承受介质压力影响，介质压力的变化对轴密封装置的动环与静环之间的配合具有显著影响，是造成轴间泄漏与影响动环与静环乃至整个轴密封装置使用寿命的主要诱因。
介质压力的作用面积与密封面的面积的比值叫作载荷系数，密封面是指动静环接触面；即：载荷系数＝(密封面外径的平方-装密封圈转轴轴径的平方)/(密封面外径的平方-密封面内径的平方)。如果用字母表示，载荷系数为K，密封面外径为D1，装密封圈的转轴轴径为D2，密封面内径为D3,如图1、图2所示，则，K＝(D12-D22)/(D12-D32)。轴密封装置的荷系数K肯定大于0，通常在1上下。如果密封面的内外径不变，装密封圈的轴径越大，载荷系数就越少，承载的物料介质压力越大。
当介质压力的作用面积小于密封面的面积，即荷系数K小于1时，密封面不需要承受介质作用在密封端面上的全部压力，而是只需要承受介质作用在密封端面上的部分压力，即能使介质作用在密封端面上的压力卸载，此种情形的机械密封称作平衡型机械密封。平衡型机械密封端面上所受的力随介质压力的升高变化较小,减少动静环密封面的磨损，因此适用于高压密封。
当介质压力的作用面积大于密封面的面积，即荷系数K大于或等于1时，密封面需要承受介质作用在密封端面上的全部压力，即不能使介质作用在密封端面上的压力卸载，此种情形的机械密封称作非平衡型机械密封。非平衡型机械密封端面所受的力随介质压力的变化较大,使动静环的密封面更加贴紧，减少介质的泄漏，因此适用于低压机械密封。
能长期保持稳定的零泄漏，并且经久耐用是机械密封的理想状态。我们要做是不断改进向此理想状态不断接近。本案发明人经过多年观察研发与试验发现，平衡型机械密封与非平衡型机械密封都是各有其长处，又各有其短处，关健是要使其扬长避短，设计出能适应介质压力的情况，根据介质压力的变化能作出适时合理调整的方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种能适应介质压力的变化，根据介质压力的变化方便作出适时合理调整，可以在平衡型机械密封、非平衡型机械密封及混合型机械密封之间方便实现切换的转子泵的轴密封装置的方案。
本发明转子泵的轴密封装置所采用的技术方案如下：
一种转子泵的轴密封装置，所述转子泵的转轴与作为转子的叶轮固定连接，其特征在于，所述轴密封装置包括机封座、静环、动环座及由其驱动的动环、轴套，均呈圆筒状并套装在转轴外面，机封座与泵体固定连接，轴套贴轴套装在转轴外表面并与转轴联动，动环座套装在轴套外面并与转轴联动，机封座套装在动环座外并与泵体固定连接，静环位于机封座的前端直接套装在轴外面，并与机封座固定连接，静环与机封座之间的缝隙处设置静环密封圈；所述动环座设置用于与轴套固定连接的凸环，所述动环位于动环座及其凸环与静环、转轴、轴套所围成的空间中，其下端直接套装在轴外面，动环的前面与静环的后面为接触面，相互紧贴形成转动副，动环的后侧呈上中下三级阶梯状，动环的后下侧与转轴及轴套前侧之间形成用于设置动环第一密封圈的第一缝隙，动环的后中侧与轴套圆周面之间形成用于设置动环第二密封圈的第二缝隙，动环的后上侧与凸环前侧之间设置受压弹簧；使用时所述第一缝隙、第二缝隙的至少其中一处设置有对应的动环第一密封圈或动环第二密封圈。
以下为本发明转子泵的轴密封装置进一步的方案：
使用时所述第一缝隙设置动环第一密封圈，而第二缝隙空置，形成非平衡型机械密封。
使用时所述第二缝隙设置动环第二密封圈，而第一缝隙空置，形成平衡型机械密封。
使用时所述第一缝隙设置动环第一密封圈，第二缝隙设置动环第二密封圈，形成混合型机械密封。
所述动环的后侧增设同样呈圆筒状的弹簧垫圈，所述受压弹簧设置在弹簧垫圈与动环座凸环前侧之间，所述弹簧垫圈也直接套装在转轴外面，动环的后中侧与轴套圆周面及弹簧垫圈之间形成用于设置动环第二密封圈的第二缝隙。
所述机封座的外圈开设均布的用于固定连接泵体的连接孔；所述机封座前侧开设销孔，所述销孔至少为1个，各销孔以紧配方式插入止动销；所述静环的前侧开设缺口，供止动销以松配方式插入。销
所述动环座的筒体的前侧沿其内壁圆周至少设置2个凸筋，所述动环沿其外壁圆周设置相应的凹陷。
所述轴套后端开设连接通孔或连接缺口，设置固定螺钉，将轴套与转轴固定连接；所述动环座在其凸环处开设连接通孔，设置固定螺钉，所述轴套相应处开设连接盲孔，将动环座与轴套固定连接。
所述轴套与转轴之间设置轴套密封圈。
所述机封座与泵体之间设置机封座密封圈。
所述机封座的连接孔从机封座的前侧向后侧开设，所述销孔沿机封座轴向开设，所述轴密封装置为内装式轴密封装置。
所述机封座的连接孔从机封座的后侧向前侧开设，所述销孔沿机封座径向开设，所述轴密封装置为外装式轴密封装置。
