CN106015080B - 一种潜污泵用耐磨型密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种潜污泵用耐磨型密封装置，由副叶轮动力密封、螺旋密封和浮动机械密封三级密封串联组成；副叶轮动力密封由主叶轮、背叶轮、导叶轮和副叶轮组成，主、副叶轮与转轴通过键连接实现周向定位，通过锁紧螺母与轴肩实现主、副叶轮的轴向定位；螺旋密封由加工有螺纹的轴套和腔体组成，螺纹轴套通过紧定螺钉与转轴固定；浮动机械密封包括动环、动环密封圈、传动销、轴用卡簧、孔用卡簧、静环、弹性补偿元件、静环座、静环座密封圈及防转销，动环通过轴用卡簧实现轴向定位，静环座通过孔用卡簧实现轴向定位，动环与静环端面贴合并形成密封副。
Description
技术领域
本发明涉及机械密封装置结构设计领域，具体涉及一种潜污泵用耐磨型密封装置，特别适应于所输送流体介质中固含量较高的潜污泵。
背景技术
潜水排污泵是一种用于环保行业用来输送固体颗粒、纤维等固液混合液体如生活污水、工业废水、泥浆等的泵类产品；能将污水中长纤维等物质撕裂、切断，然后顺利排放，特别适合于输送含有坚硬固体、纤维物的液体以及特别脏、粘、滑的液体。基于以上特点，潜污泵应用范围越来越广，在市政工程、工业、医院、建筑、建设等各行各业中起着十分重要的作用。
目前市场上生产的潜污泵密封***所采用的结构一般为“填料密封+单端面机械密封”或双端面机械密封组合，同时辅以副叶轮动力密封。由于潜污泵所输送介质固体颗粒含量较高，填料密封与转轴配合间隙易磨损引起泄漏，介质的腐蚀性也容易使填料软化；机械密封端面易出现磨损严重，弹簧易出现卡滞现象，密封可靠性不高。据统计，目前潜污泵用填料密封或机械密封，其使用寿命一般只有1～2个月，甚至更短；泵闲置时，机械密封动静环贴合，开启易出现扭转撕裂引发泄漏。
发明内容
本发明要克服目前潜污泵用密封装置所存在技术缺陷，提供一种结构紧凑、可靠性高的潜污泵用耐磨型密封装置。
研发一种结构简单、可靠性高的潜污泵密封结构，使其能适应污水介质中高固含量、腐蚀性强，以及泵频繁启停的特点，可显著提高潜污泵使用寿命、增强可靠性，减少设备维修时间和维修费用；从而能加快治污和城市排涝进程，对加快生态修复、保护人类生存居住环境具有深远意义。
本发明的技术方案是：
一种潜污泵用耐磨型密封装置，由副叶轮动力密封40、螺旋密封39和浮动机械密封38三级密封串联组成，所述副叶轮动力密封40紧靠泵叶轮，形成第一级密封，所述螺旋密封39紧挨副叶轮动力密封40，形成第二级密封，所述浮动机械密封38位于大气侧，形成第三级密封。所述副叶轮动力密封40由主叶轮2、背叶轮3、导叶轮4和副叶轮6组成，所述主、副叶轮与转轴通过键5连接实现周向定位，通过锁紧螺母1与轴肩实现主、副叶轮的轴向定位；所述螺旋密封由加工有螺纹的轴套8和腔体组成，螺纹轴套通过紧定螺钉与转轴固定；所述浮动机械密封包括动环20、动环密封圈10、传动销9、轴用卡簧11、孔用卡簧19、静环12、弹性补偿元件13、静环座18、静环座密封圈15及防转销14和防转销17，所述动环通过轴用卡簧实现轴向定位，静环座通过孔用卡簧实现轴向定位，动环与静环端面贴合并形成密封副。本发明的有益效果在于：结构简单紧凑，安装维护方便，对流体介质中固体颗粒的适应能力强，停车密封效果好，适用于高固含量流体介质输送潜污泵。
本发明的工作原理是：
采用“副叶轮动力密封+螺旋密封+浮动机械密封”三级密封串联组合的形式。第一级密封为副叶轮动力密封，由叶轮、背叶轮、导叶和副叶轮组成，通过副叶轮转动时的离心力和压力差的协同作用，可将叶轮外径侧泄漏的污水介质大部分泵回，避免较大粒径的固体颗粒进入后续的密封***中。第二级密封为螺旋密封，通过在转轴或轴套表面开设反向泵送螺旋沟槽，转轴运转时所产生的涡流可实现对污水介质的反泵作用，从而将污水介质和固体颗粒泵回，阻止其向下一级浮动机械密封的泄漏。第三级密封为浮动机械密封，兼具浮动油封和机械密封的优点，结构紧凑，密封性好，密封端面磨损后能自动补偿，且具有停车密封的作用。这三级密封的串联组合使用，可最大限度地避免叶轮中输送的污水介质和固体颗粒进入到润滑油腔中。在浮动机械密封动环端面开设有微孔织构，利用微孔吸纳固体颗粒的特性以进一步提高密封***对固体颗粒的适应性。
本发明提一种潜污泵用耐磨型密封装置，与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)在潜污泵运行阶段，通过副叶轮动力密封的离心力和压力差的协同作用，以及螺旋密封的反向泵送作用，可有效阻隔固体颗粒介质进入密封腔，提高了密封装置对固体颗粒的适应性；浮动机械密封起停车密封作用，可防止介质对润滑油的污染。
