本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子泵,尤其是其軸密封裝置。
背景技術(shù):
轉(zhuǎn)子泵又稱膠體泵、葉輪泵、萬用輸送泵等,由于其葉輪形如凸輪,又稱作凸輪泵,轉(zhuǎn)子泵屬于容積泵;一般為雙轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子泵是借助于工作腔里的多個(gè)固定容積輸送單位的周期性轉(zhuǎn)化來達(dá)到輸送流體物料的目的。通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)一對(duì)同步齒輪,傳動(dòng)主副軸,雙轉(zhuǎn)子分別在主副軸的帶動(dòng)下,進(jìn)行同步反方向旋轉(zhuǎn),使泵的容積發(fā)生變化,從而構(gòu)成較高的真空度和排放壓力;進(jìn)口處為低壓區(qū),出口處為高壓區(qū)。轉(zhuǎn)子泵主要用于衛(wèi)生級(jí)物料和腐蝕性、高粘度物料的輸送。
由于轉(zhuǎn)子泵工作時(shí)物料在泵輸出端需承受較高壓力,物料很容易從轉(zhuǎn)動(dòng)的軸間泄漏。為了避免流體物料泄漏,轉(zhuǎn)子泵的軸密封非常重要,伴隨轉(zhuǎn)子泵技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)子泵的軸密封一直是其關(guān)健技術(shù)之一;提升轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能與軸密封的使用壽命,是本領(lǐng)域技術(shù)人員長期追求的目標(biāo)。目前轉(zhuǎn)子泵的軸密封主要包括機(jī)械式軸密封與填料式軸密封,以機(jī)械式軸密封為主。轉(zhuǎn)子泵的機(jī)械式軸密封是利用彈簧迫使隨軸轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)環(huán)與相對(duì)靜止的靜環(huán)端面相互緊貼形成密封的轉(zhuǎn)動(dòng)副,周邊的縫隙處用o形圈密封。由于轉(zhuǎn)子泵工作時(shí)動(dòng)環(huán)與靜環(huán)摩擦,包括動(dòng)環(huán)與靜環(huán)及o形圈的機(jī)封件都需承受發(fā)熱磨損,導(dǎo)致其性能下降,直至出現(xiàn)流體物料明顯泄漏時(shí)就需要停機(jī)保養(yǎng)?,F(xiàn)有技術(shù)方案中,也有利用其所輸送的流體物料來潤滑冷卻機(jī)封件的方案,其機(jī)封件在軸向是固定不動(dòng)的,如中國專利文獻(xiàn)cn201401323y是本發(fā)明專利申請(qǐng)人申請(qǐng)的實(shí)用新型公開文件,由于進(jìn)出機(jī)封件所在空間的流體物料具有較高壓力,對(duì)機(jī)封件有較大的擠壓力,并且一旦過多堆積不流通,就會(huì)持續(xù)升溫,降低流體物料對(duì)機(jī)封件的冷卻效果,影響轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能與軸密封的使用壽命。事實(shí)上,進(jìn)出機(jī)封件所在空間與其接觸的流體物料的壓力是變化的,本案發(fā)明人經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有技術(shù)其機(jī)封件在軸向是固定不動(dòng)的設(shè)計(jì),正是對(duì)流體物料壓力的變化沒有采取合適的應(yīng)對(duì)措施,才導(dǎo)致變化的流體物料壓力沖擊對(duì)軸密封性能與軸密封的使用壽命造成較大的影響;那么,如何克服流體物料壓力沖擊對(duì)軸密封性能與軸密封的使用壽命造成的較大影響呢?