以上所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述机封座的筒体包括其后侧延伸段，机封座后侧设置端盖，机封座及其端盖与转轴之间围成封闭空间，所述动环座的筒体也包括其后侧延伸段，动环座的筒体中间设置所述凸环；所述封闭空间内在动环座凸环前后两侧分别形成第一轴密封端与第二轴密封端，第一轴密封端包括静环、动环及其受压弹簧；第二轴密封端包括后静环、由动环座同步驱动的后动环及其后受压弹簧，各件相互位置与第一轴密封端呈对称布置；后静环位于端盖处，后静环与端盖之间的缝隙处设置后静环密封圈；所述后动环位于动环座的筒体延伸段及其凸环与后静环、转轴、轴套所围成的空间中，其下端直接套装在轴套外面，后动环的后面与后静环的前面为接触面，相互紧贴形成转动副；后动环的前侧呈上下二级阶梯状，后动环的下侧在后动环与轴套圆周面之间设置后动环密封圈，后动环的前上侧与凸环后侧之间设置后受压弹簧。
所述后动环的前侧增设同样呈圆筒状的后弹簧垫圈，所述后受压弹簧设置在后弹簧垫圈与动环座凸环后侧之间，所述后弹簧垫圈套装在轴套外面。
所述端盖径向开设端盖销孔，所述销孔至少为1个，各销孔以紧配方式插入后止动销；所述后静环的后侧开设缺口，供后止动销以松配方式插入。
所述动环座的筒体的后侧也沿其内壁圆周至少设置2个凸筋，所述后动环沿其外壁圆周设置相应的凹陷。
所述机封座的筒体后端开设均布的至少2个螺纹孔，所述端盖开设相应的连接通孔，设置固定螺钉将端盖与机封座固定连接；端盖与机封座之间设置端盖密封圈。
所述端盖前侧设置向前凸出的端盖凸圈，端盖凸圈的外边缘开设端盖环槽，所述后静环密封圈设置在此端盖凸圈的内边缘，所述端盖密封圈嵌入设置在端盖环槽中。
本发明转子泵轴密封装置，用户在安装时可以根据介质压力情况选择平衡型机械密封或非平衡型机械密封或混合型机械密封方式。可以方便地通过重新拆装本发明转子泵的轴密封装置，更换动环第一密封圈、动环第二密封圈的布置方式，就可以方便快捷地实现平衡型机械密封、非平衡型机械密封、混合型机械密封之间的切换。
本发明转子泵轴密封装置，不但不会出现轴间泄漏现象，动静环贴合面也不会有发热现象，动静环也不再容易损坏。大幅提升了转子泵的轴密封性能与轴密封的使用寿命。本发明转子泵轴密封装置通过简单易行的技术手段，不用增加任何零件，几乎不用增加制造成本，有效地解决了本行业长期存在而未能解决的技术难题。本发明转子泵轴密封装置也可用于同属于转子泵的螺杆泵。
附图说明
图1为本发明形成平衡型机械密封的内装式单端面轴密封装置剖面示意图。
图2为本发明形成非平衡型机械密封的内装式单端面轴密封装置剖面示意图。
图3为本发明用于单端面轴密封装置的机封座后侧立体示意图。
图4为本发明用于单端面轴密封装置的机封座前侧立体示意图。
图5为静环前侧立体示意图。
图6为静环后侧立体示意图。
图7为动环前侧立体示意图。
图8为动环后侧立体示意图。
图9为弹簧垫圈立体示意图。
图10为动环座前侧立体示意图。
图11为动环座后侧立体示意图。
图12为开设连接通孔的轴套立体示意图。
图13为开设连接缺口的轴套立体示意图。
图14为一体式动环座与轴套前侧立体示意图。
图15为一体式动环座与轴套后侧立体示意图。
图16为本发明内装式单端面轴密封装置与泵体叶轮装配状态剖面示意图。
图17为本发明外装式单端面轴密封装置剖面示意图。
图18为本发明使用一体式动环座与轴套的外装式单端面轴密封装置剖面示意图。
图19为本发明外装式单端面轴密封装置与泵体叶轮装配状态剖面示意图。
图20为本发明形成平衡型机械密封的内装式双端面轴密封装置剖面示意图。
图21为本发明形成非平衡型机械密封的内装式双端面轴密封装置剖面示意图。
图22为本发明双端面轴密封装置的机封座前侧立体示意图。
图23为本发明双端面轴密封装置的机封座后侧立体示意图。
图24为端盖前侧立体示意图。
图25为端盖后侧立体示意图。
图26为后动环前侧立体示意图。
图27为后动环后侧立体示意图。
图28为本发明双端面轴密封装置的动环座前侧立体示意图。
图29为本发明双端面轴密封装置的动环座后侧立体示意图。
图30为本发明外装式双端面轴密封装置剖面示意图。
图31为本发明内装式双端面轴密封装置与泵体叶轮装配状态剖面示意图。
图32为本发明外装式双端面轴密封装置与泵体叶轮装配状态剖面示意图。
图33为本发明形成混合型机械密封的内装式单端面轴密封装置剖面示意图。
图34为本发明形成混合型机械密封的内装式双端面轴密封装置剖面示意图。
