CN2331776Y - 离心泵外装式双轴封结构 - Google Patents

Abstract

一种离心泵外装式双轴封结构,泵体外盖内设有内外旋转环、内外固定环、弹簧及轴套,可套置在轴体的轴套设有肩部,肩部两侧设有键块,旋转环上设有向外突出的托环及对应轴套键块的键槽,以使内外两旋转环能相对的设置在轴套肩部两侧,且在内外旋转环的托环间供容置弹簧,再配合位于旋转环外侧的内外固定环定位在泵体外盖内部两侧,其可形成平衡背压,组装便利,并可强制冷却介质流动。

Description

离心泵外装式双轴封结构

本实用新型涉及一种泵，尤指一种离心泵外装式双轴封结构。

离心泵主要是借泵叶急速旋转而产生离心作用，从而产生压力，此压力克服水位差借以将泵液送至高处，如高塔或贮槽。又，泵要能产生升高泵液的压力，其泵壳须处于密闭状态，因此，在泵壳与旋转轴的介面中(固定与旋转之间)，是必须设置特殊的对接面来产生密闭效果。请参阅图1，显示一习用泵的泵壳与旋转轴体8间的轴封构造设置，该轴封构造为使轴体8与泵间形成良好的密闭性，以阻绝有毒的泵液(如苯、丙烯晴)或可燃的泵液(如汽油、液化石油气)外泄，达到维护环境的效果。

上述习用的泵轴封构造中，为使轴体8的旋转环83得到适当的正面压力，故设有弹簧81，为了使弹簧81能配置均匀，而设有保持环80， 再因旋转环83和轴体8间须密闭，而设有背托环82及O形垫圈832，至于固定环84须和泵壳密闭，而设有O形垫圈841。

上述各轴封元件配合一轴套89要组装在轴体8上时，必须以假安装方式测出各元件在轴体8的位置后，在轴体8外的轴套89上先作记号，再将笨重的轴体8拆卸，重新进行轴封的装配测试，如此繁琐程序，不仅在装配上浪费时间，且不利轴封的维修组装，而且存在弹簧81暴露于泵液中的缺点。此轴封结构的缺点，已在公告第251647号离心泵的轴封结构改良专利中加以改善，该结构借轴套及旋转环、弹簧等作适当的设计，具有组装便利，防止泵液中的杂质侵蚀弹簧的优点。

就上述单轴封结构而言，泵体内的轴封若有损坏，则含有有害物质的泵液会立刻泄出，且操作中的系统又常常无法立即停止，遂造成操作上的困扰，尤其，世界环保标准渐渐严苛，在泵液的操作环境中所含的PPM值是有一定标准的，因此，泵体内的轴封结构须有更好的设计，以尽力防止泵液的外泄才行。因此泵的轴封结构，对于特殊的操作环境，是需要有内、外双轴封形态的结构。

请参阅图2所示，是习用一种以双轴封结构来使轴体9与泵本体90间形成良好密闭性的泵轴封构造，其结构主要包括有弹簧91、内外两固定环94和940、内外两旋转环93等构件组成内外双轴封，当内轴封损坏时，尚可借外轴封来防止泵液马上外泄。就此双轴封结构，虽在防止泵液外泄的效果上较单轴封佳，而逐渐被使用于高温、高压操作环境中(如高炉用水)。由于该习用双轴封结构尚不完善，其除双轴封构件是设置在泵本体90内，不但存在轴封构件装配不便且不利轴封维修的缺点，而且其利用内外两固定环配合内外旋转环所组成的结构，亦过于复杂。

