CN2058948U - 一种自动密封水泵轴封装置 - Google Patents

Abstract

一种自动密封水泵轴封装置。由运转自动密封和停泵自动密封组成。运转自动密封是通过泵体和泵轴上，方向相反的螺旋，形成旋涡阻力密封来实现的；停泵自动密封是通过双向U型密封环，在水泵开、停时水压的形成和消失迫使双向密封环左右移动来实现自动密封的。该装置结构简单，消除了动、静零件的摩擦和磨损，没有摩擦功的消耗，不另消耗能源，没有日常维修工作量，可使水泵长期安全连续运行。

Description

本实用新型适用于水泵密封技术领域，一种自动密封水泵轴封装置。

目前水泵轴封中，使用得十分广泛的是填料密封和机械密封等。这些密封都是由柔性材料的接触来实现密封，都存在接触摩擦，动、静另件就会出现摩擦和磨损，存在摩擦功的消耗。零件磨损后密封失效，水泵不能正常工作，因此需要经常或定期进行维护修理，致使水泵连续运转周期短，生产成本高。

另有实用新型专利“一种无填料水泵轴封装置”（申请号：87202699），虽然克服了填料密封和机械密封存在的某些缺陷，但其结构相对复杂，构成零件数多，且需要外部条件，需消耗一定的动力源。

本实用新型的目的，就是针对填料密封，机械密封和一种无填料水泵轴封装置存在的问题，提供一种自动密封水泵轴封装置，它能使水泵在运转和停泵时都能实现自动密封。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的。

自动密封水泵轴封装置，包括运转自动密封和停泵自动密封。

运转自动密封部分，位于水泵轴封处靠水轮侧（内侧），它是由中间螺旋段和两端光滑段所组成的一种螺旋式轴封。

中间螺旋段：泵轴外表面具有螺旋，其螺旋的方向，按泵轴旋转方向确定，当轴旋转时，其作用（相当于螺杆泵）是阻止泵内介质向外流动。泵体轴封处内孔也具有螺旋，其方向与轴上的螺旋方向相反。两螺旋之间具有一定的间隙。

两端光滑段：在螺旋的两端，泵体轴封处内孔和泵轴表面，各有一段光滑的表面，其孔和轴之间具有较小的间隙组成间隙密封。外侧段（非水轮侧）的中部，泵体上有一环形槽，在槽的中部与引水孔连通，引水孔的连接管上装有调节阀与水泵出口连通。

停泵自动密封部分，位于水泵轴封处外侧，它是由大孔段和小孔段所组成的一种密封装置。

大孔段位于轴封最外端，该段泵体轴封处内孔直径较大，用橡胶或塑料等弹性材料制成的双向U型密封环，装在该段与泵轴构成的环形腔室内，并在内可轴向移动；大孔段外端部装有通孔端盖，并用螺栓固定在泵体轴封外端面上。双向U型密封环外侧U型部分与通孔端盖构成B室，通孔端盖上方钻有一孔通入B室，该孔的另一端与水泵出口压力水直接连通；双向U型密封环内侧肩台端面与大孔段内侧端面构成气室C，在C室顶部钻有一个小排气孔通向泵外。

小孔段位于轴封中部，即大孔段和螺旋式轴封之间。在小孔段轴封处，泵体和双向U型密封环内侧的直径尺寸均小于大孔段。该部分的双向U型密封环与泵体轴封处小孔段内侧端面构成A室，在A室内装有弹簧，弹簧可压缩或伸长。在小孔段内，双向U型密封环内侧的内环端部，其直径小于该处轴的直径，内环紧贴在轴表面对应的位置上。在靠近小孔段内侧端部的泵轴上，有一段轴槽，其宽度为4～20毫米。当弹簧压缩时，双向U型密封环向左移动，使紧贴在轴表面的部分进入轴槽中，脱离与轴的接触。

