專利名稱：立式自吸離心泵自備水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，具體地講，本發(fā)明涉及一種立式自吸離心泵 自備水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
機(jī)械密封是一種具有自動(dòng)補(bǔ)償密封功能的新型軸封產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于泵軸封結(jié)構(gòu) 中。船用立式泵因工作環(huán)境特殊，對(duì)泵軸封的要求較高，當(dāng)代船用立式泵的軸封結(jié)構(gòu)首選機(jī) 械密封。立式自吸離心泵在初期啟動(dòng)時(shí)需向泵體內(nèi)注水，其主要目的為泵抽水創(chuàng)造自吸條 件，同時(shí)也為泵軸上配裝的機(jī)械密封提供啟動(dòng)階段的冷卻水立式自吸泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后機(jī)械密 封仍得到充分的水冷卻。停機(jī)后泵體內(nèi)及管道內(nèi)的水在大氣壓作用下逐漸回落，處在泵 體之上的機(jī)械密封首先處在無(wú)水區(qū)。當(dāng)泵再次啟動(dòng)時(shí)，泵葉輪利用泵體下部貯存的水經(jīng) 40S 120S高速旋轉(zhuǎn)即可再次自吸抽水。但是，在泵未實(shí)現(xiàn)自吸階段內(nèi)，機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)、 靜環(huán)摩擦副處于干摩擦狀態(tài)。常規(guī)情況下，機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)的線速度在9m/s 16m/s之間， 在此線速度下干摩擦的機(jī)械密封易被燒環(huán)，即使沒(méi)有被燒壞，也在泵實(shí)現(xiàn)自吸后與常溫的 水接觸時(shí)因溫差大而造成動(dòng)環(huán)、靜環(huán)開(kāi)裂，從而導(dǎo)致密封失效?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一種利用壓 縮氣體射流原理實(shí)現(xiàn)自吸的離心泵，在排氣過(guò)程中機(jī)械密封的摩擦副也處于干摩擦狀態(tài)， 當(dāng)泵實(shí)現(xiàn)自吸后同樣會(huì)發(fā)生機(jī)械密封被燒損或開(kāi)裂事故?？傊?，現(xiàn)有技術(shù)中尚沒(méi)有一種確 保立式自吸離心泵不發(fā)生機(jī)械密封干摩擦的最佳技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有立式自吸離心泵配置的機(jī)械密封在后續(xù)啟動(dòng)階段易產(chǎn)生摩 擦副干摩擦的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、供水快捷、水量充足、冷卻可靠，確保摩擦副不產(chǎn)生 干摩擦的立式自吸離心泵自備水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。立式自吸離心泵自備水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，它包括泵軸封、壓水組件和接管三部分。 所述泵軸封位于葉輪的上部，它包括豎置泵軸配裝的機(jī)械密封、葉輪、鎖緊螺母，以及與葉 輪配合的法蘭。其改進(jìn)之處在于所述壓水組件設(shè)在葉輪之下的殼體內(nèi)腔中，殼體為有底 的蓄水容器，朝上端面通過(guò)法蘭與泵軸封連接，傳動(dòng)軸通過(guò)兩端的榫結(jié)構(gòu)分別與鎖緊螺母 和內(nèi)圈連接，構(gòu)成壓水組件中的內(nèi)圈隨泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。靜止的外圈塞裝在殼體內(nèi)孔中，外 圈內(nèi)孔壁和內(nèi)套裝的內(nèi)圈外壁上設(shè)有尺寸相同、旋向相反的多頭矩形螺紋，旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈相 對(duì)靜止的外圈構(gòu)成泵結(jié)構(gòu)。內(nèi)圈內(nèi)置間隙配合的襯套構(gòu)成滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)。襯套內(nèi)孔配裝芯 軸，兩者通過(guò)鍵止旋，芯軸底端面與殼體連接，芯軸底端面凹坑內(nèi)和襯套壁上設(shè)有相聯(lián)通的 孔，該孔為滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)的水潤(rùn)滑通道。