專利名稱：立式自吸離心泵自備水冷機械密封結(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 自備水冷機械密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
機械密封是一種具有自動補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 械密封。立式自吸離心泵在初期啟動時需向泵體內(nèi)注水，其主要目的為泵抽水創(chuàng)造自吸條 件，同時也為泵軸上配裝的機械密封提供啟動階段的冷卻水立式自吸泵正常運轉(zhuǎn)后機械密 封仍得到充分的水冷卻。停機后泵體內(nèi)及管道內(nèi)的水在大氣壓作用下逐漸回落，處在泵 體之上的機械密封首先處在無水區(qū)。當(dāng)泵再次啟動時，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，在泵未實現(xiàn)自吸階段內(nèi)，機械密封的動環(huán)、 靜環(huán)摩擦副處于干摩擦狀態(tài)。常規(guī)情況下，機械密封旋轉(zhuǎn)的線速度在9m/s 16m/s之間， 在此線速度下干摩擦的機械密封易被燒環(huán)，即使沒有被燒壞，也在泵實現(xiàn)自吸后與常溫的 水接觸時因溫差大而造成動環(huán)、靜環(huán)開裂，從而導(dǎo)致密封失效?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一種利用壓 縮氣體射流原理實現(xiàn)自吸的離心泵，在排氣過程中機械密封的摩擦副也處于干摩擦狀態(tài)， 當(dāng)泵實現(xiàn)自吸后同樣會發(fā)生機械密封被燒損或開裂事故。總之，現(xiàn)有技術(shù)中尚沒有一種確 保立式自吸離心泵不發(fā)生機械密封干摩擦的最佳技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對現(xiàn)有立式自吸離心泵配置的機械密封在后續(xù)啟動階段易產(chǎn)生摩 擦副干摩擦的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、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械密封結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。立式自吸離心泵自備水冷機械密封結(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械密封、葉輪、鎖緊螺母，以及與葉 輪配合的法蘭。其改進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，朝上端面通過法蘭與泵軸封連接，傳動軸通過兩端的榫結(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)成滑動軸承結(jié)構(gòu)。襯套內(nèi)孔配裝芯 軸，兩者通過鍵止旋，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，該孔為滑動軸承結(jié)構(gòu)的水潤滑通道。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)動結(jié)構(gòu)簡單，制造容易；2、壓水組件通過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階段的冷卻水， 水源充足、供水快捷、水冷可靠，機械密封在起動階段不發(fā)生干摩擦，提高了機械密封的使 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。
具體實施例方式下面根據(jù)附圖所示并結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步說明。圖1所示的立式自吸離心泵自備水冷機械密封結(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，朝上的端面通過法蘭1. 5與泵軸封連接。傳動軸2. 2通 過兩端的榫結(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)。本實施例立式泵流量 為100m3/h，揚程80m，其泵軸封尺寸較大，再次啟動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)程的矩形螺紋相對運動將水輸出。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，該孔為滑動軸承結(jié)構(gòu)的水潤滑通道。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口，實現(xiàn)壓水組件向泵軸封直供水，確保泵軸封在再次啟動階 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)泵再次啟動時，壓 水組件隨泵軸1. 1轉(zhuǎn)動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 而實現(xiàn)水冷。泵正常運轉(zhuǎn)時，位于底部的殼體2.1自然又蓄滿水，為下次泵啟動備足冷卻 水。
權(quán)利要求
一種立式自吸離心泵自備水冷機械密封結(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，朝上端面通過法蘭(1.5)與泵軸封連接，傳動軸(2.2)通過兩端的榫結(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)，該孔為滑動軸承結(jié)構(gòu)的水潤滑通道；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)明公開了一種立式自吸離心泵自備水冷機械密封結(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，兩者通過傳動軸實現(xiàn)聯(lián)動。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口。當(dāng)泵再次啟動時，因殼體內(nèi)自然蓄水，隨泵軸轉(zhuǎn)動的壓水組件第一時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，大大提高機械密封使用壽命。
文檔編號F04D29/10GK101949391SQ20101050552
公開日2011年1月19日 申請日期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 申請人:江蘇振華泵業(yè)制造有限公司