附图图面说明

图1为一种自动密封水泵轴封装置剖视结构示意图。

图2为一种自动密封水泵轴封装置中小孔段内侧双向U型密封环的内环端部，停泵、运转工况密封示意图。

现结合附图对本装置作进一步说明：

本实用新型是由运转自动密封和停泵自动密封所组成。

运转自动密封是这样实现的：

水泵运转时，水泵出口的压力水沿着图1中箭头所指的方向经过通孔端盖［11］上之孔［10］进入B室，弹簧［6］受B室的压力的作用而被压缩，双向U型密封环［9］左移，其内侧的内环端部进入轴槽［7］中，脱离轴肩台接触部分（如图2中a示），使泵轴运转时没有接触摩擦部分。在双向U型密封环左移的同时，C室内的空气，由排气孔［8］排出泵外，消除C室形成气塞影响双向U型密封环移动。运转自动密封的中间螺旋段，轴［2］上的螺旋方向按泵轴的旋转方向选择，当轴旋转时，其螺旋的作用（相当于螺杆泵）是阻止泵内介质向外流动。泵体［1］上，螺旋的方向又与泵轴上的螺旋方向相反，在两螺旋之间形成旋蜗阻力密封，这样泵内介质就不会往外泄漏，实现运转自动密封。调节阀［5］的作用是将水泵出口少量的压力水，经引水孔［4］进入环形槽［3］内，在环形槽内形成水封，该水部分流入螺旋进入泵内，另一部分沿着环形槽外侧的间隙经小孔段和大孔段往泵外滴点泄漏，避免了外部空气进入泵内。调节阀在安装时一次性调整，使其泄漏量保持每分钟6～20滴滴漏为宜。

停泵自动密封是这样实现的：

停泵后，水泵出口压力为零，B室中压力消失，双向U型密封环［9］在弹簧［6］的弹力作用下右移，使双向U型密封环内侧的内环端部与轴肩台接触（图2中b示），由于双向U型密封环用橡胶或塑料等弹性材料制成，具有较好的弹性，且双向U型密封环内环端部的孔径尺寸小于该处轴的直径，双向U型密封环的内环端部与轴能紧密贴合，实现停泵自动密封。在双向U型密封环［9］左移的同时，C室由排气孔［8］自行充气，使双向U型密封环的移动不受影响。

水泵停运后，当水泵入口为正压（灌注式取水）时，泵内及入口的倒灌之水经过泵轴与泵体之间的间隙流入A室形成静压，该静压力与弹簧共同作用于双向U型密封环［9］，使其向右移动后内侧内环与轴肩台贴合，起着加强A室的密封作用。当水泵入口为负压（吸入式取水）时，仅在弹簧力的作用下，双向U型密封环向右移动，内侧内环与轴肩台也能紧密贴合，保证水泵在静态下或启动时轴封处的密封，保证泵内能形成足够的真空度，水泵能直接启动。

本实用新型与现有技术相比有以下特点：

1、本装置结构简单，除泵体和泵轴及其上面的螺旋外，实际构成自动密封装置仅有双向U型密封环，弹簧、调节阀和通孔端盖四件组成。

2、水泵运转中轴封各部无接触部分，无磨损，无摩擦功的消耗，从而提高水泵效率，延长水泵的使用寿命。

3、水泵运转中，无摩擦和磨损的易损另件存在，无维修工作量，水泵连续运转周期长。

4、该装置不另消耗动力源，不需外部条件就能实现运转自动密封和停泵自动密封。

Claims (6)

1、一种自动密封水泵轴封装置；包括泵轴[2]、泵体[1]、引水孔[4]。本实用新型的特征在于：泵体轴封处和泵轴构成的环形腔室，内装有双向U型密封环[9]，弹簧[6]，通孔端盖[11]，泵体轴封处还有环形槽[3]，排气孔[8]、泵轴[2]上有一段轴槽[7]。

2、如权利要求1所述的装置，其特征是双向U型密封环［9］的内环端部内孔直径小于该处轴的直径，外环两端部的直径大于泵体该处孔的直径。

3、如权利要求1、2所述的装置，其特征是双向U型密封环是用橡胶和其他弹性材料制成。

4、如权利要求1所述的装置，其特征是环形槽［3］的中部连通引水孔［4］，引水孔接管上装有调节阀［5］与水泵出口连通。

5、如权利要求1所述的装置，其特征是排气孔［8］连通C室至泵体外。

6、如权利要求1所述的装置，其特征是轴槽［7］直径小于该处轴的直径，宽度为4～20毫米。