所述接管兩端分別溝通壓水組件的水出口和泵軸 封的水進(jìn)口，形成水冷回路。上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)在外圈內(nèi)孔壁和內(nèi)圈外壁上矩形螺紋的螺距為50mm 80mm，頭數(shù)為2 13。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果1、注水組件與泵軸聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易；2、壓水組件通過(guò)接管直接向泵軸封供有一定壓力的水源，水冷效果好；3、注水組件位于泵的底部，蓄水的殼體為注水組件提供再次啟動(dòng)階段的冷卻水， 水源充足、供水快捷、水冷可靠，機(jī)械密封在起動(dòng)階段不發(fā)生干摩擦，提高了機(jī)械密封的使 用壽命。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中注水組件結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖3是圖2中的內(nèi)圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是圖2中的外圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖所示并結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1所示的立式自吸離心泵自備水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，它包括泵軸封、壓水組件和 接管三部分。所述泵軸封位于葉輪1. 3的上部，它包括豎置泵軸1. 1配裝的機(jī)械密封1. 2、 葉輪1. 3、鎖緊螺母1. 4，以及與葉輪1. 3配合的法蘭1. 5。本發(fā)明在泵軸封底部設(shè)有壓水組 件，其殼體2. 1為有底的蓄水容器，朝上的端面通過(guò)法蘭1. 5與泵軸封連接。傳動(dòng)軸2. 2通 過(guò)兩端的榫結(jié)構(gòu)分別與鎖緊螺母1. 4和內(nèi)圈2. 3. 1連接，構(gòu)成壓水組件中的內(nèi)圈2. 3. 1隨 泵軸1. 1轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。靜止的外圈2. 3. 5塞裝在殼體2. 1內(nèi)孔中，外圈2. 3. 5與內(nèi)圈2. 3. 1 間隙配合，內(nèi)圈2. 3. 1的外壁和外圓2. 3. 5內(nèi)壁設(shè)有尺寸相同、旋向相反的多頭矩形螺紋， 該矩形螺紋的螺距為50mm 80mm，頭數(shù)為2 13。本發(fā)明中壓水組件輸出的冷卻水量及 壓力，取決于內(nèi)圈2. 3. 1和外圈2. 3. 5相配合面上的矩形螺紋參數(shù)。本實(shí)施例立式泵流量 為100m3/h，揚(yáng)程80m，其泵軸封尺寸較大，再次啟動(dòng)階段所需冷卻水量偏大，故選用螺距為 65. 5mm，頭數(shù)為11的矩形螺紋。旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈2. 3. 1相對(duì)靜止的外圈2. 3. 5構(gòu)成泵結(jié)構(gòu)，利用 大導(dǎo)程的矩形螺紋相對(duì)運(yùn)動(dòng)將水輸出。為了內(nèi)圈2. 3. 1穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，在內(nèi)圈2. 3. 1內(nèi)置間隙 配合的襯套2. 3. 2構(gòu)成滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)。襯套2. 3. 2內(nèi)孔配裝芯軸2. 3. 3，兩者通過(guò)鍵2. 3. 4 止旋，芯軸2. 3. 3底端面與殼體2. 1連接。芯軸2. 3. 3底端面凹坑內(nèi)和襯套2. 3. 2壁上設(shè) 有相聯(lián)通的孔2. 3. 6，該孔為滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)的水潤(rùn)滑通道。所述接管3兩端分別連接壓水組 件的水出口和泵軸封的水進(jìn)口，實(shí)現(xiàn)壓水組件向泵軸封直供水，確保泵軸封在再次啟動(dòng)階 段得到充分的水冷，避免發(fā)生摩擦副干摩擦，大大提高機(jī)械密封使用壽命。本發(fā)明中壓水組件位于葉輪1. 3之下，殼體2. 1內(nèi)自然蓄水，當(dāng)泵再次啟動(dòng)時(shí)，壓 水組件隨泵軸1. 1轉(zhuǎn)動(dòng)將所蓄的水逐步輸出，接管3將壓水組件輸出的水即引至泵軸封處 而實(shí)現(xiàn)水冷。泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，位于底部的殼體2.1自然又蓄滿水，為下次泵啟動(dòng)備足冷卻 水。
