回轉(zhuǎn)泵用新型密封環(huán)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了回轉(zhuǎn)泵用新型密封環(huán)及其制作方法，尤其涉及一種間隙式迷宮密封的新型密封環(huán)。屬于物理機械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)泵如葉片式離心泵、混流泵等，依靠旋轉(zhuǎn)動能將葉輪入口的低壓液體變?yōu)楦邏阂后w。葉輪的入口與出口之間為防止輸送介質(zhì)回流，都會設(shè)置一個徑向環(huán)形小間隙的密封環(huán)，使回流阻力增大，減少回流量，以達(dá)到一定的泵送效率。間隙越小，回流阻力越大，泄漏量越小，泵的容積效率越高，也就使泵的效率越高。因此，密封環(huán)的間隙大小直接影響到泵的效率。常規(guī)節(jié)流密封環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖1和局部放大圖2所示，常規(guī)泵體中的密封環(huán)特征是整體式。密封環(huán)的制造材料一般為金屬材料，通過筒形毛坯進(jìn)行車削或進(jìn)一步磨削加工而成。由于泵軸相對剛度的有限而產(chǎn)生一定程度的繞度、加工和裝配誤差使葉輪密封環(huán)處產(chǎn)生跳動、葉輪密封環(huán)和泵體密封環(huán)之間的同軸度誤差、轉(zhuǎn)子動平衡和水力不平衡造成的額外徑向力引起的撓度、以及因溫升引起泵體的不均勻變形、因內(nèi)部增壓和殘余應(yīng)力引起的變形，都會導(dǎo)致葉輪密封環(huán)和泵體密封環(huán)之間的碰擦。一旦碰擦，輕則容易引起密封環(huán)磨損過大，致使間隙過大，引起泄流量增大而使效率變低；重則引起轉(zhuǎn)子過載而發(fā)生驅(qū)動機跳閘停車，甚至密封環(huán)被咬死而無法開機運轉(zhuǎn)，影響整個裝置的安全可靠運行。因此，泵在設(shè)計時，考慮了各種可能的因素，將密封環(huán)間隙人為放大到不易碰擦的程度。如美國API610標(biāo)準(zhǔn)，就規(guī)定了最小間隙和特殊情況下的放大間隙。這些所規(guī)定的間隙值以及在裝配過程中進(jìn)行修整而放大的間隙值，使得泵的容積效率較低，特別是低比轉(zhuǎn)速泵，因其本身流量較小，而葉輪進(jìn)出口壓差較大，使得回流損失較大，該類泵的容積效率較低一般為90、5%。即使按以上間隙值進(jìn)行設(shè)計制造，在制造誤差較大或者溫升較大時，密封環(huán)還是容易被擦住。在密封環(huán)的制造上，由于每個泵的大小不一樣，因此密封環(huán)的尺寸規(guī)格很多，所用毛坯為適應(yīng)一定的密封環(huán)直徑范圍，毛坯余量較大，材料費用較高；常規(guī)密封環(huán)為了保證間隙尺寸和內(nèi)外圓的同軸度，幾乎都采用車或磨加工，加工工效低，費用高。整體密封環(huán)一般與安裝部位采用過盈配合，并用緊定螺釘或點焊固定，使得在檢修需要拆卸更換時，需要把整個泵體從管道上拆下來，并用專用強力工具或破壞性方法才能拆卸下來，不利于現(xiàn)場搶修，可維修性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明為了解決現(xiàn)有泵中所用密封環(huán)存在的間隙較大、泵容積效率較低、制造成本較大、檢維修不便等問題，特公開了一種回轉(zhuǎn)泵用新型密封環(huán)及其制作方法，技術(shù)特征如下:
回轉(zhuǎn)泵用新型密封環(huán)及其制作方法，所述密封環(huán)(I)由一組軸向厚度比徑向?qū)挾瘸叽缧〉枚嗟谋∑?2)組成。
[0004]所述密封環(huán)(I)至少含有2個及以上薄片(2)。
[0005]所述薄片(2)的軸向厚度約0.5~3mm。
[0006]所述薄片(2)由定片(201)和動片(202)組成；