针对习用离心泵双轴封结构存在的上述缺点，应该设计出另一种不同结构的轴封，以使轴封的结构能更简化，且延长轴封使用寿命，并使轴封构件的组装更加便利。

据此，本实用新型的目的是在于提供一种离心泵外装式双轴封结构，主要是在泵体外盖内设一可置于轴体的轴套及两旋转环、两固定环及弹簧等构件，形成一双轴封结构，其中两旋转环位于轴套肩部两侧，弹簧容置在两旋转环所设的托环间，使轴封构件组装便利，且旋转环具有平衡的背压，以避免操作失当的危险性，尤其是弹簧能强制冷却液在轴封室与冷却槽间流动，从而提高轴封的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型离心泵外装式双轴封结构，是在泵体外盖内设有一可穿套在轴体的轴套、两可穿套在轴套外的内外旋转环、两可穿套在轴套外的内外固定环及弹簧，其中轴套上适当位置设有一圆环肩部，而旋转环设有台阶状内孔的柱状环体，其特征在于，所述的轴套的肩部两侧端位置分别设有数个键块，旋转环的较大开口端设有数个对应轴套健块的键槽，又，旋转环位于近较小开口端的位置设有向外突出的托环，借助键槽卡合在键决侧边，使内外旋转环可相对套置在轴套肩部两侧，又，弹簧位于内外旋转环间及两侧端抵于两旋转环的托环，而内外固定环贴设在两旋转环外侧，并定位在泵体外盖中两侧预定位置，以形成一外装式且弹簧具有强制冷却液流动功能的双轴封结构。

本实用新型的上述目的，还可通过以下技术措施来进一步实现：

本实用新型所述的旋转环可不设托环，而将弹簧设置在轴套两键块间，所述轴套的键块可设在肩部靠中间位置，而两旋转环的键槽与对应轴套的键块两侧卡合，弹簧位于两旋转环的托环间，在轴套内侧端未与轴体定位的情况下，所述的轴套外侧端可设一定位环并定位在轴体上，所述的外固定环外侧的泵体外盖处可加设有冷却孔，并在该冷却孔外侧设置一个封闭用的迷宫环，所述的旋转环内孔的台阶处可设有一个斜角，以配合旋转环内孔的空间。

为能详细了解本实用新型的结构特点及使用效果，兹举一实施例并配合附图说明如下：

图1是习用泵单轴封结构的示意图

图2是习用泵双轴封结构的示意图

图3是本实用新型实施例剖视示意图

图4是图3所示的轴封构件的分解示意图

图5是本实用新型第二实施例剖视示意图

图6是本实用新型第三实施例剖视示意图

图7是本实用新型第四实施例剖视示意图

图8是本实用新型第五实施例剖视示意图

参阅图3、4所示，本实用新型实施例是在泵体外盖11内设有一可套置在轴体10的轴套6、两旋转环2、弹簧3、两固定环4和5，并形成一外装式的内、外双轴封结构，其中，轴套6为一内侧可套置在轴体10的中空管体，且轴套6外侧一端设有扣板60可与轴体10定位，又，轴套6的管外适当位置上设有一个圆环肩部61，该肩部61而两侧端上相隔适当间距设有数个键块62，内、外两旋转环2为有台阶状内孔21的柱状环体，并可穿套在轴套6外，在较大开口端设有数个对应轴套键块62的键槽22，该键槽22可卡合在键块62，使两旋转环2可相对组装在轴套6肩部61两侧，又，旋转环2在靠较小开口端位置向外突出设有一个托环23，并在各旋转环2的内孔21中可容置一垫圈24，再在该内孔21的台阶处可设有一斜面211，弹簧3是一可穿套在轴套6外的适当长度弹簧，其位于两旋转环2的托环23间，内、外两固定环4和5，其内固定环4定位在泵体外盖11的内侧，而外固定环5配合一垫圈51能卡合定位在泵体外盖11的外侧处，又，两固定环4和5可穿套在轴套6外。

