CN217380994U - 一种水泵用水封式间隙密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泵用水封式间隙密封装置，包括上密封壳体与下密封壳体、轴向间隙密封组件，该轴向间隙密封组件包括动环组件、静环组件、胀紧圈、下密封板及磁性橡胶板，动环组件与静环组件均采用了哈夫结构，动环组件包括动环本体，动环本体的顶端面设置有遮挡在静环组件上表面上的端板，静环组件包括静环本体，端板与静环本体轴向间隙配合，动环本体与静环本体径向间隙配合，动环本体与下密封板轴向间隙配合，静环本体内设置有平衡水通道，磁芯橡胶板安装在静环本体与下密封板间且磁性橡胶板的上表面为磁性面。该密封装置结构简单，采用了水封式间隙密封，使动静环非接触式密封，减少了泵轴的磨损，延长了使用寿命。

Description

一种水泵用水封式间隙密封装置

技术领域

本实用新型涉及机械动密封技术领域，具体涉及一种水泵用水封式间隙密封装置。

背景技术

水泵泵轴轴封处的密封，是一种压力要求较低的，但绝对不能漏气的动密封。这样的密封大多是用传统的填料密封，再加冷却水的水封作用，就可以保证水泵的正常运行。但是填料密封由于填料是和轴(或轴套)密切接触的，对泵轴(或轴套)的磨损是很大的，而且随着运行时间的增长, 泵轴套的磨损加大, 填料和轴套之间的间隙变大后会产生漏气，影响泵的正常运行。这时,就要将填料压盖的螺母旋紧，加大填料压盖对填料的压紧力，这样做的结果是加剧了填料对轴(或轴套)的磨损。所以,填料密封的轴套一旦开始磨损，轴套的使用寿命也就快到了。同时填料密封对水泵的效率影响也是较大的，其功率损耗在所有动密封中也是最大的。

水泵上另一种常用的动密封为机械密封。机械密封采用耐磨合金制作的动静环组，使密封件的动环不和轴(或轴套) 接触，只和固定在壳体上的静环接触，这样，密封对泵轴(或轴套) 就不会发生磨损，可以极大地保护轴(或轴套)，大大延长轴(或轴套)的寿命。但机械密封制造精度高，安装要求高、价格高。另外还有其他形式的密封，如：唇形骨架油封、λ橡胶密封等。由于其承压能力较低，在旋转轴上只能用在防油、防尘和作为机械密封的辅助密封，很少作为水泵的主密封。

另外，虽然机械密封有取代填料密封的趋势, 但是在很多场合,由于泵轴的尺寸较大，如：大型立式轴流泵、舰船浆轴等，或结构上需要密封呈哈夫状态。这种大尺寸, 哈夫结构的机械密封制作困难,价格高昂，所以很多大泵上的动密封,仍然采用传统的填料密封。对于年运行小时不足1000小时的水泵，填料密封对泵轴的磨损可以维持10年左右，但在需要水泵年运行在3000小时以上的泵站, 填料密封对泵轴的磨损只能维持水泵正常运行3-5年。此时填料对泵轴(轴套)的磨损，压紧填料已不能保证轴封处不漏气了,所以泵轴必须对填料密封处的轴颈部分进行修复，更换新的填料才能保证水泵正常运行。而一般泵站是不具备这样的修复能力的, 必须将泵轴运返到原水泵生产厂进行修复。这是一项耗费、耗时的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种水泵用水封式间隙密封装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种水泵用水封式间隙密封装置，包括套设在泵轴上的上密封壳体与下密封壳体，所述上密封壳体采用了哈夫结构且所述上密封壳体与所述泵轴的间隙间填充有橡胶油封，所述密封装置还包括安装在所述下密封壳体内的轴向间隙密封组件，所述轴向间隙密封组件包括动环组件、静环组件、胀紧圈、下密封板及磁性橡胶板，所述静环组件套设在所述泵轴上且固定安装在所述下密封壳体内，所述动环组件嵌套于所述静环组件中，所述胀紧圈安装在所述动环组件的上方且与所述动环组件相固定连接，所述下密封板设置在所述动环组件的下方且与所述静环组件相固定连接，所述动环组件与所述静环组件均采用了哈夫结构，所述动环组件包括动环本体，所述动环本体的顶端面设置有遮挡在所述静环组件上表面上的端板，所述静环组件包括静环本体，所述端板与所述静环本体轴向间隙配合，所述动环本体与静环本体径向间隙配合，所述动环本体与所述下密封板轴向间隙配合，所述静环本体内设置有平衡水通道，所述平衡水通道沿所述静环本体的底部向上延伸并贯穿所述静环本体的径向外侧壁，所述磁芯橡胶板安装在所述静环本体与下密封板间且所述磁性橡胶板的上表面为磁性面，所述磁性橡胶板能够配合的压紧在所述静环本体与所述动环本体的径向间隙间或脱离所述径向间隙。