图中标号：1.转轴；2.叶轮；3.机封座；4.静环；5.动环座；6.动环；7.轴套；8.泵体；9.静环密封圈；10.凸环；11.动环第一密封圈；12.第一缝隙；13.动环第二密封圈；14.第二缝隙；15.受压弹簧；16.弹簧垫圈；17.连接孔；18.销孔；19.止动销；20.缺口；21.凸筋；22.凹陷；23.固定螺钉；24.轴套密封圈；25.机封座密封圈；26.端盖；27.后静环；28.后动环；29.后受压弹簧；30.后静环密封圈；31.后动环密封圈；32.后弹簧垫圈；33.端盖销孔；34.后止动销；35.螺纹孔；36.连接通孔；37.端盖密封圈；38.端盖凸圈；39.端盖环槽；40.连接通孔；41.连接缺口；42.连接盲孔；43.冷却水进出口；44.机封前座；45.机封后座。
为了便于表述，文中以泵内侧为前，以泵外侧为后。
具体实施方式
以下以图1至图34所示，说明本发明转子泵的轴密封装置的具体实施方式。本发明方案适用多种具体实施方式。本发明的具体实施方式按密封端面的布局方式可分为单端面轴密封装置与双端面轴密封装置。按对介质压力的应对方式可分为平衡型机械密封、非平衡型机械密封以及混合型机械密封方式。按转子泵的轴密封装置相对泵体的安装方式可分为内装式与外装式。下面分别以单端面轴密封装置与双端面轴密封装置为主线，分别结合附图作详细说明。
一、单端面轴密封装置实施例
一种转子泵的单端面轴密封装置，如图6所示，转子泵的转轴1与作为转子的叶轮2固定连接。如图1、图2所示，轴密封装置包括机封座3、静环4、动环座5及由其驱动的动环6、轴套7，均呈圆筒状并套装在转轴1外面，机封座3与泵体8固定连接，轴套7贴轴套7装在转轴1外表面并与转轴1联动，动环座5套装在轴套7外面并与转轴1联动，机封座3套装在动环座5外并与泵体8固定连接，静环4位于机封座3的前端直接套装在轴1外面，并与机封座3固定连接，静环4与机封座3之间的缝隙处设置静环密封圈9；动环座5设置用于与轴套7固定连接的凸环10，动环6位于动环座5及其凸环10与静环4、转轴1、轴套7所围成的空间中，其下端直接套装在轴1外面，动环6的前面与静环4的后面为接触面，相互紧贴形成转动副。
如图1、图2或图7、图8所示，动环6的后侧呈上中下三级阶梯状，动环6的后下侧与转轴1及轴套7前侧之间形成用于设置动环第一密封圈11的第一缝隙12，动环6的后中侧与轴套7圆周面之间形成用于设置动环第二密封圈13的第二缝隙14，动环6的后上侧与凸环10前侧之间设置受压弹簧15。使用时第一缝隙12、第二缝隙14的至少其中一处设置有对应的动环第一密封圈11或动环第二密封圈13。受压弹簧15可选用单根大弹簧或波形弹簧，也可选用多根小弹簧。
如图2所示，使用时第一缝隙12设置动环第一密封圈11，而第二缝隙14空置，动环第一密封圈11直接套装转轴1表面，转轴1的直径就是装密封圈的转轴轴径D2。这样，由于装密封圈的转轴轴径D2小于密封面内径为D3，载荷系数K＝D12-D22/D12-D32肯定大于1，形成非平衡型机械密封。可承受压力一般在1.2Mpa以下。
如图1所示，使用时第二缝隙14设置动环第二密封圈13，而第一缝隙12空置，动环第一密封圈11直接套装轴套7表面，轴套7的直径就是装密封圈的转轴轴径D2。这样，由于装密封圈的转轴轴径D2大于密封面内径为D3，载荷系数K＝D12-D22/D12-D32肯定小于1，形成平衡型机械密封。可以承受压力高达3Mpa。可以承受压力高达6Mpa
如图33所示，使用时第一缝隙12设置动环第一密封圈11，第二缝隙14设置动环第二密封圈13，形成混合型机械密封。其载荷系数K会介于上述两种情形之间，并且更接近1。这样大大增加的动环的平衡性。
这样可方便用户在生产现场针对不同物料的不同压力而可选择不同的轴密封装置，适用范围广。
如图1、图2所示，可在动环6的后侧增设同样呈圆筒状的弹簧垫圈16，受压弹簧15设置在弹簧垫圈16与动环座5凸环10前侧之间，弹簧垫圈16也直接套装在转轴1外面，动环6的后中侧与轴套7圆周面及弹簧垫圈16之间形成用于设置动环第二密封圈13的第二缝隙14。增设弹簧垫圈16，可保证受压弹簧15与动环第二密封圈13的作用，或使其各自的效果更好。
如图3、图4所示，机封座3的外圈开设均布的用于固定连接泵体8的连接孔17；机封座3前侧开设销孔18，销孔18至少为1个，各销孔18以紧配方式插入止动销19；静环4的前侧开设缺口20，供止动销19以松配方式插入。
如图10、图11所示，动环座5的筒体的前侧沿其内壁圆周至少设置2个凸筋21，动环6沿其外壁圆周设置相应的凹陷22。使得动环座5可以驱动动环6转动。
如图12、图13所示，轴套7后端开设连接通孔40或连接缺口41，设置固定螺钉23，将轴套7与转轴1固定连接；使得转轴1可以驱动轴套7转动。动环座5在其凸环10处开设连接通孔40，设置固定螺钉23，轴套7相应处开设连接盲孔42，将动环座5与轴套7固定连接。使得轴套7可以驱动动环座5转动。
