CN203906785U - 一种填料密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油、化工、制药、食品、冶金等工业用往复式容积泵的密封设备领域，具体涉及一种填料密封结构。本实用新型至少包括填料函以及容纳于填料函内的填料组件，所述填料函的函口构成用于安放填料组件的安放口且填料压盖布置于其函口处，所述填料函的函口处设置有螺纹部，填料压盖的用于与其函口配合处相应布置安装螺纹，两者间形成螺纹配合；填料压盖的朝向填料组件所在端面与填料组件间构成抵紧式配合关系。本实用新型可广泛的适用于多种轴向装配尺寸不足的泵体填料安装场合，其安装适用面更广而更为方便快捷。

Description

一种填料密封结构

技术领域

本实用新型属于石油、化工、制药、食品、冶金等工业用往复式容积泵的密封设备领域，具体涉及一种填料密封结构。

背景技术

对于石油、化工、制药、食品、冶金等行业用往复式容积泵，其密封方式均为填料密封；传统的上述密封结构，通常由填料函、填料以及填料压盖组成，填料压盖与填料函用填料压盖螺栓连接，靠拧紧周向布置于填料压盖端面处的4个螺栓来压紧填料压盖，以实现填料压盖与整个泵体的紧固和相对于泵腔环境的密封关系。上述密封结构在实际使用时，往往产生以下问题：首先，其直接的填料放置方式，进行填料操作时的填料导向难度大，填料过程容易压偏，从而不利于后续的填料压盖的预紧；其次，使用4个压紧螺栓预紧填料压盖时，需要较大的轴向安装空间，安装比较繁琐，且对操作的要求也较高，这在本身轴向空间就捉襟见肘的泵体内部空间而言显然是不容易实行的；最后，机械在运转的过程中，由于柱塞与填料之间不停的摩擦，产生大量的热量，会导致填料的寿命较低，维护成体提高，更为重要的是，由于传统结构液力端与动力端以及填料密封紧连在一起，整个填料装置很容易受到液力端的工作热量的传导影响，这更是对填料自身的使用寿命提出了严峻考验。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的一种填料密封结构，以避免目前填料密封结构所出现的轴向安装空间要求苛刻现象，其安装适用面更广而更为方便快捷。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种填料密封结构，至少包括填料函以及容纳于填料函内的填料组件，所述填料函的函口构成用于安放填料组件的安放口且填料压盖布置于其函口处，其特征在于：所述填料函的函口处设置有螺纹部，填料压盖的用于与其函口配合处相应布置安装螺纹，两者间形成螺纹配合；填料压盖的朝向填料组件所在端面与填料组件间构成抵紧式配合关系。

所述填料函的函口处所处螺纹部为内螺纹，填料压盖外形至少呈直径逐次增大的二段阶梯轴状构造，且填料压盖小直径端沿填料函轴向向内延伸并抵靠填料组件相应端面设置，填料压盖的相对大直径段处布置用于与所述螺纹部配合的外螺纹。

阶梯轴状填料压盖的最大直径段外周壁处径向穿设有插接孔，插接孔为多个且沿填料压盖的周向环绕均布。

填料组件至少包括由填料隔环和填料组成的混合填料单元以及布置于上述混合填料单元两端处的导向套；填料压盖的朝向填料组件所在端面与填料组件端面间还布置有起轴向补偿作用的压环部。

所述填料函上布置有水冷腔，水冷腔为与填料函轴线同轴设置的环套形腔体构造，其上相应布置有用于进出冷却液的进、出液口；所述进、出液口均布置于填料函上的临近泵体液力端处。

水冷腔内布置有隔板，隔板沿水冷腔轴向方向将水冷腔剖分为上、下腔体，所述上、下腔体在远离进、出液口所在端具备有供冷却液在上、下腔体间流动的连通孔。

水冷腔沿其轴线方向划分为第一水冷腔和第二水冷腔，所述第一水冷腔和第二水冷腔之间以支撑板隔离，相对临近进、出液口的第一水冷腔上布置有起密封隔离作用的隔板，隔板沿水冷腔轴向方向剖分第一水冷腔布置；支撑板上贯穿布置连通第一水冷腔各剖分腔体与第二水冷腔的贯穿孔。

本实用新型的有益效果在于：

1）、摒弃了传统的螺栓固接结构所必然出现的轴向安装空间要求苛刻的问题，以在传统的填料函函口处安置螺纹部并与填料压盖构成螺纹配合，从而改变了两者间的实际装配操作方式。螺纹固接的填料压盖和填料函，一方面依旧保证了两者间的可靠固接，填料压盖对于填料组件的固有抵紧功能仍旧存在；另一方面，转变了原先需要较大轴向安装尺寸的螺栓固接配合结构，以螺纹配合方式，在实际装配时仅需要较小的轴向安装间距即可实现对于填料压盖的安装紧固操作，这对于本身就缺乏较大轴向安装空间的往复式容积泵泵体而言是尤为关键的；本实用新型通过上述结构，完善的解决了其实际装配方向问题，亦可更为广泛的适用于多种轴向装配尺寸不足的泵体填料安装场合，其安装适用面更广而更为方便快捷。