對(duì)此,本案發(fā)明人提出了在現(xiàn)有技術(shù)方案,動(dòng)環(huán)座設(shè)置受壓彈簧的基礎(chǔ)上,在動(dòng)環(huán)座與轉(zhuǎn)子葉輪之間設(shè)置浮動(dòng)銷的方案,使得機(jī)封件可以沿軸向浮動(dòng),隨著流體物料壓力的變化,使得物料壓力上升時(shí)密封性也隨之同步上升,可保證物料壓力上升時(shí)的密封;當(dāng)物料壓力下降時(shí),上述機(jī)封件又自動(dòng)復(fù)位,得以休整;這樣就可以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,可有效地克服流體物料壓力沖擊對(duì)軸密封性能與軸密封的使用壽命造成的較大影響;也可有效地避免物料過多堆積不流通而造成的持續(xù)升溫,影響轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能與軸密封的使用壽命的現(xiàn)象。對(duì)此,申請(qǐng)人于2016.10.21提出了cn201610917398.4專利申請(qǐng),發(fā)明名稱為“轉(zhuǎn)子泵軸密封裝置”,該項(xiàng)專利申請(qǐng)現(xiàn)已經(jīng)公布,公布號(hào)為cn106286291a。
雖然第201610917398.4號(hào)專利申請(qǐng)所提出的方案相對(duì)傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子泵軸密封裝置已經(jīng)具有較大的技術(shù)進(jìn)步,但本案發(fā)明人發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用該方案的轉(zhuǎn)子泵長時(shí)間用于高粘度物料的輸送時(shí),尤其是容易起皮結(jié)塊的物料,還是會(huì)在動(dòng)環(huán)座、受壓彈簧處發(fā)生結(jié)塊物料堆積現(xiàn)象,從而影響受壓彈簧的彈性,進(jìn)而影響轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能與軸密封的使用壽命。
本發(fā)明正是為了解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明可以看作是中國專利文獻(xiàn)cn106286291a所公開的方案的進(jìn)一步的改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀,提供一種轉(zhuǎn)子泵,尤其是其軸密封裝置的方案。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
一種轉(zhuǎn)子泵的軸密封裝置,所述轉(zhuǎn)子泵的軸(1)與作為轉(zhuǎn)子的葉輪(2)固定連接,所述軸密封裝置包括機(jī)封座(3)與靜環(huán)(4)、動(dòng)環(huán)座(5)及由其驅(qū)動(dòng)的動(dòng)環(huán)(6),均呈圓筒狀并套裝在軸(1)外面,機(jī)封座(3)套裝在動(dòng)環(huán)座(5)外并與泵體(7)固定連接,機(jī)封座(3)包括允許物料進(jìn)入的物料段與不允許物料進(jìn)入的密封段,物料段的內(nèi)徑大于密封段的內(nèi)徑;靜環(huán)(4)位于機(jī)封座(3)的密封段內(nèi)腔靠近物料段處,直接套裝在軸(1)外面,并與機(jī)封座(3)連接,靜環(huán)(4)與機(jī)封座(3)之間的縫隙處設(shè)置第一o形圈(8);動(dòng)環(huán)座(5)直接套裝在軸(1)外面,動(dòng)環(huán)座(5)伸入機(jī)封座(3)的物料段內(nèi)腔,動(dòng)環(huán)座(5)的物料段與機(jī)封座(3)之間形成空腔(28),其特征在于,所述動(dòng)環(huán)座(5)為由動(dòng)環(huán)前座(25)與動(dòng)環(huán)后座(26)組裝而成的組裝件,所述動(dòng)環(huán)前座(25)與動(dòng)環(huán)后座(26)設(shè)置相向凸出的外圈(30)與內(nèi)圈(31),所述動(dòng)環(huán)前座(25)的內(nèi)圈(31)與動(dòng)環(huán)后座(26)的內(nèi)圈(31)之間相互凹凸配合,并且均直接套裝在軸(1)外面,所述動(dòng)環(huán)前座(25)的內(nèi)圈(31)、外圈(30)與動(dòng)環(