一种转子泵的轴密封装置制造方法及图纸

提供一种转子泵的轴密封装置，包括机封座、静环、动环座及动环、轴套，动环座、轴套与转轴联动，静环设置静环密封圈位于机封座前端；动环座设置凸环与轴套固定连接，动环位于动环座及其凸环与静环、转轴、轴套所围成的空间中，其下端直接套装在轴外面，动环的前面与静环相互紧贴形成转动副，动环的后侧呈上中下三级阶梯状，动环的后下侧与转轴及轴套前侧之间形成用于设置动环第一密封圈的第一缝隙，动环的后中侧与轴套圆周面之间形成用于设置动环第二密封圈的第二缝隙，动环的后上侧与凸环前侧之间设置受压弹簧；使用时所述第一缝隙、第二缝隙的至少其中一处设置有对应的密封圈；可以根据介质压力情况在平衡型或非平衡型或混合型三种机械密封方式中作选择，并可切换。并可切换。并可切换。

【技术实现步骤摘要】
一种转子泵的轴密封装置


[0001]本专利技术涉及一种转子泵的轴密封装置，属于转子泵制造
因转子泵的轴密封装置主要是为了解决转子泵的泄漏问题，由于目前社会与各级政府对解决泵的泄漏问题的环保要求越来越高，从以前的允许每分钟泄漏3滴到目前要求零泄漏。所以本专利技术也属于环保


技术介绍

[0002]转子泵是指通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，进而使液体的能量增加的泵。转子泵是一种旋转的容积式泵，具有正排量性质，其流量不随背压变化而变化。转子泵是容积式泵的一种形式。凸轮式转子泵是一种多用途的双向容积泵，是先进的流体输送设备之一，它是采用两个同步运动的转子，转子由一对外置式同步齿轮带动，转子在传动轴的带动下进行同步反方向旋转，转子之间以及转子与泵体之间互不接触，而是形成间隙线或面密封，从而构成了较高的真空度和排放压力，适合食品、医药、腐蚀性和高粘度介质的输送。
[0003]转子泵主要用于流质液体物料的输送。本专利技术所涉及的转子泵主要是指凸轮式转子泵。转子泵又称胶体泵、叶轮泵、万用输送泵等，由于其叶轮形如凸轮，又称作凸轮泵，转子泵属于容积泵；一般为双转子。转子泵是借助于工作腔里的多个固定容积输送单位的周期性转化来达到输送流体物料的目的。通常由电机驱动一对同步齿轮，传动主副轴，双转子分别在主副轴的带动下，进行同步反方向旋转，使泵的容积发生变化，从而构成较高的真空度和排放压力；进口处为低压区，出口处为高压区。由于转子泵工作时物料在泵输出端需承受较高压力，物料很容易从转动的轴间泄漏。为了避免流体物料泄漏，转子泵的轴密封非常重要，伴随转子泵技术的发展，转子泵的轴密封一直是其关健技术之一。提升转子泵的轴密封性能与轴密封的使用寿命，是本领域技术人员长期追求的目标。
[0004]近年来，社会对环保的要求不断提高，各级政府对解决工业泵的泄漏问题的要求越来越高，从以前的允许每分钟泄漏3滴到目前要求稳定的零泄漏。因为工业泵的泄漏通常是轴间泄漏，所以工业泵的泄漏问题实质就是轴密封问题，致使对解决转子泵的轴密封装置这个技术问题越发显得突出与迫切。