本实用新型的组装程序是：将外固定环5先装在外盖11内，然后在两旋转环2内孔装入垫圈24，借助两旋转环2的键槽22与所对应轴套6的两键块62卡合，将两旋转环2相对的一一套置在轴套肩部61两侧，同时将弹簧3套置在两旋转环2间，使受压缩的弹簧3两外端抵于两旋转环2的托环23，再将轴套6置入外盖11内，使外侧的旋转环2抵于固定环5，并把固定环4定位在泵体外盖11内侧预定位置，且抵于内侧的旋转环2使轴封构件位于外盖11内，而两旋转环2被定位在轴套6上，而能随着轴套运转，又，弹簧3具有向外推的压力和轴向的伸缩功能，以消除泵转动时轴向运动余隙，且给予旋转环2适当的正压力并作用于固定环4和5，以维持轴封的密合性。

参阅图3所示，其显示本泵体内有内外两轴封结构，且轴封的弹簧3位于轴封室13内，又在泵体外盖11处设有冷却孔14，该冷却孔14外接冷却槽的冷却液进出口，用于冷却轴封。

本实用新型对于习用双轴封结构所作的改良是，具有防止泵液中有毒物质大量外泄的效果，当轴封内的内轴封损坏时，致使泵液中的有毒物质外泄至轴封室13后，经由冷却液的循环，将被冷却槽(图中未示)中设有的探测器感测出，此时，泵运行中的系统无法马上停止，因此借助外轴封的作用，可不必立即停止运行中的系统，而在运行到达一阶段后(如槽内的物质泵完后)，再停止泵，以整修轴封即可，又，本实用新型轴封构件是装在外盖11内。其可直接将轴套6安装在轴体10上(轴套6连同外盖11组装入泵体内)，而后组装泵本体(泵本体外壳)12，并将外盖11固定在泵本体外壳，泵本体12与外盖11锁合，不需验测配合的尺寸，不用重复拆装轴封，且装配时不需专业人员，能有效地降低错误的发生。

其次，本实用新型结构设置，特别适于在高温状态的环境实施，而可提高功效，即蒸发槽或碳烟制造程序的操作，其常达800℃高温，在此实施例中，轴封冷却效果就显得非常重要，而在高温环境中实施，其轴封冷却应使用强制循环方式较为适当，但一般冷却槽常是不设动力系统来强制冷却液的流动，或是为了减少设备的浪费，而未设置动力系统，因此，本实用新型的结构设计，其弹簧3设计在两旋转环2外侧中间位置，将使弹簧螺旋所形成的导螺径向面能作为转动的泵叶，采用强制压缩方式迫使冷却液流通于冷却槽和轴封室之间，可使冷却液的温度处于可控制的程度，并提高冷却效果。

再者，本实用新型适于在高压状态的环境中实施，可提高功效，即在本实用新型结构设计中，弹簧3两端抵于旋转环2，且旋转环2供容置垫圈24的内孔21预留有一可形成背压的空间，而具有平衡压力的作用，该背压如图3的箭头25所指，则当泵液正面压力作用于固定环4和内旋转环2，借背压来平衡，可使固定环4与旋转环2间的磨合面，不致因承受大量正面压力而过度磨擦损坏或脱离，因此可不必如习用的双轴封一样须使轴封室压力大于泵内压力才可运转，其可避免因操作失误(如轴封室压力泵未开启即运转)，以致产生轴封失效而泵液外泄的缺点。

再请参阅图5、图6所示，分别是本实用新型可行实施例构造，其是适合于泵外盖11内部空间较小时实施，图5的构造是将弹簧3设置在轴套6的两键块62之间(旋转环2未设置托环)，借助两键块62提供弹簧3托置的功能，图6的构造是将轴套6的键块62设在肩部61靠中间位置，而两旋转环2的键槽22与所对应轴套6的键块62两侧卡合，弹簧3位于两旋转环2的托环23间，以使本实用新型弹簧具有汲水的实质效果。