作为一种具体的实施方式，所述动环组件上设置有上环齿与下环齿，所述静环本体上开设有用于容置所述上环齿的上环槽，所述下密封板上开设有用于容置下环齿的下环槽，所述上环齿设置在所述端板的下表面上且沿竖直方向向下延伸，所述上环齿的齿深小于上环槽的槽深，所述上环槽的槽宽大于上环齿的齿宽；所述下环齿设置在所述动环本体的底面上且沿竖直方向向下延伸，所述下环齿的齿深小于下环槽的槽深，所述下环槽的槽宽大于下环齿的齿宽。

作为一种具体的实施方式，所述动环本体上侧的哈夫面通过径向设置的锁紧螺钉进行锁紧，下侧的哈夫面上嵌设有永磁铁，用于将动环本体的哈夫面进行吸合。

作为一种具体的实施方式，所述胀紧圈与所述动环组件间设置有卡紧组件，所述卡紧组件包括设置在所述动环本体上卡槽，所述胀紧圈的下端部上设置有能够配合的卡设在所述卡槽内的卡勾。

作为一种具体的实施方式，所述动环本体与所述泵轴间还安装有密封圈，所述动环本体上开设有用于安装密封圈的密封槽。

作为一种具体的实施方式，所述下密封板与所述静环组件两者间设置有用于将两者锁紧的螺栓组件，所述螺栓组件包括分别开设在静环本体、磁性橡胶板及下密封板上的螺纹孔，所述下密封板上的螺纹孔处带凹槽，所述螺栓组件还包括螺栓，螺栓沿自身轴向由下至上依次穿过下密封板上的螺纹孔、磁性橡胶板上的螺纹孔及静环本体上的螺纹孔后将三者进行锁紧。

作为一种具体的实施方式，所述密封装置还包括重力水箱，所述重力水箱与所述下密封壳体间通过一软管进行内腔相通，所述重力水箱包括水箱本体，水箱本体上连接有进水管，所述进水管连接在所述水箱本体上的浮球阀接口处，所述水箱本体内、所述浮球阀接口处安装有浮球阀。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1）本实用新型的水泵用水封式间隙密封装置，其结构简单，通过在静环本体上开设平衡水通道，使密封壳体内的水通过平衡水通道到达动环本体与下密封板的间隙间，使动环、静环及下密封板两两之间各处的水压一致，可以起到阻碍水封水流失的速率；

2）本实用新型的水泵用水封式间隙密封装置，在下密封板与静环间设置磁性橡胶板，且其上表面为磁性面，在水泵停机时，由于磁力的作用，该磁性橡胶板起到密封动环与静环径向间隙的作用，同时起到阻止在水泵气动和停机时平衡水通道内产生的高压水进入动静环的密封间；

3）本实用新型的水泵用水封式间隙密封装置，其动环与静环之间设置有平面间隙和径向间隙，动环与下密封板间设置有平面间隙，使得泵轴在旋转过程中，动静环之间不会发生摩擦，不会对泵轴造成磨损，能够大大延长泵轴的使用寿命。

