專利名稱：新型全功能浮動節(jié)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體機械密封技術(shù)，具體涉及一種能夠減少離心泵泄漏損失的新型全功能浮動節(jié)流裝置。
背景技術(shù)：
減少離心泵泄漏損失的主要方法是使旋轉(zhuǎn)件(軸、軸套、葉輪密封環(huán))與固定件(泵體、導流殼、壓蓋)之間形成較小間隙的泄漏縫，增加通過泄漏縫流體的流阻，其容積效率隨著流量和比轉(zhuǎn)速的減少而減少，小流量低比速離心泵的容積效率在70%左右，甚至更低。然而在使用過程中，隨著旋轉(zhuǎn)件或固定件的磨損，泄漏縫的間隙將逐步增大，泄漏也將隨著增力口，這在輸送帶有固體顆粒流體的離心泵中尤為明顯。針對上述情況，技術(shù)人員在葉輪密封環(huán)與泵體或?qū)Я鳉ぶg夾設(shè)浮動密封環(huán)，但上述技術(shù)方案仍存在以下問題首先，當流體機械工作時，浮動密封環(huán)隨著旋轉(zhuǎn)件作同步或同向旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，浮動密封環(huán)將逐漸磨損而直至最終失效，使用壽命低；其次，現(xiàn)有的浮動密封環(huán)多限制其徑向位置狀態(tài)，對于浮動密封環(huán)的軸向方向則無限制，也就是說，浮動密封環(huán)在使用時其軸向間隙很大，而水泵機組運行過程中，不可避免的伴隨著振動，致使密封端面產(chǎn)生顫振、間隙加大而發(fā)生泄漏；另外，在輸送含有固體顆粒介質(zhì)時，密封端面會因顫振進入固體顆粒而致使密封失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型全功能浮動節(jié)流裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高且使用壽命長。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種新型全功能浮動節(jié)流裝置，包括浮動密封環(huán)，所述浮動密封環(huán)套設(shè)于旋轉(zhuǎn)件的外壁處，且浮動密封環(huán)夾設(shè)于旋轉(zhuǎn)件與固定件之間，所述浮動密封環(huán)內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件外壁之間構(gòu)成間隙配合，所述浮動密封環(huán)外壁與固定件內(nèi)壁之間的徑向間隙大于浮動密封環(huán)內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件外壁之間的徑向間隙，本節(jié)流裝置還包括用于限制浮動密封環(huán)轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)單元和限制浮動密封環(huán)軸向串動的軸向防串動單元。本發(fā)明的有益效果在于當采用上述結(jié)構(gòu)以后，當流體機械工作時，由于防轉(zhuǎn)單元的存在，浮動密封環(huán)不再隨著旋轉(zhuǎn)件作同步或同向旋轉(zhuǎn)，也就不存在浮動密封環(huán)的磨損和失效問題；而由于軸向防串動單元的存在，有效地避免了因機組振動而導致的密封端面顫振、間隙加大而發(fā)生泄漏；同時，也避免了在輸送含有固體顆粒介質(zhì)時，密封端面因顫振進入固體顆粒而致使密封失效，從而大大提高了機組運行的可靠性和并延長了機組的使用壽命。


圖1為本發(fā)明的實施例結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1的I部分局部放大圖；圖3為軸向防串動單元以及防轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的半剖視圖；圖5為浮動密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，一種新型全功能浮動節(jié)流裝置，包括浮動密封環(huán)10，所述浮動密封環(huán)10套設(shè)于旋轉(zhuǎn)件20的外壁處，且浮動密封環(huán)10夾設(shè)于旋轉(zhuǎn)件20與固定件30之間，所述浮動密封環(huán)10內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件20外壁之間構(gòu)成間隙配合，所述浮動密封環(huán)10外壁與固定件30內(nèi)壁之間的徑向間隙大于浮動密封環(huán)10內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件20外壁之間的徑向間隙，本節(jié)流裝置還包括用于限制浮動密封環(huán)10轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)單元40和限制浮動密封環(huán)軸向串動的軸向防串動單元50。作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案如圖1所示，所述浮動密封環(huán)10上的臨近固定件30的一側(cè)端面與固定件30的表面貼合設(shè)置；所述軸向防串動單元50設(shè)置于浮動密封環(huán)10上的相對于固定件30貼合端面的另一側(cè)端面處，且軸向防串動單元50與所述固定件30固接；所述防轉(zhuǎn)單元40為防轉(zhuǎn)銷,所述防轉(zhuǎn)單元40設(shè)置于軸向防串動單元50上,且防轉(zhuǎn)單元40與浮動密封環(huán)10的相應端面間構(gòu)成配合。