CN2644727Y - 一种改进的泵用密封装置 - Google Patents

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蒋龙福
沈亦晨
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蒋立峰
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Abstract

实用新型是关于对泵轴密封装置的改进，尤其涉及输送料浆的料浆泵泵轴密封，其特征是在叶轮与唇形密封间泵壳径向有凹凸迷宫腔，迷宫腔内有随转轴旋转与迷宫腔凹凸互补的迷宫轮，所说唇形密封外侧有冷却散热套和/或冷却风轮，以及在叶轮与泵壳间和径向迷宫密封设置轴向迷宫密封。不仅显著提高了内外压力阻隔能力，密封部位压力小，有效延长了密封使用寿命，而且因迷宫密封阻隔性好，因此可以采用较小外径，并可减少唇口密封圈数，基本不增加轴功率消耗。尤其是轴向迷宫，又可有效防止大颗粒杂质进入密封部位磨损密封唇口；另外还可有效防止泵腔负压时吸入外部空气，造成泵性能下降。迷宫的多组组合，分级减压，可以适应各种不同压力工况，结构简单、制造安装方便。

Description

一种改进的泵用密封装置
技术领域
实用新型是关于对泵轴密封装置的改进，尤其涉及输送料浆的料浆泵泵轴密封。
背景技术
料浆泵轴密封，通常采用叶轮背叶片加唇形橡胶圈(简称K型密封)结构。然而由于背叶片磨蚀等种种原因，背叶片减压功能稳定性差，密封部位经常出现较高流体压力，加上颗粒介质影响，密封唇口磨损严重，因而实际使用寿命较短，通常仅为三个月左右，如果用作压滤机加压给料泵，高的泵压密封寿命更短，一般仅为20天左右。因此料浆泵轴密封使用寿命较短，一直是行业中难以解决的老大难问题。为降低密封部位流体压力，延长密封唇口使用寿命，有采用加大背叶片直径做法，然而增加背叶片直径不仅会导致轴功率消耗增加，需增加轴功率约20％；而且背叶片直径增大，外周旋转线速度增加，叶片与料浆磨擦加剧，会造成叶轮与泵壳间隙增大，导致减压功能丧失。为有效降低密封部位压力，也有采用在背叶片与唇形密封间增设带较大直径(＞1/2叶轮)的副叶轮，在对应泵壳上开有凹槽结构。然而副叶轮，不仅会造成轴功率消耗增加，增加轴功率约15％以上；而且副叶轮体积较大，制造成本高；再就是当泵出口压力较低时，泵腔呈负压运行，反而会在密封部位形成负压，容易将外部空气吸入泵腔，影响泵的吸上真空度(气蚀余量)和泵送效率(扬程、流量)。另外，副叶轮阻隔泵腔流体效率不高，因此需设置多道密封唇口，一般需3-4道。
发明内容
实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种唇口密封使用寿命长，轴功率增加小，且能在带压和逼压状态下长期工作不外液体和内泄空气的泵用密封装置。
实用新型目的实现，主要改进是在叶轮背叶片与唇形密封间的泵壳上设置径向凹凸迷宫腔，迷宫腔内有随转轴旋转与迷宫腔凹凸互补的迷宫轮，形成迷宫密封，通过迷宫轮随轴转动，使迷宫腔内的流体旋转产生离心力，在迷宫腔径向顶端形成一道阻隔液环，从而阻隔泵腔高压流体对密封部位的压力及泵腔呈负压时的外部压力，延长密封唇口使用寿命，防止吸入空气，提高泵密封效果的稳定性。具体说，实用新型泵用密封装置，包括设置在转轴上带背叶片的叶轮，外侧的唇形密封，其特征在于叶轮与唇形密封间泵壳径向有凹凸迷宫腔，迷宫腔内有随转轴旋转与迷宫腔凹凸互补的迷宫轮，所说唇形密封外侧有冷却散热套和/或冷却风轮。
实用新型所说迷宫轮可以是相间二片或以上圆盘，其盘间内凹正好与迷宫腔凸片形成凹凸互补结构，因迷宫结构较副叶轮具有更好的内外阻隔作用，因此可较副叶轮做得更薄，并且直径也可大大减小，半径仅需叶轮半径的1/3-1/2，另外还可减少密封唇口圈数，经试验有1-2道唇形密封即可，也有利于降低轴功率消耗，因此改进后转轴功率增加很少。实用新型为进一步增强其阻隔效果，还可以在叶轮与后泵壳间设置转动的轴向迷宫密封，以及在迷宫腔和或迷宫轮各朝向密封圈一侧壁面上设置径向相间凹槽或凸条，达到提高阻流和增加对迷宫内液体形成液环推力能力。实用新型还可以在径向迷宫腔与迷宫轮上设置轴向转动迷宫，以更有效阻止在负压状态下，泵腔外部空气泄入泵腔内，造成泵效率的降低。
实用新型由于通过在叶轮与密封间设置径向转动迷宫密封，及密封冷却装置，不仅显著提高了内外压力阻隔能力，密封部位压力小，有效延长了密封使用寿命，而且因迷宫密封阻隔性好，因此可以采用较小外径，并可减少唇口密封圈数，基本不增加轴功率消耗。尤其是轴向迷宫，又可有效防止大颗粒杂质进入密封部位磨损密封唇口；另外还可有效防止泵腔负压时吸入外部空气，造成泵性能下降。迷宫的多组组合，分级减压，可以适应各种不同压力工况，结构简单、制造安装方便。
以下结合几个具体实施例，进一步说明实用新型结构。
附图说明
图1为第一实施例结构示意图。
图2为第二实施例结构示意图。
图3和图4为图1A部放大结构示意图。
图5为图3、图4侧视结构图。
图6为第三实施例结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参见图1，实用新型泵用密封装置，包括固定在转轴9上的带背叶片2的叶轮1，叶轮外侧泵壳3和二道唇形密封圈6，密封外侧有冷却用散热套7和随转轴转动的冷却风扇8，泵壳3径向有带一片伸出定盘的迷宫腔5，内有随转轴转动的二片相间设置与迷宫腔凹凸互补的迷宫轮4，迷宫轮半径为叶轮半径的1/3-1/2。
实施例2：参见图2，如实施例1，叶轮背侧轴向与泵壳间有互补的转动迷宫密封10、11。
实施例3：参见图3、5，如前述，径向迷宫密封的迷宫腔朝向密封方向壁面有径向凹槽12(14)，也可以为径向凸起。
实施例4：参见图4、5，如前述，径向迷宫密封的迷宫轮朝向密封方向侧面有径向凹槽13(14)，也可以为径向凸起。
实施例5：参见图6，如前述，径向迷宫密封的迷宫轮与迷宫腔，有轴向凹凸互补的转动迷宫密封15、16。
实用新型冷却装置还可以是散热套和风轮分别设置；迷宫密封壁面上的径向凹槽，还可以是径向凸起。