附图说明

附图1为本实用新型所述的水泵用水封式间隙密封装置中主轴密封部分的结构示意图；

附图2为本实用新型所述的水泵用水封式间隙密封装置中轴向间隙密封组件的结构图；

附图3为附图2中A处的放到示意图；

附图4为本实用新型所述的水泵用水封式间隙密封装置中重力水箱的结构示意图；

附图5为本实用新型所述的水泵用水封式间隙密封装置的结构示意图；

其中：1、泵轴；2、橡胶油封；3、上密封壳体；4、胀紧圈；5、动环组件；6、静环组件；7、下密封壳体；71、壳体进水管接口；8、重力水箱；

41、胀紧环；42、胀紧圈本体；43、卡勾；51、锁紧螺钉；52、动环本体；53、密封圈；54、上环齿；55、永磁铁；56、下环齿；61、动环与静环的平面间隙；62、动环与静环的径向间隙；63、静环本体；64、平衡水通道；65、磁性橡胶板；66、下密封板；81、进水手动阀；82、进水管；83、浮球阀接口；84、玻璃液位计；85、水箱箱体；86、浮球阀；87、浮子液位计；88、水箱出水接口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

一种水泵用水封式间隙密封装置，安装在水泵顶盖上的填料密封座上，该密封装置包括泵轴1、套设在泵轴1上的密封壳体，该密封壳体包括上密封壳体3与下密封壳体7，上密封壳体3采用了哈夫结构且上密封壳体3与泵轴1的间隙间填充有橡胶油封2，参见图1所示。

该密封装置还包括安装在下密封壳体7内的轴向间隙密封组件，该轴向间隙密封组件包括动环组件5、静环组件6、胀紧圈4、下密封板66及磁性橡胶板65，参见图1、2、3所示，静环组件6套设在泵轴1上且固定安装在下密封壳体7内，动环组件5嵌套于静环组件6中，胀紧圈4安装在动环组件5的上方且与动环组件5相固定连接，下密封板66设置在动环组件5的下方且与静环组件6相固定连接，动环组件5与静环组件6均采用了哈夫结构，动环组件5包括动环本体52，动环本体52的顶端面设置有遮挡在静环组件6上表面上的端板，静环组件6包括静环本体63，端板与静环本体63轴向间隙配合，动环本体52与静环本体63径向间隙配合，动环本体52与下密封板66轴向间隙配合，静环本体63内设置有平衡水通道64，平衡水通道64沿静环本体63的底部向上延伸并贯穿静环本体63的径向外侧壁，磁芯橡胶板安装在静环本体63与下密封板66间且磁性橡胶板65的上表面为磁性面，磁性橡胶板65能够配合的压紧在静环本体63与动环本体52的径向间隙间或脱离径向间隙。

这里，该胀紧圈4包括胀紧圈本体42、胀紧环41，胀紧圈本体42通过其外部的胀紧环41锁紧在泵轴1的外侧壁上，胀紧环41上设置有用于将动环与胀紧圈本体42相锁紧的螺钉，通过收紧螺钉可将动环与胀紧圈4相锁紧，另外因动环较重，这里为了防止动环从胀紧圈4上脱离，其在胀紧圈4与动环间设置有卡紧组件，该卡紧组件包括设置在动环本体52上卡槽（未标示），胀紧圈4的下端部上设置有能够配合的卡设在卡槽内的卡勾43。通过卡勾43和卡槽相配合，能够确保动环在旋转过程中不会从胀紧圈4上脱离。

本例中，动该环本体上侧的哈夫面通过径向设置的锁紧螺钉51进行锁紧，从而使动环本体52抱紧转动的泵轴1，为了防止动环本体52的下侧部因泵轴1转动的离心力而在哈夫面处发生分裂，在动环本体52下侧的哈夫面上嵌设有永磁铁55，用于将两瓣的动环本体52进行吸合牢靠。