[0005]专利技术机理
[0006]转子泵的轴密封装置围绕动环与静环的配合与密封而设计。机械密封的工作原理就是以两个相互贴合，平的与旋转轴线垂直的密封表面，并相对转动的密封装置。它是靠弹性元件和密封介质的压力，随轴旋转的动环和不随轴旋转的静环的接触端而上产生适当的压紧力，使这两个接触端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的液膜，从而达到密封的目的。弹性元件通常如弹簧或波纹管。保持端面间形成液膜，是密封成功的关健环节。液膜是端面间一层极薄的液体膜，起到密封、平衡压力和润滑端面的作用。如果没有液膜，就会造成端面班干磨，使端面磨损加重，产生大量摩擦热，恶性循环从而损坏机封。转子泵所输送的介质在泵内压力的变化很大，不同的介质在在泵内压力的变化程度又在不相同。轴密封装置
需要承受介质压力影响，介质压力的变化对轴密封装置的动环与静环之间的配合具有显著影响，是造成轴间泄漏与影响动环与静环乃至整个轴密封装置使用寿命的主要诱因。
[0007]介质压力的作用面积与密封面的面积的比值叫作载荷系数，密封面是指动静环接触面；即：载荷系数＝(密封面外径的平方
‑
装密封圈转轴轴径的平方)/(密封面外径的平方
‑
密封面内径的平方)。如果用字母表示，载荷系数为K，密封面外径为D1，装密封圈的转轴轴径为D2，密封面内径为D3,如图1、图2所示，则，K＝(D12‑
D22)/(D12‑
D32)。轴密封装置的荷系数K肯定大于0，通常在1上下。如果密封面的内外径不变，装密封圈的轴径越大，载荷系数就越少，承载的物料介质压力越大。
[0008]当介质压力的作用面积小于密封面的面积，即荷系数K小于1时，密封面不需要承受介质作用在密封端面上的全部压力，而是只需要承受介质作用在密封端面上的部分压力，即能使介质作用在密封端面上的压力卸载，此种情形的机械密封称作平衡型机械密封。平衡型机械密封端面上所受的力随介质压力的升高变化较小,减少动静环密封面的磨损，因此适用于高压密封。
[0009]当介质压力的作用面积大于密封面的面积，即荷系数K大于或等于1时，密封面需要承受介质作用在密封端面上的全部压力，即不能使介质作用在密封端面上的压力卸载，此种情形的机械密封称作非平衡型机械密封。非平衡型机械密封端面所受的力随介质压力的变化较大,使动静环的密封面更加贴紧，减少介质的泄漏，因此适用于低压机械密封。
[0010]能长期保持稳定的零泄漏，并且经久耐用是机械密封的理想状态。我们要做是不断改进向此理想状态不断接近。本案专利技术人经过多年观察研发与试验发现，平衡型机械密封与非平衡型机械密封都是各有其长处，又各有其短处，关健是要使其扬长避短，设计出能适应介质压力的情况，根据介质压力的变化能作出适时合理调整的方案。

