專利名稱：高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒式密封結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種往復式柱塞泵的密封結構，尤其是涉及一種 適用于核電站中高壓輸送硼酸水溶液或除鹽水的，高壓柱塞泵的無油 潤滑自封分盒式密封結構。
背景技術：
柱塞泵是靠柱塞在缸體中作往復運動，造成密封容積的變化來實 現(xiàn)吸工作介質與壓工作介質的容積泵。由于柱塞泵具有壓力高，結構 緊湊，效率高，流量調節(jié)方便的特點，故在需要高壓、大流量、大功 率的系統(tǒng)中，或在流量需要調節(jié)的場合廣泛使用。 往復式柱塞泵的密封結構通常分為以下幾種型式
1) 柱塞泵的填料密封結構，為保證柱塞泵的密封結構既能承受 高壓介質，又能保證正常運行，需要用調節(jié)螺母對填料作適當調緊。 為使填料不至于抱軸太緊，造成發(fā)熱，允許介質(或潤滑油)有一定
泄漏量，相當泵的流量萬分之一。由于柱塞泵長時間運行，因填料的 跑合與磨損，會出現(xiàn)泄漏量加大。需要在運行過程中，及時對調節(jié)螺 母進行調整，以保持柱塞泵的密封處于正常狀態(tài)。
2) 柱塞泵的自封式密封結構，這是柱塞泵的密封結構的常規(guī)方 式。當安裝調好后，密封圈的自封作用能保持柱塞密封正常工作，運 行時管理方便，調節(jié)維修工作量相對少些。但是，長時間運行后，柱 塞泵的自封式密封結構會出現(xiàn)密封圈的各種形式的損壞，使密封功能 減弱或失效的現(xiàn)象。例如，主密封圈的唇尖出現(xiàn)磨損；主密封圈的沿斷面中心線開裂；尾部底角在間隙中擠出和尾部逐漸磨損；以及尾部 逐磨損等密封失效形式。因此，如果采納柱塞泵的自封式密封結構， 必須要針對上述的不足，整體改進密封圈結構，提高自封式柱塞密封 的壽命。 具體技術方案
將往復式柱塞泵應用于核電站的往復上充泵和水壓試驗泵，需要 滿足硼酸水溶液和除鹽水作為工作介質的防輻射要求，即必須符合核 電站的各項性能要求。但鑒于往復式柱塞泵的上述缺點，本實用新型 的目是要解決下例技術問題
1) 工作介質不能受污染。因為，往復式柱塞泵的工作介質無論 是在核電一回路冷卻水管道，還是向核電主泵提供軸封水、或向安注 系統(tǒng)安注箱充水和補水介質，都必須保持清潔。核電工況不允許為提 高柱塞的密封壽命而加注潤滑劑，必須采用無油潤滑的方式。
2) 泵的工作介質有放射性物質。因此，柱塞的密封要求高，其 泄漏量要少。常規(guī)柱塞泵的泄漏量是主泵流量的萬分之一，而用于核 電的柱塞泵的泄漏量要小于常規(guī)柱塞泵的1/5。
3) 采用自封式柱塞密封結構，將工作現(xiàn)場的維修服務時間減少， 適合核電設備在役管理的要求。同時必須確保柱塞密封件的高壽命指 標，運行時安全、可靠。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的， 一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒 式密封結構，由柱塞l、低壓密封盒2、密封函體3、后導向套4、沖 洗水套5、高壓密封盒6、法蘭7、前導向套8和螺母9組成，所述 法蘭7將密封函體3與泵體固定連接；其特征在于所述密封函體3 之內，柱塞1外圓上分別裝入一低壓密封盒2、 一后導向套4、 一沖 洗水套5、 二高壓密封盒6和一前導向套8，依次排列，并采用螺母9軸向固定。
所述高壓密封盒由高壓密封座61、密封墊62、 0形密封圈63、 密封墊64、主密封圈65和密封圈66組成，所述高壓密封座61的外 圓上設有溝槽611，所述溝槽內依次裝有密封墊62和O形密封圈63; 所述高壓密封座61的內孔一端設有溝槽612，所述內孔溝槽612內 依次裝有密封墊64、主密封圈65和密封圈66。
所述密封圈66裝入主密封圈65的谷部內。
所述低壓密封盒2由低壓密封座21、 0形密封圈22、密封墊23 和Yx型密封圈24組成，所述低壓密封座21的外圓上設有溝槽，所 述溝槽內裝有O形密封圈22;所述低壓密封座21的內孔一端設有溝 槽，所述內孔溝槽依次裝有密封墊23和Yx型密封圈24。
所述低壓密封座21的外壁的一端設有凸臺。
所述密封函體3的沖洗水套5上面的位置，設有沖洗水進口螺孔 31和沖洗水出口螺孔32，沖洗水進口螺孔31的直徑要小于沖洗水出 口螺孔32的直徑。
本實用新型的有益效果是