huán)后座(26)的內(nèi)圈(31)、外圈(30)圍而形成動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔(9),該動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔(9)經(jīng)所述動(dòng)環(huán)前座(25)與動(dòng)環(huán)后座(26)的外圈(30)之間形成的開口(10)與所述空腔(28)相通,在動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔(9)中設(shè)置受壓彈簧(12),該受壓彈簧(12)也套裝在軸(1)外面;所述動(dòng)環(huán)(6)位于動(dòng)環(huán)后座(26)的泵外側(cè),所述動(dòng)環(huán)(6)的外側(cè)壁與動(dòng)環(huán)后座(26)的外圈(30)的內(nèi)壁之間相互凹凸配合,所述動(dòng)環(huán)(6)也直接套裝在軸(1)外面,動(dòng)環(huán)(6)的泵內(nèi)側(cè)設(shè)置用于密封動(dòng)環(huán)(6)與軸(1)之間縫隙的第二o形圈(11),動(dòng)環(huán)(6)的外端面(23)與靜環(huán)(4)內(nèi)端面(24)相互緊貼,所述動(dòng)環(huán)前座(25)經(jīng)至少1個(gè)傳動(dòng)銷(13)連接葉輪(2),所述傳動(dòng)銷(13)的其中一端緊配連接,另一端浮動(dòng)式插入。
以下分別是進(jìn)一步的方案。
所述動(dòng)環(huán)前座(25)的內(nèi)圈(31)設(shè)置按其內(nèi)圈(31)伸出方向拉伸的圓弧凸出片(32),所述圓弧凸出片(32)為2片,沿其內(nèi)圈(31)圓周對(duì)稱布置;相應(yīng)的,所述動(dòng)環(huán)后座(26)的內(nèi)圈(31)開設(shè)圓弧缺口(33),所述圓弧缺口(33)為2個(gè),也沿其內(nèi)圈(31)圓周對(duì)稱布置。
所述動(dòng)環(huán)后座(26)的截面呈“工”字型,所述第二o形圈(11)設(shè)置在動(dòng)環(huán)后座(26)與所述動(dòng)環(huán)(6)之間的縫隙處。
所述傳動(dòng)銷(13)的一端緊配在葉輪(2)上,所述動(dòng)環(huán)前座(25)的泵內(nèi)側(cè)開設(shè)相應(yīng)數(shù)量的第一缺口(15)供傳動(dòng)銷(13)浮動(dòng)式插入。
所述葉輪(2)上的泵外側(cè)對(duì)稱開設(shè)2個(gè)銷孔(16),2個(gè)傳動(dòng)銷(13)的其中一端分別緊配插入所述葉輪(2)上的2個(gè)銷孔(16),所述動(dòng)環(huán)前座(25)的泵內(nèi)側(cè)也對(duì)稱開設(shè)2個(gè)第一缺口(15)供傳動(dòng)銷(13)浮動(dòng)式插入。
所述動(dòng)環(huán)后座(26)的外圈(30)沿其內(nèi)壁圓周至少設(shè)置2個(gè)凸筋(17),所述動(dòng)環(huán)(6)沿其外側(cè)壁圓周設(shè)置相應(yīng)的凹陷(18)。
所述動(dòng)環(huán)后座(26)的外圈(30)內(nèi)壁設(shè)置4個(gè)凸筋(17)沿其內(nèi)壁圓周均布,所述動(dòng)環(huán)(6)外側(cè)設(shè)置4個(gè)相應(yīng)的凹陷(18),沿其外壁圓周均布。
所述機(jī)封座(3)密封段開設(shè)銷孔(16),所述銷孔(16)至少為2個(gè),沿所述機(jī)封座(3)的筒體圓周均布,各銷孔(16)以緊配方式插入固定銷(19);所述靜環(huán)(4)的泵外側(cè)開設(shè)第二缺口(21),供固定銷(19)以松配方式插入。
所述機(jī)封座(3)的封閉端設(shè)置柔性密封組合裝置,所述柔性密封組合裝置包括四氟圈或石墨環(huán)(34),與盤根或骨架油封(35)組合。