为了防止介质在轴间泄漏，轴套7与转轴1之间设置轴套密封圈24。
为了防止介质在机封座3与泵体8之间泄漏，机封座3与泵体8之间设置机封座密封圈25。
如图1、图2或图16所示，机封座3的连接孔17从机封座3的前侧向后侧开设，销孔18沿机封座3轴向开设，轴密封装置为内装式轴密封装置。对于处于已经安装使用的转子泵，内装式轴密封装置拆装更为方便。
如图17、图18或图19所示，机封座3的连接孔17从机封座3的后侧向前侧开设，销孔18沿机封座3径向开设，轴密封装置为外装式轴密封装置。
如图14、图15或图18所示，单端面轴密封装置的动环座5与轴套7也可以一体设置，采用一次性制作成型。
用户在选用本发明转子泵的轴密封装置时，可以根据需要输送的介质压力情况经验情况或估计情况，选用平衡型机械密封的轴密封装置，或非平衡型机械密封的轴密封装置，或混合型机械密封的轴密封装置，并可根据安装使用需要选用内装式或外装式。更可取的是，只需根据安装使用需要选用内装式或外装式，将动环第一密封圈11与动环第二密封圈13配置齐全，安装时，根据需要输送的介质压力情况经验情况或估计情况，在第一缝隙12设置动环第一密封圈11，而第二缝隙14空置，完成安装，形成非平衡型机械密封。或者在第二缝隙14设置动环第二密封圈13，而第一缝隙12空置，完成安装，形成平衡型机械密封。或者在第一缝隙12设置动环第一密封圈11，在第二缝隙14设置动环第二密封圈13，完成安装，形成混合型机械密封。当因需要输送的介质变换或者经试验发现原方式不对，需要变更对介质压力的应对方式时，可以方便地通过重新拆装本发明转子泵的轴密封装置，更换动环第一密封圈11、动环第二密封圈13的布置方式，就可以方便快捷地实现平衡型机械密封、非平衡型机械密封、混合型机械密封之间的切换。
单端面轴密封装置结构比较简单，制造成本较低，安装容易，一般用于介质本身润滑性好和允许有微量泄露的情况的机械密封型式。
相对本发明转子泵的双端面轴密封装置来说，本发明转子泵的单端面轴密封装置的优点是：结构相对简单，制作成本较低，能适用多数一般介质的输送。
二、双端面轴密封装置实施例
本发明转子泵的双端面轴密封装置，是在上述本发明转子泵的单端面轴密封装置基础上的升级改进方案。
如图20、图21所示，机封座3的筒体包括其后侧延伸段，机封座3后侧设置端盖26，机封座3及其端盖26与转轴1之间围成封闭空间，动环座5的筒体也包括其后侧延伸段，动环座5的筒体中间设置凸环10；封闭空间内在动环座5凸环10前后两侧分别形成第一轴密封端与第二轴密封端，第一轴密封端包括静环4、动环6及其受压弹簧15；第二轴密封端包括后静环27、由动环座5同步驱动的后动环28及其后受压弹簧29，各件相互位置与第一轴密封端呈对称布置；后静环27位于端盖26处，后静环27与端盖26之间的缝隙处设置后静环密封圈30；后动环28位于动环座5的筒体延伸段及其凸环10与后静环27、转轴1、轴套7所围成的空间中，其下端直接套装在轴套7外面，后动环28的后面与后静环27的前面为接触面，相互紧贴形成转动副。
如图20、图21或图26、图27所示，后动环28的前侧呈上下二级阶梯状，后动环28的前下侧在后动环28与轴套7圆周面之间设置后动环密封圈31，后动环28的前上侧与凸环10后侧之间设置后受压弹簧29。静环4、动环6、受压弹簧15、静环密封圈9、动环第一密封圈11、动环第二密封圈13均可沿用单端面轴密封装置实施例的；后受压弹簧29也可与受压弹簧15通用；轴套7只要其长度足够就可沿用，如其长度不足只需适当延长即可。发明转子泵的双端面轴密封装置使用方式，也可沿用单端面轴密封装置实施例的使用方式，包括成平衡型机械密封、非平衡型机械密封、混合型机械密封的形成方式及其相互切换方式。
如图20、图21所示，后动环28的前侧增设同样呈圆筒状的后弹簧垫圈32，后受压弹簧29设置在后弹簧垫圈32与动环座5凸环10后侧之间，后弹簧垫圈32套装在轴套7外面。
如图20、图21或图24、图25所示，端盖26径向开设端盖销孔33，销孔至少为1个，各销孔以紧配方式插入后止动销34；后静环27的后侧开设缺口20，供后止动销34以松配方式插入。
如图28、图29所示，动环座5的筒体的后侧也沿其内壁圆周至少设置2个凸筋21。如图26、图27所示，后动环28沿其外壁圆周设置相应的凹陷22。
如图22、图23所示，机封座3的筒体后端开设均布的至少2个螺纹孔35，端盖26开设相应的连接通孔36，设置固定螺钉23将端盖26与机封座3固定连接。另外，机封座3的筒体可开设冷却水进出口43，形成冷却水通道，以利运行时散热。