所述定片(201)外徑緊密連接泵體的安裝部位(301);
所述定片(201)內(nèi)孔與葉輪密封環(huán)(302)之間有遠(yuǎn)超過正常密封環(huán)間隙較大的間隙，一般為1.5~4_。正常密封環(huán)標(biāo)準(zhǔn)間隙根據(jù)密封環(huán)直徑大小,一般為0.15~lmm ；
所述動片(202)外徑與泵體的安裝部位(301)有0.5~3mm的徑向間隙；
所述動片(202)內(nèi)孔與葉輪密封環(huán)(302)之間有比正常密封環(huán)間隙更小的間隙，一般為正常間隙值50~100% ；
所述動片(202)在相鄰兩片定片間可徑向移動。
[0007]所述密封環(huán)(I)由多個相同的定片(201)和多個相同的動片(202)交替布置構(gòu)成一道迷宮密封。
[0008]所述制作方法用材料包括金屬板材、工程復(fù)合材料；
所述金屬板材采用金屬板沖壓式加工制造成環(huán)型；
所述工程復(fù)合材料采用注塑、模壓式制造。
[0009]所述板材金屬材料為:不銹鋼、耐腐蝕合金、合金鋼、有色金屬及其合金；工程復(fù)合材料為:碳纖維或玻纖增強聚醚醚酮。
[0010]所述薄片(2 )裝配時定片(201)對動片(202 )進(jìn)行初始壓靠，所述定片(201)可以在間隙值范圍內(nèi)徑向滑動。
[0011]所述薄片(2)在泵運轉(zhuǎn)時，依靠葉輪進(jìn)出口壓差，形成對薄片(2)兩端的壓力差，將薄片(2)向葉輪進(jìn)口方向進(jìn)一步壓緊。
[0012]本發(fā)明具有使泵密封間隙減小、且加入了迷宮密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)部泄漏流量大幅減小，工作效率提高，具有顯著節(jié)能效果；薄片式形狀使操作簡單，安裝維修方便；加工方便，可采用板料沖壓和套沖，充分利用材料，成本低等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]圖1常規(guī)密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2常規(guī)密封環(huán)的結(jié)構(gòu)局部放大示意圖。
[0015]圖3本發(fā)明效果圖。
[0016]圖4本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5本發(fā)明的制作方法。
[0018]圖6本發(fā)明不同規(guī)格密封環(huán)的分布。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
實施例1
所述密封環(huán)(I)由一組軸向厚度比徑向?qū)挾瘸叽缧〉枚嗟谋∑?2)組成。
[0020]所述密封環(huán)(I)至少含有2個及以上薄片(2)。
[0021]所述薄片(2)的軸向厚度約0.5~3mm。
[0022]所述薄片(2)由定片(201)和動片(202)組成； 所述定片(201)外徑緊密連接泵體的安裝部位(301);
所述定片(201)內(nèi)孔與葉輪密封環(huán)(302)之間有遠(yuǎn)超過正常密封環(huán)間隙較大的間隙； 所述動片(202)外徑與泵體的安裝部位(301)有0.5~3mm的徑向間隙；
所述動片(202)內(nèi)孔與葉輪密封環(huán)(302)之間有比正常密封環(huán)間隙更小的間隙；
所述動片(202)在相鄰兩片定片間可徑向移動。
[0023]所述密封環(huán)(I)由多個相同的定片(201)和多個相同的動片(202)交替布置構(gòu)成一道迷宮密封。
[0024]所述制作方法用材料包括金屬板材、工程復(fù)合材料；
所述金屬板材采用金屬板沖壓式加工制造成環(huán)型；
所述工程復(fù)合材料采用注塑、模壓式制造。
[0025]所述金屬板材為:不銹鋼、合金鋼、耐腐蝕合金、有色金屬及其合金；工程復(fù)合材料為:碳纖維或玻纖增強聚醚醚酮。
[0026]所述薄片(2