權(quán)利要求
一種立式自吸離心泵自備水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，它包括泵軸封、壓水組件和接管三部分；所述泵軸封位于葉輪(1.3)的上部，它包括豎置泵軸(1.1)配裝的機(jī)械密封(1.2)、葉輪(1.3)、鎖緊螺母(1.4)，以及與葉輪(1.3)配合的法蘭(1.5)；其特征在于所述壓水組件設(shè)在葉輪(1.3)之下的殼體(2.1)內(nèi)腔中，殼體(2.1)為有底的蓄水容器，朝上端面通過(guò)法蘭(1.5)與泵軸封連接，傳動(dòng)軸(2.2)通過(guò)兩端的榫結(jié)構(gòu)分別與鎖緊螺母(1.4)和內(nèi)圈(2.3.1)連接，構(gòu)成壓水組件中的內(nèi)圈(2.3.1)隨泵軸(1.1)轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)；靜止的外圈(2.3.5)塞裝在殼體(2.1)內(nèi)孔中，外圈(2.3.5)內(nèi)孔壁和內(nèi)套裝的內(nèi)圈(2.3.1)外壁上設(shè)有尺寸相同、旋向相反的多頭矩形螺紋，旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈(2.3.1)相對(duì)靜止的外圈(2.3.5)構(gòu)成泵結(jié)構(gòu)；內(nèi)圈(2.3.1)內(nèi)置間隙配合的襯套(2.3.2)構(gòu)成滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)；襯套(2.3.2)內(nèi)孔配裝芯軸(2.3.3)，兩者通過(guò)鍵(2.3.4)止旋，芯軸(2.3.3)底端面與殼體(2.1)連接，芯軸(2.3.3)底端面凹坑內(nèi)和襯套(2.3.2)壁上設(shè)有相聯(lián)通的孔(2.3.6)，該孔為滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)的水潤(rùn)滑通道；所述接管(3)兩端分別溝通壓水組件的水出口和泵軸封的水進(jìn)口，形成水冷回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式自吸離心泵自備水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 外圈(2. 3. 5)內(nèi)孔壁和內(nèi)圈(2. 3. 1)外壁上的矩形螺紋螺距為50mm 80mm，頭數(shù)為2 13。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種立式自吸離心泵自備水冷機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，它包括泵軸封、壓水組件和接管三部分。所述泵軸封位于葉輪之上，壓水組件位于葉輪之下，兩者通過(guò)傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。壓水組件中的殼體為有底的蓄水容器，內(nèi)置間隙配合的內(nèi)圈和外圈，內(nèi)圈的外壁和外圈的內(nèi)壁設(shè)有尺寸相同、旋向相反的多頭矩形螺紋，旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈相對(duì)靜止的外圈構(gòu)成泵結(jié)構(gòu)。內(nèi)圈內(nèi)置間隙配合的襯套作支承，襯套與內(nèi)置的芯軸鍵配合，芯軸底端面與殼體連接。所述接管兩端分別連接壓水組件的水出口和泵軸封的水進(jìn)口。當(dāng)泵再次啟動(dòng)時(shí)，因殼體內(nèi)自然蓄水，隨泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)的壓水組件第一時(shí)間將所蓄的水輸出供泵軸封水冷，避免發(fā)生摩擦副干摩擦，大大提高機(jī)械密封使用壽命。
文檔編號(hào)F04D29/10GK101949391SQ20101050552
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月2日
發(fā)明者俞志君, 唐曉晨, 王輝, 許海明 申請(qǐng)人:江蘇振華泵業(yè)制造有限公司