所述軸向防串動單元50即為了限制浮動密封環(huán)10的軸向位置狀態(tài)而設(shè)置。進一步的，為具體化防轉(zhuǎn)單元40與浮動密封環(huán)10件的配合關(guān)系，所述浮動密封環(huán)10上的相應與防轉(zhuǎn)單元40配合的端面處開設(shè)有用于與其配合的槽孔11，如圖5所示，所述槽孔11與防轉(zhuǎn)單元40之間存有間隙，以確保浮動密封環(huán)10可相對旋轉(zhuǎn)件20可自由浮動調(diào)整。實際使用中，可將所述浮動密封環(huán)10上的槽孔11設(shè)置為盲孔，槽孔11內(nèi)徑尺寸稍稍大于與其配合的防轉(zhuǎn)單元40外徑尺寸即可，當然，實現(xiàn)上述功能的槽孔11與防轉(zhuǎn)單元40的具體形狀配合為多種，此處不再一一贅述。更進一步的，如圖1 4所示，為便于實際生產(chǎn)，同時也為方便給現(xiàn)有設(shè)備安裝，所述軸向防串動單元50為限位片，所述軸向防串動單元50外形呈圓環(huán)狀，且軸向防串動單元50的一側(cè)端面貼合固接于固定件30上，所述軸向防串動單元50內(nèi)壁處向其軸心處徑向順延有呈懸臂狀的用于限制浮動密封環(huán)10軸向串動量的壓條51，所述防轉(zhuǎn)單元40設(shè)置于壓條51上。這樣，一方面上述的分體式設(shè)計有利于實際加工生產(chǎn)，另一方面在實際應用本發(fā)明時，可直接在現(xiàn)有設(shè)備上裝設(shè)而不再需要更換設(shè)備，降低設(shè)備更新成本，從而有利于本發(fā)明的實際推廣應用。更進一步的，防轉(zhuǎn)單元40的軸線垂直于壓條51所處的板面，所述壓條51與浮動密封環(huán)10的相應配合端面之間存有間隙t，此處限定間隙t=0. 05mm，此間隙既避免了因機組振動而導致的密封端面顫振、間隙加大而發(fā)生泄漏，也避免了在輸送含有固體顆粒介質(zhì)時，密封端面因顫振進入固體顆粒而致使密封失效，同時，又確保了浮動密封環(huán)10可相對旋轉(zhuǎn)件20自由浮動調(diào)整。另外，所述浮動密封環(huán)10內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件20外壁之間的徑向間隙T=O. 05 O. 1mm。此處結(jié)合圖1 5對發(fā)明的工作過程作詳細說明。
浮動密封環(huán)10內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件20外壁的徑向間隙T=O. 05 O.1mm,靠此狹小的徑向間隙T所產(chǎn)生的水力阻力而實現(xiàn)減少流體泄漏，同時，此狹小間隙中液體的浮力克服接觸面上的摩擦阻力后，由于存在調(diào)整間隙，又可保證浮動密封環(huán)10相對旋轉(zhuǎn)件20的自動調(diào)心，使得浮動密封環(huán)10與旋轉(zhuǎn)件20不互相接觸磨損而長期保持很小的間隙。所述浮動密封環(huán)10外壁與固定件30內(nèi)壁的徑向間隙大于浮動密封環(huán)10內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件20外壁之間的徑向間隙，這兩個徑向間隙保證了浮動密封環(huán)10在相對旋轉(zhuǎn)件20自動調(diào)心的過程中有著足夠的移動空間。如圖1所示，浮動密封環(huán)10的一端靠近高壓區(qū)a，另一端靠近低壓區(qū)b，其所受的壓力是沿著高壓區(qū)a到低壓區(qū)b遞減的，靠近高壓區(qū)a的端面所受的力大于靠近低壓區(qū)b所受的力，浮動密封環(huán)10在兩端壓力差的作用下，其靠近固定件30的一端與固定件30的端面緊密貼合，使光潔度很高的兩端面形成密封面，起到了對流體的有效密封；浮動密封環(huán)10靠近出口高壓區(qū)a的一端設(shè)置用于限制浮動密封環(huán)10軸向串動量的軸向防串動單元50，所述軸向防串動單元50上的壓條51與浮動密封環(huán)10的相應配合端面存有O. 05mm的間隙t，此間隙t的存在既避免了因機組振動而導致的密封端面顫振、間隙加大而發(fā)生泄漏，也避免了在輸送含有固體顆粒介質(zhì)時，密封端面因顫振進入固體顆粒而致使密封失效，同時，又確保了浮動密封環(huán)10可相對旋轉(zhuǎn)件20自由浮動調(diào)整、保持對中性。如圖1所示，當水泵工作時，浮動密封環(huán)10有隨著葉輪即旋轉(zhuǎn)件20旋轉(zhuǎn)的趨勢，但在防轉(zhuǎn)單元40的限制下，使浮動密封環(huán)10和固定件30端面只產(chǎn)生細微的相對浮動，從而避免了浮動密封環(huán)10的磨損和失效問題。另外，而水泵機組運行過程中，不可避免地伴隨著振動，由于軸向防串動單元50的存在，既避免了因機組振動而導致的密封端面顫振、間隙加大而發(fā)生泄漏，也避免了在輸送含有固體顆粒介質(zhì)時，密封端面因顫振進入固體顆粒而致使密封失效，同時，又確保了浮動密封環(huán)10可相對旋轉(zhuǎn)件20自由浮動調(diào)整、保持對中性。本發(fā)明可相對上述結(jié)構(gòu)做多種適應性調(diào)整，并不僅僅限于上述實施例，當本發(fā)明的設(shè)計方案應用于如圖6所示結(jié)構(gòu)中時，仍可依靠在上套即軸向防串動單元50上設(shè)置防轉(zhuǎn)單元40來限制浮動密封環(huán)10隨著轉(zhuǎn)軸即旋轉(zhuǎn)件20作同步或同向旋轉(zhuǎn)，從而有效避免了浮動密封環(huán)10在工作過程中的磨損及失效，極大的增加了浮動密封環(huán)10的實際使用壽命。圖6中所示轉(zhuǎn)軸即旋轉(zhuǎn)件20的上端為高壓區(qū)a，下端為低壓區(qū)b。