2）、进一步的，本实用新型以内外螺纹配合的方式以具体实现填料压盖与填料函的固接；插接孔的布置，是在填料压盖进行初步预紧以确定好其与填料函的位置关系后，通过插接外部插杆，从而以杠杆配合来实现人力的便捷拧紧效果，以更为方便人工的设备紧固操作。此处的“阶梯轴状填料压盖的最大直径段”，在填料压盖为二段阶梯轴结构时，即为其中的较大直径段；而对于三段式甚至更多段的阶梯轴状填料压盖时，则选用其中相对最大的直径段处，以方便加工插接孔和进行插杆的插接和紧固后的取出操作，同时也可使插杆不至于对泵体的其他部位产生工作干涉现象。

3）、导向套的布置，避免了传统填料组件直接安装时所出现的安装偏斜现象；导向套双向夹持混合填料单元，以保证其正确的安装方向；填料隔环的设置，在均分填料轴向压力、保持填料自身的不变形性、确保填料在工作时的位置恒定性和耐磨性方面均可起到有利作用；此外的，通过压环部来补偿填料压盖对于填料组件的轴向间距偏差，以确保填料压盖能够始终稳定而可靠的实现对于填料组件的紧密压制效果；其整体结构简明清晰，工作可靠性极高。

3）、考虑到填料函的工作生热和自身的易传热性，此处通过水冷腔的设计，从而解决了对于热敏感性较强的填料的工作保护效果；在泵体工作时，填料函内的填料组件乃至由泵体液力端处传导而来的热量直接的经由上述水冷腔所构成的水冷系统而引导出去，从而不至于过度的影响到位于填料函内的填料组件的工作寿命；更为重要的是，通过水冷腔的进、出液口均布置于其一侧处也即相对靠近泵体液力端所在侧，从而保证了最大化的对于泵体液力端传导热的迅速引导效果，泵体液力端不断向填料函所在壳体传热，而又随即的被由进液口处进入的自身初始水温还处于初始低温下的冷却液直接吸取，并随着水冷腔内冷却液的流通而直接由出液口流出，最终完成了其整个的对于填料函内热量的水冷循环导出目的。

4）、考虑到上述水冷腔的进、出液口不同往常，而是采用单侧布局方式，其不可避免会出现冷却液一旦由进液口进入水冷腔，极有可能直接沿水冷腔内的最短水流路径而直接由出液口流出，此处通过隔板的设置，以起到对于水冷腔内冷却液的流道改换效果；无论是单纯采用隔板，还是预先划分多个水冷腔并采用隔板和支撑板的联合支撑结构，均可保证在冷却液在由位于上腔体或下腔体处的进液口进入水冷腔一端后，还需沿隔板向水冷腔的另一端流动，并在水冷腔的另一端处完成液流交换，并再次进入下腔体或上腔体内，最终沿布置于下腔体或上腔体处的出液口流出，以完成整个的水冷液流循环；其整体的液流循环方式，不但解决了对于填料密封自身工作时的摩擦生热的传导引出能力，同时亦实现了对于泵体液力端处工作热的传导吸取效果，使其不至于对填料函内的填料组件产生额外的热负担，最终实现了对于填料组件的工作寿命的保护目的，其结构极为简洁高效。

附图说明

图1为本实用新型的安装结构示意图；

图2为本实用新型的填料函与填料压盖的装配位置分解图；

图3为填料压盖的插接孔位置布局图。

图中标号所对应各部件名称如下：

a-泵体液力端 10-填料函 10a-第一水冷腔 10b-第二水冷腔

11-进液口 12-出液口 13-隔板 14-支撑板 15-贯穿孔

20-填料压盖 21-插接孔 31-填料隔环 32-填料 33-导向套

40-压环部

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-3对本实用新型的具体组件及工作流程作以下描述：

本实用新型的具体构造，包括具备有冷却水夹套的填料函10，填料函10内置导向套33、填料隔环31以及填料32，同时在填料函10函口处螺纹固接用于压紧填料组件的填料压盖20，填料压盖20与填料组件间再以压环部40来保证两者间的轴向间距补偿效果；冷却水夹套则是以位于填料函10内的水冷腔来实现，并以轴向包覆填料组件为准，同时其进、出液口11、12被严格限定为布置于填料函10的泵体液力端a所在侧处，以第一时间吸取由泵体液力端a处传导而来的大量热量，此外的，水冷腔被人为以隔板13划分为上、下腔体，实际使用时可以如图1-2所示的形成等分构成的哈夫节状半腔体构造，同时在其上、下腔体的远离热源也即泵体液力端a所在的另一侧处布置连通渠道以连通上、下腔体，从而构成由进液口11、上腔体、连通渠道、下腔体直至出液口12或者是由进液口11、下腔体、连通渠道、上腔体直至出液口12的完整水冷循环流道结构。