所述軸(1)在機(jī)封座(3)的封閉端處套裝軸套(36),所述柔性密封組合裝置套裝在軸套(36)外面,軸套(36)經(jīng)指頭螺釘(37)固定安裝在軸(1)外表面上,所述機(jī)封座(3)的封閉端的外側(cè)設(shè)置壓板(38),該壓板(38)經(jīng)螺栓(39)固定安裝在所述機(jī)封座(3)的封閉端的外側(cè),所述軸套(36)與軸(1)之間設(shè)置第三o形圈(40)。
所述機(jī)封座(3)為一個(gè)整體,機(jī)封座(3)的泵內(nèi)側(cè)設(shè)置法蘭端,沿法蘭端圓周開設(shè)多個(gè)連接孔(22),經(jīng)多個(gè)螺栓(39)與泵體(7)的外側(cè)固定連接;所述機(jī)封座(3)的法蘭端開設(shè)環(huán)槽(41),在所述環(huán)槽(41)中嵌入第四o形圈(42)。
將所述機(jī)封座(3)物料段與密封段分體設(shè)置為機(jī)封前座(43)與機(jī)封后座(44),所述機(jī)封座(3)為由機(jī)封前座(43)與機(jī)封后座(44)組裝而成的組件,機(jī)封前座(43)的泵內(nèi)側(cè)設(shè)置法蘭端,沿法蘭端圓周開設(shè)多個(gè)連接孔(22),所述泵體(7)的內(nèi)腔開設(shè)法蘭安裝腔,機(jī)封前座(43)的法蘭端嵌入所述法蘭安裝腔,從泵體(7)的內(nèi)腔經(jīng)多個(gè)螺栓(39)將機(jī)封座(3)與泵體(7)固定連接;所述機(jī)封前座(43)的法蘭端與泵體(7)之間設(shè)置第四o形圈(42)。
所述機(jī)封前座(43)的泵外側(cè)沿其壁厚圓周開設(shè)多個(gè)螺紋孔(46);所述機(jī)封后座(44)的泵內(nèi)側(cè)也設(shè)置法蘭端,沿其法蘭端圓周開設(shè)多個(gè)連接孔(22),經(jīng)多個(gè)螺栓(39)將所述機(jī)封前座(43)與機(jī)封后座(44)固定連接;所述機(jī)封前座(43)與機(jī)封后座(44)之間設(shè)置第五o形圈(45)。
一種轉(zhuǎn)子泵,包括泵體(7),作為互動(dòng)轉(zhuǎn)子的2個(gè)葉輪(2)位于泵體(7)內(nèi),經(jīng)同步箱輸出的平行的二根軸(1)各自與其對(duì)應(yīng)的葉輪(2)固定連接,其特征在于,每根軸(1)還包括以上所述的軸密封裝置。
本發(fā)明轉(zhuǎn)子泵利用物料對(duì)機(jī)封件進(jìn)行冷卻與潤滑,進(jìn)入機(jī)封腔的物料隨轉(zhuǎn)子泵的高低壓區(qū)不停變換,物料在機(jī)封腔不停的進(jìn)進(jìn)出出,對(duì)上述機(jī)封件起到良好的冷卻及潤滑作用,從而有利于延長上述機(jī)封件的使用壽命。物料壓力上升時(shí)密封性也隨之同步上升,可保證物料壓力上升時(shí)的密封。當(dāng)物料壓力下降時(shí),上述機(jī)封件又自動(dòng)復(fù)位,得以休整;這樣就可以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,可有效地克服流體物料壓力沖擊對(duì)軸密封性能與軸密封的使用壽命造成的較大影響;也可有效地避免物料過多堆積不流通而造成的持續(xù)升溫,影響轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能與軸密封的使用壽命的現(xiàn)象。本發(fā)明相對(duì)傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子泵,尤其是容易起皮結(jié)塊的物料,可有效的提升轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能,并大幅度提升轉(zhuǎn)子泵軸密封的使用壽命。而且,本發(fā)明相對(duì)第201610917398.4號(hào)專利申請(qǐng)所提出的方案相對(duì)傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子泵軸密封裝置,本發(fā)明用動(dòng)環(huán)后座的外圈之間形成的環(huán)狀開口代替了原方案中的多個(gè)通孔,以動(dòng)環(huán)前座與動(dòng)環(huán)后座的內(nèi)圈與外圈之間形成動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9,使得物料在內(nèi)腔9進(jìn)出更為通暢,大大減輕了物料在內(nèi)腔受壓彈簧處發(fā)生堆積現(xiàn)象,能長期保持受壓彈簧的彈性良好。