權(quán)利要求
1.一種新型全功能浮動節(jié)流裝置，包括浮動密封環(huán)(10)，所述浮動密封環(huán)(10)套設(shè)于旋轉(zhuǎn)件(20)的外壁處，且浮動密封環(huán)(10)夾設(shè)于旋轉(zhuǎn)件(20)與固定件(30)之間，所述浮動密封環(huán)(10)內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件(20)外壁之間構(gòu)成間隙配合，所述浮動密封環(huán)(10)外壁與固定件(30 )內(nèi)壁之間的徑向間隙大于浮動密封環(huán)(10 )內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件(20 )外壁之間的徑向間隙，其特征在于本節(jié)流裝置還包括用于限制浮動密封環(huán)(10 )轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)單元(40 )和限制浮動密封環(huán)軸向串動的軸向防串動單元(50 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全功能浮動節(jié)流裝置，其特征在于所述浮動密封環(huán) (10)上的臨近固定件(30)的一側(cè)端面與固定件(30)的表面貼合設(shè)置；所述軸向防串動單元(50)設(shè)置于浮動密封環(huán)(10)上的相對于固定件(30)貼合端面的另一側(cè)端面處，且軸向防串動單元(50)與所述固定件(30)固接；所述防轉(zhuǎn)單元(40)為防轉(zhuǎn)銷，所述防轉(zhuǎn)單元(40) 設(shè)置于軸向防串動單元(50)上，且防轉(zhuǎn)單元(40)與浮動密封環(huán)(10)的相應端面間構(gòu)成配口 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型全功能浮動節(jié)流裝置，其特征在于所述浮動密封環(huán) (10)上的相應與防轉(zhuǎn)單元(40)配合的端面處開設(shè)有用于與所述防轉(zhuǎn)單元(40)相配合的槽孔(11)，所述槽孔(11)與防轉(zhuǎn)單元(40)之間設(shè)有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的新型全功能浮動節(jié)流裝置，其特征在于所述軸向防串動單元(50)為限位片，所述軸向防串動單元(50)外形呈圓環(huán)狀，且軸向防串動單元(50)的一側(cè)端面貼合固接于固定件(30)上；所述軸向防串動單元(50)的內(nèi)壁處向其軸心處徑向順延有呈懸臂狀的用于限制浮動密封環(huán)(10)軸向串動量的壓條(51)，所述防轉(zhuǎn)單元(40) 設(shè)置于壓條(51)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型全功能浮動節(jié)流裝置，其特征在于所述防轉(zhuǎn)單元(40) 的軸線垂直于壓條(51)所處的板面，所述壓條(51)與浮動密封環(huán)(10)的相應配合端面之間存有間隙t，所述間隙t=0. 05mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全功能浮動節(jié)流裝置，其特征在于所述浮動密封環(huán) (10)內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件(20)外壁的徑向間隙T=O. 05 O. 1mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于流體機械密封技術(shù)，具體涉及一種能夠減少離心泵泄漏損失的新型全功能浮動節(jié)流裝置。本發(fā)明包括浮動密封環(huán)，浮動密封環(huán)套設(shè)于旋轉(zhuǎn)件的外壁處，且浮動密封環(huán)夾設(shè)于旋轉(zhuǎn)件與固定件之間，浮動密封環(huán)內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件外壁之間構(gòu)成間隙配合，浮動密封環(huán)外壁與固定件內(nèi)壁之間的徑向間隙大于浮動密封環(huán)內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)件外壁之間的徑向間隙，本節(jié)流裝置還包括用于限制浮動密封環(huán)轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)單元和限制浮動密封環(huán)軸向串動的軸向防串動單元。由于防轉(zhuǎn)單元和軸向防串動單元的存在，避免了浮動密封環(huán)的磨損和失效問題；同時也有效地避免了因機組振動而導致的密封端面顫振、間隙加大而發(fā)生泄漏；從而大大提高了機組運行的可靠性并延長了機組的使用壽命。
文檔編號F04D29/08GK103047171SQ20121057517
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者吳生盼, 張興林, 李鯤, 溫超, 趙以奎, 鄭友才, 王保權(quán), 王祥薇, 李雙寧 申請人:合肥通用機械研究院