如图20、图21所示，端盖26与机封座3之间设置端盖密封圈37。如图24、图25所示，端盖26前侧设置向前凸出的端盖凸圈38，端盖凸圈38的外边缘开设端盖环槽39，后静环密封圈30设置在此端盖凸圈38的内边缘，端盖密封圈37嵌入设置在端盖环槽39中。
如图17、图18或图19所示，机封座3的连接孔17从机封座3的后侧向前侧开设，销孔18沿机封座3径向开设，轴密封装置为外装式轴密封装置。
如图20、图21或图31所示，机封座3的连接孔17从机封座3的前侧向后侧开设，销孔18沿机封座3轴向开设，轴密封装置为内装式轴密封装置。对于处于已经安装使用的转子泵，内装式轴密封装置拆装更为方便。
如图30、图32所示，机封座3的连接孔17从机封座3的后侧向前侧开设，销孔18沿机封座3径向开设，轴密封装置为外装式轴密封装置。如图30所示，机封座3也可设置成机封前座44与机封后座45，可将冷却水进出口43设置在机封后座45上，同时端盖26也可由机封后座45代替。
双端面密封件是在单端面密封的基础上又设计加上了一对摩擦副，所以双端面机械密封件就是有两个动静环密封面。它与单端面机械密封相比，它优点就是多了一道密封面减少了泄漏量且密封面受力更为合理。在相同的介质工况下，双端面密封件的密封效果高于单端面密封件。其次，对于腐蚀性较强的介质和有毒有害的介质，通常更适合选用双端面密封件。如果要求泄漏量控制严格，使用双端面密封件更保险。
表1：本发明不同情况载荷系数计算列表
以上表1为本发明不同情况载荷系数计算列表，可以看出：
1.通过改变密封圈的位置，可以大大的改变密封面承载的压力；
2.只改变密封面的内径，也可以改变密封面承载的压力；
3.只改变密封面的外径，也可以改变密封面承载的压力；
4.改变密封面的内外径，也可以改变密封面承载的压力；
5.改变密封面的内外径和密封圈位置，也可以改变密封面承载的压力。
本发明转子泵的轴密封装置只要使用得当，不会出现轴间泄漏现象，动静环贴合面也不会有发热现象，动静环也不再容易损坏。
本申请文件中左、右、上、下、前、后等所称方位，仅相对本专利申请说明书附图的表示便于表述而言，并不构成对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种转子泵的轴密封装置，所述转子泵的转轴(1)与作为转子的叶轮(2)固定连接，其特征在于，所述轴密封装置包括机封座(3)、静环(4)、动环座(5)及由其驱动的动环(6)、轴套(7)，均呈圆筒状并套装在转轴(1)外面，机封座(3)与泵体(8)固定连接，轴套(7)贴轴套(7)装在转轴(1)外表面并与转轴(1)联动，动环座(5)套装在轴套(7)外面并与转轴(1)联动，机封座(3)套装在动环座(5)外并与泵体(8)固定连接，静环(4)位于机封座(3)的前端直接套装在轴(1)外面，并与机封座(3)固定连接，静环(4)与机封座(3)之间的缝隙处设置静环密封圈(9)；所述动环座(5)设置用于与轴套(7)固定连接的凸环(10)，所述动环(6)位于动环座(5)及其凸环(10)与静环(4)、转轴(1)、轴套(7)所围成的空间中，其下端直接套装在轴(1)外面，动环(6)的前面与静环(4)的后面为接触面，相互紧贴形成转动副，动环(6)的后端呈上中下三级阶梯状，动环(6)的后下侧与转轴(1)及轴套(7)前侧之间形成用于设置动环第一密封圈(11)的第一缝隙(12)，动环(6)的后中侧与轴套(7)圆周面之间形成用于设置动环第二密封圈(13)的第二缝隙(14)，动环(6)的后上侧与凸环(10)前侧之间设置受压弹簧(15)；使用时所述第一缝隙(12)、第二缝隙(14)的至少其中一处设置有对应的动环第一密封圈(11)或动环第二密封圈(13)。
2.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，使用时所述第一缝隙(12)设置动环第一密封圈(11)，而第二缝隙(14)空置，形成非平衡型机械密封；或者，使用时所述第二缝隙(14)设置动环第二密封圈(13)，而第一缝隙(12)空置，形成平衡型机械密封；或者，使用时所述第一缝隙(12)设置动环第一密封圈(11)，第二缝隙(14)设置动环第二密封圈(13)，形成混合型机械密封。
3.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述动环(6)的后侧增设同样呈圆筒状的弹簧垫圈(16)，所述受压弹簧(15)设置在弹簧垫圈(16)与动环座(5)凸环(10)前侧之间，所述弹簧垫圈(16)也直接套装在转轴(1)外面，动环(6)的后中侧与轴套(7)圆周面及弹簧垫圈(16)之间形成用于设置动环第二密封圈(13)的第二缝隙(14)。