本例中，该动环上设置有上环齿54与下环齿56，静环上开设有用于容置上环齿54的上环槽，下密封板66上开设有用于容置下环齿56的下环槽，上环齿54设置在端板的下表面上且沿竖直方向向下延伸，上环齿54的齿深小于上环槽的槽深，上环槽的槽宽大于上环齿54的齿宽；下环齿56设置在动环本体52的底面上且沿竖直方向向下延伸，下环齿56的齿深小于下环槽的槽深，下环槽的槽宽大于下环齿56的齿宽。通过该设置方式，形成动环与静环的平面间隙61、动环与下密封板66的平面间隙，另外配合动环与静环的径向间隙62，使得当这三个间隙间被水充满时，这三个间隙间形成一个能够承受一定压力的、无接触的动密封。

这里，在静环上开设平衡水通道64，其目的是为了将整个密封壳体内中的水封水不经过上环齿54与上环槽的间隙，直接从平衡水通道64流入下环齿56与下环槽的间隙间，这样，下环齿56与下环槽间的间隙处的压力与密封壳体中的压力一样，对由于水泵运行时发生抬轴现象所带来的密封平面间隙增大而引起水封水流失过快的情况起到了减缓作用，同时节约了水封水的用量。

在下密封板66与静环间安装磁性橡胶板65，其目的是为了当水泵停机时，磁性橡胶板65在磁性作用下，吸合在静环和动环的底部，将静环与动环本体52间的径向间隙封堵，同时将平衡水通道64的底部堵住，防止水封水流失。而在水泵运行过程中，从平衡水通道64流入的水封水，在其冲击力的作用下，则磁性橡胶板脱离静环底部，使静环与动环本体52间的径向间隙间充满水封水。

本例中，未来确保动环与泵轴1密封牢靠，该动环本体52与泵轴1间还安装有密封圈53，动环本体52上开设有用于安装密封圈53的密封槽。

另外，下密封板66的安装方式如下：下密封板66与静环两者间设置有用于将两者锁紧的螺栓组件，螺栓组件包括分别开设在静环、磁性橡胶板65及下密封板66上的螺纹孔，下密封板66上的螺纹孔处带凹槽，螺栓组件还包括螺栓，螺栓沿自身轴向由下至上依次穿过下密封板66上的螺纹孔、磁性橡胶板65上的螺纹孔及静环上的螺纹孔后将三者进行锁紧。通过设置凹槽，将螺栓的螺帽隐藏在凹槽内，防止其凸出下密封板66的下表面。

另外，该密封装置还包括重力水箱8，参见图4、5所示，该重力水箱8包括水箱本体85，该水箱本体85和密封下壳体设置在同一水平面上，水箱本体85上连接有进水管82，该进水管82沿自身轴向通过水箱本体85上的浮球阀接口83接入水箱本体85内，进水管82的进水端上设置有进水手动阀81，接有压清洁水源，水箱本体85内、浮球阀接口83处设置有浮球阀86。密封壳体上开设有壳体进水管82接口71，重力水箱8上开设有水箱出水接口88，壳体进水管82接口71与水箱出水接口88通过软管相连，使水箱本体85与密封壳体形成连通器，当密封壳体内的液位低于设定液位时，浮球阀86动作以打开进水管82进水，当密封壳体内的液位到达设定液位时，浮球阀86动作以关闭进水管82，通常该设定液位高于静上的平衡水通道64的进水位置。这里，通过调整浮球阀86的浮球角度即可调整水封水的液位高低，该水箱本体85上还设置有玻璃液位计84和浮子液位计87用以观察重力水箱8内的液位。