Claims (8)

1、一种泵用密封装置，包括设置在转轴上带背叶片的叶轮，外侧的唇形密封，其特征在于叶轮与唇形密封间泵壳径向有凹凸迷宫腔，迷宫腔内有随转轴旋转与迷宫腔凹凸互补的迷宫轮，所说唇形密封外侧有冷却散热套和/或冷却风轮。
2、根据权利要求1所述泵用密封装置，其特征在于所说转轴上迷宫轮为二片相间圆盘。
3、根据权利要求1所述泵用密封装置，其特征在于所说迷宫圆盘半径为叶轮半径的1/3-1/2。
4、根据权利要求1、2或3所述泵用密封装置，其特征在于所说叶轮背侧与泵壳间有轴向凹凸互补的迷宫密封。
5、根据权利要求4所述泵用密封装置，其特征在于所说径向迷宫腔朝向密封一侧壁面上有径向凹槽或凸条。
6、根据权利要求4所述泵用密封装置，其特征在于所说径向迷宫轮朝向密封一侧壁面上有径向凹槽或凸条。
7、根据权利要求5或6所述泵用密封装置，其特征在于所说径向迷宫密封的迷宫轮与迷宫腔有轴向凹凸互补的迷宫密封。
8、根据权利要求7所述泵用密封装置，其特征在于所说唇形密封为1-2道。
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