1) 本實用新型由于采用了無油潤滑自封式的形式，也即采用了 高壓密封盒和低壓密封盒的結構形式，使柱塞密封件的使用壽命提高 到3000h。
2) 本實用新型的自封式柱塞密封結構，由于使用在核電站的往 復式上充泵和水壓試驗泵上，使柱塞泵的密封函的泄漏量降低，泄漏 量僅為常規(guī)泵的流量的十萬分之1.5 2之間，是常規(guī)往復泵泄漏量 1/5 1/7。
3) 在本實用新型的柱塞密封結構中，由于采用了沖洗水套結構， 對柱塞、高壓密封件和低壓密封件進行小流量沖洗，既有對密封件起到水潤滑冷卻和散熱的作用，又可減少和避免硼酸水溶液在密封件中 的結晶。
4) 本實用新型由于采用了無油潤滑自封式密封結構，安裝運行 時，不需要如填料密封在泵運行時根據(jù)柱塞密封泄漏和發(fā)熱等各種狀 況進行調節(jié)。
5) 本實用新型的無油潤滑自封式密封結構，在運行正常后就能 連續(xù)運行，完全適合核電設備在役使用管理的要求。在維修時，具有 進泵房維修時間少、運行可靠等特點。


圖l:本實用新型的高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒式密封結構。 圖2:本實用新型的低壓密封盒2結構示意圖。 圖3:本實用新型的高壓密封盒6結構示意圖。 圖4:低壓密封座21結構示意圖。 圖5:高壓密封座61結構示意圖。
具體實施方式

本實用新型的高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒式密封結構，其具 體實施方案參閱圖1所示。在柱塞泵的柱塞1上，由外向內排列的次 序是 一低壓密封盒2、 一后導向套4、 一沖洗水套5、兩個高壓密 封盒6、 一前導向套8，并裝入密封函體3內，用調節(jié)螺母9旋緊固 定。密封函體3定位在泵機身貼合面板處的定位孔D內，為保證了 密封函的中心線與動力端十字頭中心線同軸度，通過法蘭7將密封函 體3和泵體壓緊且固定連接。
密封函的腔體內，其前導向套8和后導向套4的外圓以及內孔的 同軸度必須控制4)0.03mm之內。裝入柱塞后，保持間隙在0.10 0.15mm之間。其材質采用環(huán)氧浸漬石墨自潤滑材料，即能保證柱塞運行的同心度；又能耐磨。
所述高壓密封盒6由高壓密封座61、密封墊62、 O形密封圈63、 密封墊64、主密封圈65和密封圈66構成。O形密封圈63裝入高壓 密封座61外圓的溝槽611內，密封墊62安裝在O形密封圈63外側， 用于保護0形密封圈63。將密封墊64、主密封圈65和密封圈66按 序裝入高壓密封座61的內孔溝槽612。在主密封圈65的谷部內有較 大的圓弧與唇口連接，目的是提高抗撕裂強度，同時把密封圈66裝 在主密封圈65谷部內，主密封圈65承受高壓時唇口將柱塞封住，在 柱塞回程低壓時，主密封圈65的唇口有放松狀態(tài)，但受到谷部密封 圈66的影響變形量小，在運行時由于變形量小，同時主密封圈65, 密封圈66均采用特殊填充橡膠，提高了橡膠抗撕拉強度和硬度與耐 磨性。因此主密封圈65既防止了沿斷面中心線處開裂，又提高了整 體使用壽命。
密封墊64采用"半彈性"緩沖墊，放在主密封圈65的背后，其 內孔與柱塞間隙在0.025—0.12之間。密封墊64采用耐焰碳纖維與聚 四氟乙烯自潤滑材料，自潤滑性能好。密封墊64采用小間隙結構設 計，避免了主密封圈65的尾部底角在間隙中擠出、燒損及尾部磨損。 高壓密封座61外圓安裝了帶有密封墊62的O形密封圈63避免工作 介質從外圓處泄漏。
所述密封函體3的沖洗水套5上面的位置，設有沖洗水進口和沖 洗水出口，沖洗水進口要小于沖洗水出口。沖洗水對柱塞l、低壓密 封件2和高壓密封件既能起到降溫作業(yè)，又能對密封件提供水潤滑減 摩作用，因為沖洗水是填充橡膠的密封件的潤滑劑。
所述低壓密封盒2由低壓密封座21、 O形密封圈22、密封墊23 和Yx型密封圈24組成。所述低壓密封座21的外圓上設有溝槽，所述溝槽211內裝有O形密封圈22;所述低壓密封座21的內孔一端設 有溝槽212,所述內孔溝槽依次裝有密封墊23和Yx型密封圈24。 Yx型密封圈24采用特殊填充橡膠，同時密封墊23與柱塞間隙在 0.025-0.12，能起到防止Yx密封圈24根部損壞，也能減少泄漏量。 根據(jù)申請人的使用驗證，采用一組低壓密封盒2能使柱塞密封泄漏量 在十萬之二左右。所述O形密封圈22安裝在低壓密封座21的外圓 凹槽211內，能避免工作介質從外圓處泄出。