從而能長期保持轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能,大幅度提高軸密封的使用壽命。受壓彈簧在內(nèi)腔9的安裝更換也更為方便。另外,本發(fā)明還提供了將機(jī)封座的物料段與密封段分體設(shè)置為機(jī)封前座與機(jī)封后座的優(yōu)化方案,機(jī)封件從泵體內(nèi)部進(jìn)行安裝,更換機(jī)封件時(shí)就不用拆卸泵的進(jìn)出口管道,極大地方便了轉(zhuǎn)子泵用戶的保養(yǎng)維護(hù)工作。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一轉(zhuǎn)子泵的軸密封裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中的局部a放大示意圖。
圖3、圖4均為本發(fā)明實(shí)施例一的機(jī)封座立體示意圖,顯示不同方位;
圖5、圖6均為本發(fā)明動(dòng)環(huán)立體示意圖,分別顯示不同方位;
圖7、圖8均為本發(fā)明靜環(huán)立體示意圖,分別顯示不同方位;
圖9、圖10均為本發(fā)明動(dòng)環(huán)前座立體示意圖,分別顯示不同方位;
圖11、圖12均為本發(fā)明動(dòng)環(huán)后座立體示意圖,分別顯示不同方位;
圖13、圖14均為本發(fā)明軸套立體示意圖,分別顯示不同方位;
圖15為本發(fā)明實(shí)施例一轉(zhuǎn)子泵整體的軸密封裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16為本發(fā)明實(shí)施例二轉(zhuǎn)子泵整體的軸密封裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17、圖18為本發(fā)明實(shí)施例二的機(jī)封前座立體示意圖,分別顯示不同方位;
圖19、圖20為本發(fā)明實(shí)施例二的機(jī)封后座立體示意圖,分別顯示不同方位;
圖21為本發(fā)明所適配的雙葉片葉輪主視示意圖;
圖22為本發(fā)明所適配的雙葉片葉輪剖面示意圖;
圖23為圖16中的局部b放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下以圖1至圖20所示詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。為了方便描述,將各機(jī)封件朝向轉(zhuǎn)子泵內(nèi)的一側(cè)稱作泵內(nèi)側(cè),朝向轉(zhuǎn)子泵外的一側(cè)稱作泵外側(cè)。
本發(fā)明軸密封裝置主要適用于轉(zhuǎn)子泵,通常這種轉(zhuǎn)子泵包括泵體7,作為互動(dòng)轉(zhuǎn)子的2個(gè)葉輪2位于泵體7內(nèi),經(jīng)同步箱輸出的平行的二根軸1各自與其對(duì)應(yīng)的葉輪2固定連接;葉輪2通常為雙葉片或三葉片,也有單葉片、四葉片、五葉片的。本發(fā)明軸密封裝置尤其適用于用于輸送高粘度物料或容易起皮結(jié)塊的物料流體物料的轉(zhuǎn)子泵。
實(shí)施例一
如圖1所示,一種轉(zhuǎn)子泵的軸密封裝置,所述轉(zhuǎn)子泵的軸1與作為轉(zhuǎn)子的葉輪2固定連接,所述軸密封裝置包括機(jī)封座3與靜環(huán)4、動(dòng)環(huán)座5及由其驅(qū)動(dòng)的動(dòng)環(huán)6,均呈圓筒狀并套裝在軸1外面;機(jī)封座3套裝在動(dòng)環(huán)座5外并與泵體7固定連接,機(jī)封座3包括允許物料進(jìn)入的物料段與不允許物料進(jìn)入的密封段,物料段的內(nèi)徑大于密封段的內(nèi)徑。靜環(huán)4位于機(jī)封座3的密封段內(nèi)腔靠近物料段處,直接套裝在軸1外面,并與機(jī)封座3連接。