(2)密封装置结构简单紧凑，安装维护方便，对流体介质中固体颗粒的适应能力强，停车密封效果好，适用于所输送流体介质中固含量较高的潜污泵。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的应用实例结构示意图。
其中：1.锁紧螺母，2.主叶轮，3.背叶轮，4.导叶轮，5.键，6.副叶轮，7.紧定螺钉，8.螺旋密封轴套，9.传动销，10.动环密封圈，11.轴用卡簧，12.静环，13.弹性补偿元件，14、17.防转销，15.静环座密封圈，16.腔体，18.静环座，19.孔用卡簧，20.动环，21.蜗壳，22.叶轮，23.油腔座，24.下轴承座，25.电机盖，26.定子，27.转子，28.冷却水夹套，29.上端盖，30.罩盖，31.唇封，32.轴承，33.转轴，34.轴承，35.卡环，36.唇封，37.下端盖，38.浮动机械密封，39.螺旋密封，40.副叶轮动力密封。
具体实施方式
图1、图2分别示出了潜污泵用耐磨型密封装置及其应用实例。一种潜污泵用耐磨型密封装置，由副叶轮动力密封40、螺旋密封39和浮动机械密封38三级密封串联组成，所述副叶轮动力密封40紧靠泵叶轮22，形成第一级密封，所述螺旋密封39紧挨副叶轮动力密封40，形成第二级密封，所述浮动机械密封38位于大气侧，形成第三级密封。所述副叶轮动力密封40由主叶轮2、背叶轮3、导叶轮4和副叶轮6组成，所述主、副叶轮与转轴通过键5连接实现周向定位，通过锁紧螺母1与轴肩实现主、副叶轮的轴向定位；所述螺旋密封由加工有螺纹的轴套8和腔体组成，螺纹轴套通过紧定螺钉与转轴固定；所述浮动机械密封包括动环20、动环密封圈10、传动销9、轴用卡簧11、孔用卡簧19、静环12、弹性补偿元件13、静环座18、静环座密封圈15及防转销14和17，所述动环通过轴用卡簧实现轴向定位，静环座通过孔用卡簧实现轴向定位，动环与静环端面贴合并形成密封副。本发明的有益效果在于：结构简单紧凑，安装维护方便，对流体介质中固体颗粒的适应能力强，停车密封效果好，适用于高固含量流体介质输送潜污泵。
当潜污泵处于低速运行或停止状态时，副叶轮动力密封和螺旋密封无法有效阻隔介质中的固体颗粒，主要靠浮动机械密封起停车密封作用。
当潜污泵处于中高速运行状态时，依靠副叶轮动力密封的离心力和压力差的协同作用，以及螺旋密封的反向泵送作用，可有效阻隔固体颗粒介质进入密封腔；浮动机械密封可防止污水介质和润滑油间的“互窜”。
所述与螺旋密封轴套配合的静止壳体内壁为光滑表面，或加工有螺旋沟槽，所述静止壳体内壁的螺旋沟槽旋向与螺旋密封轴套表面的螺旋沟槽旋向相反。
所述螺旋密封的螺旋密封轴套和腔体之间的间隙为2～5mm。
所述浮动机械密封的动环和静环端面为光滑表面，或在动环或静环端面开设有微孔织构。
本发明的特点是：
适用于用来输送高固含量介质的潜污泵，彻底解决了目前潜污泵用密封装置普遍存在的密封端面磨损严重、弹簧卡滞失弹、填料失效等问题，提高了潜污泵用密封装置的固体颗粒适应性和耐磨能力，提高了密封可靠性，提升了治污排涝工程的效率，增加了经济效益和社会效益。
本说明书实施例所述内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (1)
1.一种潜污泵用耐磨型密封装置，由副叶轮动力密封(40)、螺旋密封(39)和浮动机械密封(38)三级密封串联组成，所述副叶轮动力密封(40)紧靠泵叶轮，形成第一级密封，所述螺旋密封(39)紧挨副叶轮动力密封(40)，形成第二级密封，所述浮动机械密封(38)位于大气侧，形成第三级密封；所述副叶轮动力密封(40)由主叶轮(2)、背叶轮(3)、导叶轮(4)和副叶轮(6)组成，所述主、副叶轮与转轴通过键(5)连接实现周向定位，通过锁紧螺母(1)与轴肩实现主、副叶轮的轴向定位；所述螺旋密封由加工有螺纹的轴套(8)和腔体组成，螺纹轴套通过紧定螺钉与转轴固定；所述浮动机械密封包括动环(20)、动环密封圈(10)、传动销(9)、轴用卡簧(11)、孔用卡簧(19)、静环(12)、弹性补偿元件(13)、静环座(18)、静环座密封圈(15)及防转销，所述动环通过轴用卡簧实现轴向定位，静环座通过孔用卡簧实现轴向定位，动环与静环端面贴合并形成密封副。
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