本实用新型的密封装置，其采用了水封的方式，实现了动静环之间非接触式的间隙密封，延长了泵轴1的使用寿命，该密封装置与传统的织物填料密封、机械密封相比，大大节约了运行成本。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水泵用水封式间隙密封装置，包括套设在泵轴上的上密封壳体与下密封壳体，所述上密封壳体采用了哈夫结构且所述上密封壳体与所述泵轴的间隙间填充有橡胶油封，其特征在于，所述密封装置还包括安装在所述下密封壳体内的轴向间隙密封组件，所述轴向间隙密封组件包括动环组件、静环组件、胀紧圈、下密封板及磁性橡胶板，所述静环组件套设在所述泵轴上且固定安装在所述下密封壳体内，所述动环组件嵌套于所述静环组件中，所述胀紧圈安装在所述动环组件的上方且与所述动环组件相固定连接，所述下密封板设置在所述动环组件的下方且与所述静环组件相固定连接，所述动环组件与所述静环组件均采用了哈夫结构，所述动环组件包括动环本体，所述动环本体的顶端面设置有遮挡在所述静环组件上表面上的端板，所述静环组件包括静环本体，所述端板与所述静环本体轴向间隙配合，所述动环本体与静环本体径向间隙配合，所述动环本体与所述下密封板轴向间隙配合，所述静环本体内设置有平衡水通道，所述平衡水通道沿所述静环本体的底部向上延伸并贯穿所述静环本体的径向外侧壁，所述磁性橡胶板安装在所述静环本体与下密封板间且所述磁性橡胶板的上表面为磁性面，所述磁性橡胶板能够配合的压紧在所述静环本体与所述动环本体的径向间隙间或脱离所述径向间隙。

2.根据权利要求1所述的水泵用水封式间隙密封装置，其特征在于，所述动环组件上设置有上环齿与下环齿，所述静环本体上开设有用于容置所述上环齿的上环槽，所述下密封板上开设有用于容置下环齿的下环槽，所述上环齿设置在所述端板的下表面上且沿竖直方向向下延伸，所述上环齿的齿深小于上环槽的槽深，所述上环槽的槽宽大于上环齿的齿宽；所述下环齿设置在所述动环本体的底面上且沿竖直方向向下延伸，所述下环齿的齿深小于下环槽的槽深，所述下环槽的槽宽大于下环齿的齿宽。

3.根据权利要求1所述的水泵用水封式间隙密封装置，其特征在于，所述动环本体上侧的哈夫面通过径向设置的锁紧螺钉进行锁紧，下侧的哈夫面上嵌设有永磁铁，用于将动环本体的哈夫面进行吸合。

4.根据权利要求3所述的水泵用水封式间隙密封装置，其特征在于，所述胀紧圈与所述动环组件间设置有卡紧组件，所述卡紧组件包括设置在所述动环本体上卡槽，所述胀紧圈的下端部上设置有能够配合的卡设在所述卡槽内的卡勾。

5.根据权利要求1所述的水泵用水封式间隙密封装置，其特征在于，所述动环本体与所述泵轴间还安装有密封圈，所述动环本体上开设有用于安装密封圈的密封槽。

6.根据权利要求1所述的水泵用水封式间隙密封装置，其特征在于，所述下密封板与所述静环组件两者间设置有用于将两者锁紧的螺栓组件，所述螺栓组件包括分别开设在静环本体、磁性橡胶板及下密封板上的螺纹孔，所述下密封板上的螺纹孔处带凹槽，所述螺栓组件还包括螺栓，螺栓沿自身轴向由下至上依次穿过下密封板上的螺纹孔、磁性橡胶板上的螺纹孔及静环本体上的螺纹孔后将三者进行锁紧。

7.根据权利要求1所述的水泵用水封式间隙密封装置，其特征在于，所述密封装置还包括重力水箱，所述重力水箱与所述下密封壳体间通过一软管进行内腔相通，所述重力水箱包括水箱本体，水箱本体上连接有进水管，所述进水管连接在所述水箱本体上的浮球阀接口处，所述水箱本体内、所述浮球阀接口处安装有浮球阀。

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