4.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述机封座(3)的外圈开设均布的用于固定连接泵体(8)的连接孔(17)；所述机封座(3)前侧开设销孔(18)，所述销孔(18)至少为1个，各销孔(18)以紧配方式插入止动销(19)；所述静环(4)的前侧开设缺口(20)，供止动销(19)以松配方式插入。
5.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述动环座(5)的筒体的前侧沿其内壁圆周至少设置2个凸筋(21)，所述动环(6)沿其外壁圆周设置相应的凹陷(22)。
6.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述轴套(7)后端开设连接通孔(40)或连接缺口(41)，设置固定螺钉(23)，将轴套(7)与转轴(1)固定连接；所述动环座(5)在其凸环(10)处开设连接通孔(40)，设置固定螺钉(23)，所述轴套(7)相应处开设连接盲孔(42)，将动环座(5)与轴套(7)固定连接。
7.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述轴套(7)与转轴(1)之间设置轴套密封圈(24)；所述机封座(3)与泵体(8)之间设置机封座密封圈(25)。
8.如权利要求4所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述机封座(3)的连接孔(17)从机封座(3)的前侧向后侧开设，所述销孔(18)沿机封座(3)轴向开设，所述轴密封装置为内装式轴密封装置；或者，所述机封座(3)的连接孔(17)从机封座(3)的后侧向前侧开设，所述销孔(18)沿机封座(3)径向开设，所述轴密封装置为外装式轴密封装置。
9.如权利要求1至8任一项所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述机封座(3)的筒体包括其后侧延伸段，机封座(3)后侧设置端盖(26)，机封座(3)及其端盖(26)与转轴(1)之间围成封闭空间，所述动环座(5)的筒体也包括其后侧延伸段，动环座(5)的筒体中间设置所述凸环(10)；所述封闭空间内在动环座(5)凸环(10)前后两侧分别形成第一轴密封端与第二轴密封端，第一轴密封端包括静环(4)、动环(6)及其受压弹簧(15)；第二轴密封端包括后静环(27)、由动环座(5)同步驱动的后动环(28)及其后受压弹簧(29)，各件相互位置与第一轴密封端呈对称布置；后静环(27)位于端盖(26)处，后静环(27)与端盖(26)之间的缝隙处设置后静环密封圈(30)；所述后动环(28)位于动环座(5)的筒体延伸段及其凸环(10)与后静环(27)、转轴(1)、轴套(7)所围成的空间中，其下端直接套装在轴套(7)外面，后动环(28)的后面与后静环(27)的前面为接触面，相互紧贴形成转动副；后动环(28)的前侧呈上下二级阶梯状，后动环(28)的前下侧在后动环(28)与轴套(7)圆周面之间设置后动环密封圈(31)，后动环(28)的前上侧与凸环(10)后侧之间设置后受压弹簧(29)。
10.如权利要求9所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述后动环(28)的前侧增设同样呈圆筒状的后弹簧垫圈(32)，所述后受压弹簧(29)设置在后弹簧垫圈(32)与动环座(5)凸环(10)后侧之间，所述后弹簧垫圈(32)套装在轴套(7)外面；所述端盖(26)径向开设端盖销孔(33)，所述销孔至少为1个，各销孔以紧配方式插入后止动销(34)；所述后静环(27)的后侧开设缺口(20)，供后止动销(34)以松配方式插入。
11.如权利要求9所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述动环座(5)的筒体的后侧也沿其内壁圆周至少设置2个凸筋(21)，所述后动环(28)沿其外壁圆周设置相应的凹陷(22)。