本实用新型的轴封构件设在位于泵本体12外侧的外盖11内，所以其尺寸可变更，并有较大空间可供设置冷却结构，如图5所示，为了提高轴封冷却效果，本实用新型可在固定环5外侧处设有冷却水注入口15和流出口16，并在该冷却水进出口的外侧设置一迷宫环7来封闭，虽然冷却水仍可通过该迷宫环7溢出，但此冷却水是不含有害物质的，所以，不会影响环境，而此设置是可使外轴封的冷却效果提高，则当内轴封有损坏时，其可促使尚能运行的时间延长，不必立即停机。

再请参阅图7所示，为本实用新型另一具体实施例构造，其是适于泵叶(高压旋转用的泵叶)过度接合在轴体10，使轴套6无法在内端与轴体10定位的情况实施，并适合轴体10外表面因有特殊处理(或为陶磁制)，不易对轴体10加工的情况实施，其轴套6的内端无扣板与轴体10定位，而是在外端设一定位环63与轴体固定，该定位环63套在轴套6外，其上有孔口630可供一连接构件631穿入固定在轴套6上一预定位置，以使轴封构件同样具有定位组装在外盖11内的功能，又，当轴套6组装在轴体10后，再将定位环63内的连接构件深入孔口630及轴套6的对应孔口64抵至轴体10上，使轴套6定位在轴体10，而使本实用新型具有可在泵本体12外侧定位组装的便利效果。

再如图6所示，本实用新型旋转环2与固定环4和5的外形是可变化的，即旋转环2外侧端面可为平齐面，而固定环4和5的内侧面有突出环面，以相抵形成磨合面，又如图8所示，其除显示本实用新型的旋转环2外侧端面可为平齐面外，且显示本实用新型的轴套6与轴体10结合时的实施例，可直接利用迷宫环7作为定位环，其配合一连接构件631，兼具有使轴套6定位于轴体10的功能。

综上所述，本实用新型构造不仅具有双轴封结构的功能，并具有轴封构件外装的便利效果，又具有背压的平衡效果，使其不仅可无需在轴封室外加大压力，且弹簧构件可缩短(降低弹簧力)，则双轴封构件可在空间有限的外盖内组装，尤其是，弹簧有强制冷却介质流于冷却槽与轴封室间的效果，并有外加冷却水介质的空间来提高轴封效果，已较习用同类产品实用性强的功效，因此，本创作符合实用新型专利申请要件。

Claims (6)

1、一种离心泵外装式双轴封结构，是在泵体外盖内设有一可穿套在轴体的轴套、两可穿套在轴套外的内外旋转环、两可穿套在轴套外的内外固定环及弹簧，其中轴套上适当位置设有一圆环肩部，而旋转环设有台阶状内孔的柱状环体，其特征在于，所述的轴套的肩部两侧端位置分别设有数个键块，旋转环的较大开口端设有数个对应轴套健块的键槽，又，旋转环位于近较小开口端的位置设有向外突出的托环，借助键槽卡合在键块侧边，使内外旋转环可相对套置在轴套肩部两侧，又，弹簧位于内外旋转环间及两侧端抵于两旋转环的托环，而内外固定环贴设在两旋转环外侧，并定位在泵体外盖中两侧的预定位置。

2、根据权利要求1所述的离心泵外装式双轴封结构，其特征在于，所述的旋转环可不设托环，而将弹簧设置在轴套两键块间。

3、根据权利要求1所述的离心泵外装式双轴封结构，其特征在于，所述轴套的键块可设在肩部靠中间位置，而两旋转环的键槽与对应轴套的键块两侧卡合，弹簧位于两旋转环的托环间。

4、根据权利要求1所述的离心泵外装式双轴封结构，其特征在于，所述的轴套外侧端可设一定位环并定位在轴体上。

5、根据权利要求1所述的离心泵外装式双轴封结构，其特征在于，所述的外固定环外侧的泵体外盖处可加设有冷却孔，并在该冷却孔外侧设置一个封闭用的迷宫环。

6、根据权利要求1所述的离心泵外装式双轴封结构，其特征在于，所述的旋转环内孔的台阶处可设有一个斜角，以配合旋转环内孔的空间。

Images