技术实现思路

[0011]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种能适应介质压力的变化，根据介质压力的变化方便作出适时合理调整，可以在平衡型机械密封、非平衡型机械密封及混合型机械密封之间方便实现切换的转子泵的轴密封装置的方案。
[0012]本专利技术转子泵的轴密封装置所采用的技术方案如下：
[0013]一种转子泵的轴密封装置，所述转子泵的转轴与作为转子的叶轮固定连接，其特征在于，所述轴密封装置包括机封座、静环、动环座及由其驱动的动环、轴套，均呈圆筒状并套装在转轴外面，机封座与泵体固定连接，轴套贴轴套装在转轴外表面并与转轴联动，动环座套装在轴套外面并与转轴联动，机封座套装在动环座外并与泵体固定连接，静环位于机封座的前端直接套装在轴外面，并与机封座固定连接，静环与机封座之间的缝隙处设置静环密封圈；所述动环座设置用于与轴套固定连接的凸环，所述动环位于动环座及其凸环与静环、转轴、轴套所围成的空间中，其下端直接套装在轴外面，动环的前面与静环的后面为接触面，相互紧贴形成转动副，动环的后侧呈上中下三级阶梯状，动环的后下侧与转轴及轴套前侧之间形成用于设置动环第一密封圈的第一缝隙，动环的后中侧与轴套圆周面之间形成用于设置动环第二密封圈的第二缝隙，动环的后上侧与凸环前侧之间设置受压弹簧；使用时所述第一缝隙、第二缝隙的至少其中一处设置有对应的动环第一密封圈或动环第二密封圈。
[0014]以下为本专利技术转子泵的轴密封装置进一步的方案：
[0015]使用时所述第一缝隙设置动环第一密封圈，而第二缝隙空置，形成非平衡型机械密封。
[0016]使用时所述第二缝隙设置动环第二密封圈，而第一缝隙空置，形成平衡型机械密封。
[0017]使用时所述第一缝隙设置动环第一密封圈，第二缝隙设置动环第二密封圈，形成混合型机械密封。
[0018]所述动环的后侧增设同样呈圆筒状的弹簧垫圈，所述受压弹簧设置在弹簧垫圈与动环座凸环前侧之间，所述弹簧垫圈也直接套装在转轴外面，动环的后中侧与轴套圆周面及弹簧垫圈之间形成用于设置动环第二密封圈的第二缝隙。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子泵的轴密封装置，所述转子泵的转轴(1)与作为转子的叶轮(2)固定连接，其特征在于，所述轴密封装置包括机封座(3)、静环(4)、动环座(5)及由其驱动的动环(6)、轴套(7)，均呈圆筒状并套装在转轴(1)外面，机封座(3)与泵体(8)固定连接，轴套(7)贴轴套(7)装在转轴(1)外表面并与转轴(1)联动，动环座(5)套装在轴套(7)外面并与转轴(1)联动，机封座(3)套装在动环座(5)外并与泵体(8)固定连接，静环(4)位于机封座(3)的前端直接套装在轴(1)外面，并与机封座(3)固定连接，静环(4)与机封座(3)之间的缝隙处设置静环密封圈(9)；所述动环座(5)设置用于与轴套(7)固定连接的凸环(10)，所述动环(6)位于动环座(5)及其凸环(10)与静环(4)、转轴(1)、轴套(7)所围成的空间中，其下端直接套装在轴(1)外面，动环(6)的前面与静环(4)的后面为接触面，相互紧贴形成转动副，动环(6)的后端呈上中下三级阶梯状，动环(6)的后下侧与转轴(1)及轴套(7)前侧之间形成用于设置动环第一密封圈(11)的第一缝隙(12)，动环(6)的后中侧与轴套(7)圆周面之间形成用于设置动环第二密封圈(13)的第二缝隙(14)，动环(6)的后上侧与凸环(10)前侧之间设置受压弹簧(15)；使用时所述第一缝隙(12)、第二缝隙(14)的至少其中一处设置有对应的动环第一密封圈(11)或动环第二密封圈(13)。2.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，使用时所述第一缝隙(12)设置动环第一密封圈(11)，而第二缝隙(14)空置，形成非平衡型机械密封；或者，使用时所述第二缝隙(14)设置动环第二密封圈(13)，而第一缝隙(12)空置，形成平衡型机械密封；或者，使用时所述第一缝隙(12)设置动环第一密封圈(11)，第二缝隙(14)设置动环第二密封圈(13)，形成混合型机械密封。3.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述动环(6)的后侧增设同样呈圆筒状的弹簧垫圈(16)，所述受压弹簧(15)设置在弹簧垫圈(16)与动环座(5)凸环(10)前侧之间，所述弹簧垫圈(16)也直接套装在转轴(1)外面，动环(6)的后中侧与轴套(7)圆周面及弹簧垫圈(16)之间形成用于设置动环第二密封圈(13)的第二缝隙(14)。4.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述机封座(3)的外圈开设均布的用于固定连接泵体(8)的连接孔(17)；所述机封座(3)前侧开设销孔(18)，所述销孔(18)至少为1个，各销孔(18)以紧配方式插入止动销(19)；所述静环(4)的前侧开设缺口(20)，供止动销(19)以松配方式插入。5.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述动环座(5)的筒体的前侧沿其内壁圆周至少设置2个凸筋(21)，所述动环(6)沿其外壁圆周设置相应的凹陷(22)。6.如权利要求1所述的转子泵的轴密封装置，其特征在于，所述轴套(7)后端开设连接通孔(40)或连接缺口(41)，设置固定螺钉(23)，将轴套(7)与转轴(1)固定连接；所述动环座(5)在其凸环(10)处开设连接通孔(40)，设置固定螺钉(23)，所述轴套(7)相应处开设连接盲孔(42...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭在良，
申请(专利权)人：宁波邦威泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：