12.如权利要求9所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述机封座(3)的筒体后端开设均布的至少2个螺纹孔(35)，所述端盖(26)开设相应的连接通孔(36)，设置固定螺钉(23)将端盖(26)与机封座(3)固定连接；端盖(26)与机封座(3)之间设置端盖密封圈(37)；所述端盖(26)前侧设置向前凸出的端盖凸圈(38)，端盖凸圈(38)的外边缘开设端盖环槽(39)，所述后静环密封圈(30)设置在此端盖凸圈(38)的内边缘，所述端盖密封圈(37)嵌入设置在端盖环槽(39)中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210811815.2A CN115013306B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种转子泵的轴密封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210811815.2A CN115013306B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种转子泵的轴密封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115013306A true CN115013306A (zh) | 2022-09-06 |
| CN115013306B CN115013306B (zh) | 2024-06-07 |
Family
ID=83080784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210811815.2A Active CN115013306B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种转子泵的轴密封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115013306B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104564661A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 何祥军 | 一种新型大流量齿轮泵 |
| US20150300352A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Delaware Capital Formation, Inc. | Pump with mechanical seal assembly |
| CN106286290A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 宁波邦威泵业有限公司 | 转子泵的轴密封装置 |
| CN106286291A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 宁波邦威泵业有限公司 | 转子泵轴密封装置 |
| CN107061266A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-18 | 宁波邦威泵业有限公司 | 转子泵及其轴密封装置 |
| CN108843615A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-20 | 余姚市华泰邦威泵业有限公司 | 转子泵轴密封装置 |
| CN110594156A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 兑通真空技术(上海)有限公司 | 一种三轴多级罗茨泵的驱动结构 |
| CN112128097A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-25 | 洛普兰机械设备(宁波)有限公司 | 一种工业凸轮转子泵用集装式机械密封 |
| CN112648182A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-04-13 | 浙江华泰邦威泵业有限公司 | 一种双端面轴密封装置 |
-
2022
- 2022-07-12 CN CN202210811815.2A patent/CN115013306B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150300352A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Delaware Capital Formation, Inc. | Pump with mechanical seal assembly |
| CN104564661A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 何祥军 | 一种新型大流量齿轮泵 |