具體可采用以下連接方式:機(jī)封座3靠近其泵外側(cè)處開設(shè)銷孔16,銷孔16至少為2個(gè),沿機(jī)封座3的筒體圓周均布;一般地,沿機(jī)封座3的筒體對(duì)稱開設(shè)2個(gè)就足夠了,當(dāng)然,沿機(jī)封座3的筒體圓周均布開設(shè)3個(gè)、4個(gè)也可以。各銷孔16以緊配方式插入固定銷19;也可以螺紋孔代替銷孔16,繚繞有密封帶的螺釘代替固定銷19。靜環(huán)4的泵外側(cè)開設(shè)相應(yīng)的第二缺口21,如圖7、圖8所示,供各固定銷19以松配方式插入。靜環(huán)4與機(jī)封座3之間的縫隙處設(shè)置第一o形圈8。
如圖1所示,動(dòng)環(huán)座5直接套裝在軸1外面,動(dòng)環(huán)座5伸入機(jī)封座3的物料段內(nèi)腔,動(dòng)環(huán)座5的物料段與機(jī)封座3之間形成空腔28。動(dòng)環(huán)座5為由動(dòng)環(huán)前座25與動(dòng)環(huán)后座26組裝而成的組裝件;如圖9至圖12所示,動(dòng)環(huán)前座25與動(dòng)環(huán)后座26設(shè)置相向凸出的外圈30與內(nèi)圈31。如圖2所示,動(dòng)環(huán)前座25的內(nèi)圈31與動(dòng)環(huán)后座26的內(nèi)圈31之間相互凹凸配合,并且均直接套裝在軸1外面,動(dòng)環(huán)前座25的內(nèi)圈31、外圈30與動(dòng)環(huán)后座26的內(nèi)圈31、外圈30圍而形成動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9,該動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9經(jīng)動(dòng)環(huán)前座25與動(dòng)環(huán)后座26的外圈30之間形成的開口10與空腔28相通,在動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9中設(shè)置受壓彈簧12,該受壓彈簧12也套裝在軸1外面。動(dòng)環(huán)6位于動(dòng)環(huán)后座26的泵外側(cè),動(dòng)環(huán)6的外側(cè)壁與動(dòng)環(huán)后座26的外圈30的內(nèi)壁之間相互凹凸配合,動(dòng)環(huán)6也直接套裝在軸1外面,動(dòng)環(huán)6的泵內(nèi)側(cè)設(shè)置用于密封動(dòng)環(huán)6與軸1之間縫隙的第二o形圈11,動(dòng)環(huán)6的外端面23與靜環(huán)4內(nèi)端面24相互緊貼,形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。
動(dòng)環(huán)前座25經(jīng)至少1個(gè)傳動(dòng)銷13連接葉輪2,傳動(dòng)銷13的其中一端緊配連接,另一端浮動(dòng)式插入。為便于制造,可采用以下方式:傳動(dòng)銷13的一端緊配在葉輪2上,動(dòng)環(huán)前座25的泵內(nèi)側(cè)開設(shè)相應(yīng)數(shù)量的第一缺口15供傳動(dòng)銷13浮動(dòng)式插入。以采用對(duì)稱布置的2個(gè)傳動(dòng)銷13為佳:葉輪2上的泵外側(cè)對(duì)稱開設(shè)2個(gè)銷孔16,如圖21、圖22所示;對(duì)稱布置的2個(gè)傳動(dòng)銷13的其中一端分別緊配插入葉輪2上的2個(gè)銷孔16,動(dòng)環(huán)前座25的泵內(nèi)側(cè)也對(duì)稱開設(shè)2個(gè)第一缺口15供傳動(dòng)銷13浮動(dòng)式插入,如圖9所示。
如圖10、圖11所示,動(dòng)環(huán)前座25與動(dòng)環(huán)后座26的內(nèi)圈31之間相互凹凸配合方式為:動(dòng)環(huán)前座25的內(nèi)圈31設(shè)置按其內(nèi)圈31伸出方向拉伸的圓弧凸出片32,圓弧凸出片32為2片,沿其內(nèi)圈31圓周對(duì)稱布置;相應(yīng)的,動(dòng)環(huán)后座26的內(nèi)圈31開設(shè)圓弧缺口33,圓弧缺口33為2個(gè),也沿其內(nèi)圈31圓周對(duì)稱布置。如圖2所示,動(dòng)環(huán)后座26的截面呈“工”字型,第二o形圈11設(shè)置在動(dòng)環(huán)后座26與所述動(dòng)環(huán)6之間的縫隙處。