權利要求1.一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒式密封結構，由柱塞(1)、低壓密封盒(2)、密封函體(3)、后導向套(4)、沖洗水套(5)、高壓密封盒(6)、法蘭(7)、前導向套(8)和螺母(9)組成，所述法蘭(7)將密封函體(3)與泵體固定連接；其特征在于所述密封函體(3)之內，柱塞(1)外圓分別裝入一低壓密封盒(2)、一后導向套(4)、一沖洗水套(5)、二高壓密封盒(6)和一前導向套(8)，依次排列，并采用螺母(9)軸向固定。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒 式密封結構，其特征在于所述高壓密封盒由高壓密封座(61)、密 封墊(62)、 O形密封圈(63)、密封墊(64)、主密封圈(65)和密 封圈(66)組成，所述高壓密封座(61)的外圓上設有溝槽(611)， 所述溝槽內依次裝有密封墊(62)和O形密封圈(63);所述高壓密 封座(61)的內孔一端設有溝槽(612)，所述內孔溝槽(612)內依 次裝有密封墊(64)、主密封圈(65)和密封圈(66)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒 式密封結構，其特征在于所述主密封圈(65)的谷部設有密封圈(66) 裝入的凹口。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒 式密封結構，其特征在于所述低壓密封盒(2)由低壓密封座(21)、 O形密封圈(22)、密封墊(23)和Yx型密封圈(24)組成，所述 低壓密封座(21)的外圓上設有溝槽，所述溝槽內裝有O形密封圈(22);所述低壓密封座(21)的內孔一端設有溝槽，所述內孔溝槽 依次裝有密封墊(23)和Yx型密封圈(24)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒式密封結構，其特征在于所述低壓密封座(21)的外壁的一端設有 凸臺。
6. 根據(jù)權利要求3所述的一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒 式密封結構，其特征在于所述主密封圈(65)、密封圈(66)材料 采用耐輻照填充橡膠。
7. 根據(jù)權利要求4所述的一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒 式密封結構，其特征在于所述Yx密封圈(24)的材料采用耐輻照 填充橡膠。
8. 根據(jù)權利要求1所述的一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒 式密封結構，其特征在于所述密封函體(3)的沖洗水套(5)上面的 位置，設有沖洗水進口螺孔(31)和沖洗水出口螺孔(32)，沖洗水 進口螺孔(31)的直徑要小于沖洗水出口螺孔(32)的直徑。
9. 根據(jù)權利要求1所述的一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒 式密封結構，其特征在于所述前導向套(8)、后導向套(4)采用 專用環(huán)氧浸漬石墨材料。
專利摘要本實用新型涉及一種往復式柱塞泵的密封結構，尤其是涉及一種適用于核電站中高壓輸送硼酸水溶液或除鹽水，高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒式密封結構。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種高壓柱塞泵的無油潤滑自封分盒式密封結構，由柱塞、低壓密封盒、密封函體、后導向套、沖洗水套、高壓密封盒、法蘭、前導向套和螺母組成，所述法蘭將密封函體與泵體固定連接；其特征在于所述密封函體之內，柱塞外圓上分別裝入一低壓密封盒、一后導向套、一沖洗水套、二高壓密封盒和一前導向套，依次排列，并采用螺母軸向固定。本實用新型應用于往復式柱塞泵，并作為核電站的往復上充泵和水壓試驗泵往復運動的柱塞密封。能滿足核電站運行工況對往復式柱塞泵的使用要求。
文檔編號F04B53/02GK201368014SQ20092006882
公開日2009年12月23日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權日2009年3月13日
發(fā)明者李國平 申請人:上海電氣壓縮機泵業(yè)有限公司