本实用新型实际装配时，首先如图1所示，沿填料函10的填料放置方向依次放入导向套33、由填料隔环31和填料21组成的混合填料单元、导向套33、压环部40，再以填料压盖20螺栓拧接于填料函10函口处以进行两者固接，从而保证填料函10内的填料组件的工作稳定性；实际的填料压盖20安装方式，为首先将填料压盖20手动拧在填料函10函口以进行初步的预紧操作，再在外部以插杆插接位于填料压盖20上的插接孔21，进而以杠杆作用来实现填料压盖20的最终紧固装操作。

本实用新型工作时，首先泵体启动，柱塞轴动作从而与填料组件间产生摩擦生热，同时，泵体液力端a处所产生的热量也经由紧贴其的填料函10底部而渗透传导过来；在水冷腔和布置于临近泵体液力端a处的进、出液口11、12乃至水冷腔内的隔板13的作用下，冷却液不断经由进液口11进入并沿水冷腔循环一周后再由出液口12流出，最终完成对于泵体液力端a和填料组件自身的热量吸取和到处效果。隔板13的设计方式，满足了水冷腔的自身水循环效果，也就保证了冷却液得以沿既定方向产生流动；而支撑板14的布置，一方面保证了对于水冷腔自身腔体的工作强度支撑性，另一方面则也确保了隔板13的安装稳固性，最终为整个泵体的实际可靠工作打下基础。水冷腔的布局，可以直接安置于填料函10内，也可通过在填料函10外壁处内凹设置凹槽，并以外部环套类部件进行封装，从而形成封闭的腔体构造，以简化其自身的生产加工成本，具体可参照图1-2所示结构，此处就不再一一赘述。

Claims (7)

1.一种填料密封结构，至少包括填料函（10）以及容纳于填料函（10）内的填料组件，所述填料函（10）的函口构成用于安放填料组件的安放口且填料压盖（20）布置于其函口处，其特征在于：所述填料函（10）的函口处设置有螺纹部，填料压盖（20）的用于与其函口配合处相应布置安装螺纹，两者间形成螺纹配合；填料压盖（20）的朝向填料组件所在端面与填料组件间构成抵紧式配合关系。

2.根据权利要求1所述的填料密封结构，其特征在于：所述填料函（10）的函口处所处螺纹部为内螺纹，填料压盖（20）外形至少呈直径逐次增大的二段阶梯轴状构造，且填料压盖（20）小直径端沿填料函（10）轴向向内延伸并抵靠填料组件相应端面设置，填料压盖（20）的相对大直径段处布置用于与所述螺纹部配合的外螺纹。

3.根据权利要求2所述的填料密封结构，其特征在于：阶梯轴状填料压盖（20）的最大直径段外周壁处径向穿设有插接孔（21），插接孔（21）为多个且沿填料压盖（20）的周向环绕均布。

4.根据权利要求1或2或3所述的填料密封结构，其特征在于：填料组件至少包括由填料隔环（31）和填料（32）组成的混合填料单元以及布置于上述混合填料单元两端处的导向套（33）；填料压盖（20）的朝向填料组件所在端面与填料组件端面间还布置有起轴向补偿作用的压环部（40）。

5.根据权利要求1或2或3所述的填料密封结构，其特征在于：所述填料函（10）上布置有水冷腔，水冷腔为与填料函轴线同轴设置的环套形腔体构造，其上相应布置有用于进出冷却液的进、出液口（11、12）；所述进、出液口（11、12）均布置于填料函（10）上的临近泵体液力端处。

6.根据权利要求5所述的填料密封结构，其特征在于：水冷腔内布置有隔板（13），隔板（13）沿水冷腔轴向方向将水冷腔剖分为上、下腔体，所述上、下腔体在远离进、出液口（11、12）所在端具备有供冷却液在上、下腔体间流动的连通孔。

7.根据权利要求5所述的填料密封结构，其特征在于：水冷腔沿其轴线方向划分为第一水冷腔（10a）和第二水冷腔（10b），所述第一水冷腔（10a）和第二水冷腔（10b）之间以支撑板（14）隔离，相对临近进、出液口（11、12）的第一水冷腔（10a）上布置有起密封隔离作用的隔板（13），隔板（13）沿水冷腔轴向方向剖分第一水冷腔（10a）布置；支撑板（14）上贯穿布置连通第一水冷腔（10a）各剖分腔体与第二水冷腔（10b）的贯穿孔（15）。