| CN106286290A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 宁波邦威泵业有限公司 | 转子泵的轴密封装置 |
| CN106286291A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 宁波邦威泵业有限公司 | 转子泵轴密封装置 |
| CN107061266A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-18 | 宁波邦威泵业有限公司 | 转子泵及其轴密封装置 |
| CN108843615A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-20 | 余姚市华泰邦威泵业有限公司 | 转子泵轴密封装置 |
| CN110594156A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 兑通真空技术(上海)有限公司 | 一种三轴多级罗茨泵的驱动结构 |
| CN112128097A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-25 | 洛普兰机械设备(宁波)有限公司 | 一种工业凸轮转子泵用集装式机械密封 |
| CN112648182A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-04-13 | 浙江华泰邦威泵业有限公司 | 一种双端面轴密封装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115013306B (zh) | 2024-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6171089B1 (en) | External gear pump with drive gear seal | |
| CN101173662A (zh) | 带有摆动定子和磁驱动的渐进腔式泵 | |
| EP4234937A1 (en) | Sealing assembly for a pump with a leak path | |
| CN216306227U (zh) | 一种压缩机和空调 | |
| CN115013306A (zh) | 一种转子泵的轴密封装置 | |
| EP2602428B1 (en) | Rotary positive displacement pump with fixed shafts and rotating sleeves | |
| KR101785062B1 (ko) | 삼각 로터리 펌프 | |
| KR102145566B1 (ko) | 누수 유체의 재순환 및 수밀 증대 효과를 얻도록 한 회전 용적형 펌프 | |
| CN100362268C (zh) | 背压式高压轴封 | |
| CN112648182A (zh) | 一种双端面轴密封装置 | |
| CN108626162B (zh) | 油密封结构和包括油密封结构的压缩设备 | |
| CN217129779U (zh) | 一种高效齿轮泵 | |
| KR102654552B1 (ko) | 회전 용적형 펌프 | |
| CN101298868A (zh) | 旋片转子泵 | |
| CN202468436U (zh) | 一种双密封离心泵 | |
| CN219242292U (zh) | 叶轮无轴向力的多段离心泵的中段结构 | |
| CN210034419U (zh) | 一种轴径上游泵送密封结构 | |
| CN218934714U (zh) | 斜齿轮泵压力平衡系统 | |
| KR102358880B1 (ko) | 회전용적형 펌프용 실링장치 | |
| CN217029229U (zh) | 压缩机的密封件壳体、密封结构及压缩机 | |
| CN220869646U (zh) | 一种真空泵 | |
| CN213628875U (zh) | 一种低磨损型机械密封 | |
| CN214464880U (zh) | 一种双端面轴密封装置 | |
| CN209511117U (zh) | 一种全硫化式静组的机械密封 | |
| CN116398430B (zh) | 转子泵及物料输送装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |