CN203867961U - 一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵，所述叶轮两侧延伸有环状叶轮密封环，所述泵体内设有与叶轮密封环相配的泵体耐磨环，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面对应设置，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面至少有一面具有螺纹。本实用新型利用非接触密封结构，可减少或阻止经由叶轮密封环径向间隙处产生的泄露，提高容积效率，另外螺纹能可通过细小颗粒物，使叶轮密封环的耐磨性得到提高，稳定容积效率。本实用新型加工简单，易于实施，可适应高温、高压、高速工况。

Description

一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵

技术领域

本实用新型涉及一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵。 

背景技术

离心泵存在多种固有效率损失，其中，容积损失占比较大、且因叶轮密封环的磨损，容积损失会不断加大。传统方法是采用减少叶轮密封环（又称：口环、背口环）径向间隙，以降低容积损失。但是，受加工条件限制、作用有限，叶轮密封环较小的径向间隙更易加剧磨损、不能持续。 

发明内容

本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是现有的离心泵体，叶轮密封环径向间隙处易产生的泄露，而径向间隙较小的密封结构不易加工且易加剧叶轮密封环的磨损。根据比转数的不同，离心泵容积效率损失一般在5%-25%之间。且前述径向间隙还受到水中杂质磨损，容积效率损失会进一步加大。离心泵作为一种成熟的技术产品，常规方法很难将其效率提高1%-2%，而本发明预期可提高离心泵5%-20%的效率。 

本实用新型的具体实施方案是：一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵，包括一泵体，所述泵体内设有用于产生吸力的叶轮，所述叶轮套设于由动力装置驱动旋转的泵轴上，所述泵体与叶轮之间设置有非接触密封结构。 

进一步的，所述非接触密封结构包括叶轮两侧延伸的环状叶轮密封环以及所述泵体内设置的与叶轮密封环相配的泵体耐磨环，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面对应设置，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面至少有一面具有螺纹。 

进一步的，所述叶轮密封环的外表面具有螺纹，所述螺纹的螺旋角一般为13^°～16^°，齿宽0.5～2㎜，齿高0.5～2㎜，螺纹头数为多头或1头，螺纹工作中产生的水流输送方向与叶轮密封环泄露方向相反。 

进一步的，所述泵体耐磨环的内表面具有螺纹，螺纹工作中产生的水流输送方向与叶轮密封环泄露方向相反。 

进一步的，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面均设有螺纹，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面螺纹的螺旋角、齿宽、齿高、螺纹头数与叶轮密封环相同，但旋向相反。 

进一步的，所述的动力装置为电动机、蒸汽机、涡轮机或内燃机。 

进一步的，所述泵体耐磨环为为泵体自有或另行设置的独立耐磨环，所述独立耐磨环用螺栓固定于泵体。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型利用带有螺纹结构的叶轮与泵体密封结构，可减少或阻止经由叶轮密封环径向间隙处产生的泄露，提高容积效率，另外螺纹能可通过细小颗粒物，使叶轮密封环的耐磨性得到提高，稳定容积效率。本实用新型加工简单，易于实施，可适应高温、高压、高速工况。 

附图说明

图1是本实用新型应用于单吸单级卧式直联轴结构的离心泵结构示意图； 

图2是本实用新型应用于双吸单级卧式离心泵结构示意图示意图；

图3是本实用新型单吸单级卧式叶轮密封环结构示意图；

图4是本实用新型叶轮密封环外螺纹示意图；

图5是图3侧视结构示意图；

图6是本实用新型双吸单级卧式离心泵叶轮密封环结构示意图；

图7是本实用新型叶轮密封环与泵体耐磨环配合结构放大示意图；

图8是本实用新型独立设置的迷宫形耐磨环结构示意图；

其中：1-高效离心泵泵体，2-叶轮，3-泵体耐磨环，4-泵轴，5-轴封，6-动力机，7-带有螺纹的轮密封环，8-轴向力平衡孔，9-迷宫形耐磨环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。 

如图1～8所示，在图1中，一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵的单吸单级卧式直联轴结构形式示意图，其中叶轮密封环7外周设有螺纹结构。离心泵工作时，水流从水泵进水口后进入叶轮2，在叶轮2离心力作用下，在泵体压水室内水流速度增加产生压强。其中部分（多数）水流由压水室喉部输出形成有效做功，部分水流则在压差作用下，一部分经叶轮密封环7的径向间隙向叶轮进水口端泄漏，另一部分经叶轮背面密封环7、轴向力平衡孔8向叶轮进水口端泄漏。由于本发明的叶轮密封环7设有螺纹结构，且螺纹结构会产生与前述泄漏方向相反的泵送作用，前述泄漏会因此减少或完全阻止，实现提高容积效率的目的。 

在图2中，一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵的双吸单级卧式结构形式示意图，其中叶轮密封环7外周设有螺纹结构。离心泵工作时，水流从水泵进水口后进入叶轮2，在叶轮离心力作用下，在泵体压水室内水流速度增加产生压强。其中部分（多数）水流由压水室喉部输出形成有效做功，部分水流则在压差作用下，经叶轮密封环7的径向间隙向叶轮进水口端泄漏。由于本发明的叶轮密封环7设有螺纹结构，且螺纹结构会产生与前述泄漏方向相反的泵送作用，前述泄漏会因此减少或完全阻止，实现提高容积效率的目的。 

在图3～5中，一种叶轮带有非接触密封功能高效离心泵的单吸单级叶轮示意图；其叶轮2的背面接近轴孔处设有轴向力平衡孔8，以平衡轴向推力，叶轮密封环7外周设有螺纹结构，且螺纹结构会产生叶轮密封环7的径向间隙处向叶轮进水口端泄漏方向相反的泵送作用。为达到止漏目的，叶轮密封环与叶轮背面密封环的螺纹旋向相反。 

在图6～7中，一种叶轮带有非接触密封功能高效离心泵的双吸单级叶轮示意图；其叶轮两端密封环7外周设有螺纹结构，且螺纹结构会产生叶轮密封环7的径向间隙处向叶轮进水口端泄漏方向相反的泵送作用。为达到止漏目的，叶轮密封环两端的螺纹旋向相反。 

在图7中，其叶轮密封环7与泵体耐磨环3均设有螺纹，两者螺纹的螺旋角、齿宽、齿高、螺纹头数与叶轮密封环相同，但旋向相反，取到共同作用、加强密封作用。 

如图8所示，正常情况下，叶轮密封环6与迷宫形耐磨环8的径向间隙允许迷宫形耐磨环自由进、出，以方便装配。 

在图8中，一种叶轮带有非接触密封功能高效离心泵迷宫形密封方法示意图。其泵体耐磨环3设有多个槽或齿，叶轮密封环7可设置或不设置螺纹。叶轮密封环7设置螺纹时，与泵体耐磨环3的多个槽或齿共同作用、起到加强密封作用，叶轮密封环7不设置螺纹时，泵体耐磨环3的多个槽或齿能单独起到密封作用。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (6)

1.一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵，包括一泵体，所述泵体内设有用于产生吸力的叶轮，所述叶轮套设于由动力装置驱动旋转的泵轴上，其特征在于，所述泵体与叶轮之间设置有非接触密封结构，所述非接触密封结构包括叶轮两侧延伸的环状叶轮密封环以及所述泵体内设置的与叶轮密封环相配的泵体耐磨环，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面对应设置，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面至少有一面具有螺纹。

2.根据权利要求1所述的一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵，所述叶轮密封环的外表面具有螺纹，所述螺纹的螺旋角一般为13°～16°，齿宽0.5～2mm，齿高0.5～2mm，螺纹头数为多头或1头，螺纹工作中产生的水流输送方向与叶轮密封环泄露方向相反。

3.根据权利要求2所述的一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵，所述泵体耐磨环的内表面具有螺纹，螺纹工作中产生的水流输送方向与叶轮密封环泄露方向相反。

4.根据权利要求2所述的一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面均设有螺纹，所述泵体耐磨环的内表面及叶轮密封环的外表面螺纹的螺旋角、齿宽、齿高、螺纹头数与叶轮密封环相同，但旋向相反。

5.根据权利要求1所述的一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵，所述的动力装置为电动机、蒸汽机、涡轮机或内燃机。

6.根据权利要求2所述的一种叶轮带有非接触密封功能的高效离心泵，所述泵体耐磨环为泵体自有或另行设置的独立耐磨环，所述独立耐磨环用螺栓固定于泵体。