如圖2所示,動(dòng)環(huán)后座26與動(dòng)環(huán)6的驅(qū)動(dòng)連接,也就是二者之間的凹凸配合,可采用如下方式:動(dòng)環(huán)后座26的外圈30沿其內(nèi)壁圓周至少設(shè)置2個(gè)凸筋17,動(dòng)環(huán)6沿其外側(cè)壁圓周設(shè)置相應(yīng)的凹陷18。具體以采用以下方式為佳:動(dòng)環(huán)后座26的外圈30內(nèi)壁設(shè)置4個(gè)凸筋17沿其內(nèi)壁圓周均布,如圖12所示;動(dòng)環(huán)6外側(cè)設(shè)置4個(gè)相應(yīng)的凹陷18,沿其外壁圓周均布,如圖5、圖6所示。
如圖2所示,動(dòng)環(huán)座5相關(guān)部件裝配時(shí)先將受壓彈簧12置于動(dòng)環(huán)前座25與動(dòng)環(huán)后座26之間,再將動(dòng)環(huán)6的凹陷18順著動(dòng)環(huán)后座26的凸筋17將動(dòng)環(huán)6壓入動(dòng)環(huán)后座26,而動(dòng)環(huán)6的外端面23露在動(dòng)環(huán)座5外面。后將第二o形圈11嵌入動(dòng)環(huán)后座26與動(dòng)環(huán)6之間。
如圖3、圖4所示,機(jī)封座3為一個(gè)整體,機(jī)封座3的泵內(nèi)側(cè)設(shè)置法蘭端,沿法蘭端圓周開設(shè)多個(gè)連接孔22,經(jīng)多個(gè)螺栓39與泵體7的外側(cè)固定連接,機(jī)封座3法蘭端的泵內(nèi)側(cè)與泵體7貼合;機(jī)封座3的法蘭端開設(shè)環(huán)槽41,在環(huán)槽41中嵌入第四o形圈42。
如圖2所示,機(jī)封座3的封閉端設(shè)置柔性密封組合裝置,柔性密封組合裝置包括四氟圈或石墨環(huán)34,與盤根或骨架油封35組合。本發(fā)明是結(jié)合機(jī)械密封與填料密封的各自優(yōu)點(diǎn)開發(fā)出的組合型機(jī)械密封裝置,可真正達(dá)到零泄漏;機(jī)械密封在前面承擔(dān)壓力,發(fā)揮其密封面耐壓、耐磨的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)機(jī)械密封有少量泄漏時(shí),由后面的柔性環(huán)密封,讓物料與柔性環(huán)一起密封;第三層密封盤根或骨架油封35主要作用是隔離大氣,不讓泵內(nèi)物料與空氣接觸而使物料硬化,同時(shí)也是對(duì)物料的第三道密封,尤其是對(duì)容易起皮結(jié)塊的物料。
如圖2所示,軸1在機(jī)封座3的封閉端處套裝軸套36,柔性密封組合裝置套裝在軸套36外面,軸套36經(jīng)指頭螺釘37固定安裝在軸1外表面上,機(jī)封座3的封閉端的外側(cè)設(shè)置壓板38,該壓板38經(jīng)螺栓39固定安裝在機(jī)封座3的封閉端的外側(cè),軸套36與軸1之間設(shè)置第三o形圈40。軸套36如圖13、圖14所示。
機(jī)封座3相關(guān)部件裝配時(shí),先將裝有第一o形圈8的靜環(huán)4裝入機(jī)封座3,使靜環(huán)4上的第二缺口21對(duì)準(zhǔn)機(jī)封座3上的銷孔16,將固定銷19強(qiáng)行插入機(jī)封座3上的銷孔16,固定銷19的前端以松配方式插入靜環(huán)4上的第二缺口21;由于固定銷19與靜環(huán)4之間保留一定的間隙,這樣,可使轉(zhuǎn)子泵工作時(shí)靜環(huán)4以微量移動(dòng)的方式自動(dòng)調(diào)節(jié)其位置。總體裝配時(shí),先將動(dòng)環(huán)座5相關(guān)部件裝在泵體機(jī)封腔內(nèi),后將機(jī)封座3與泵體7固定連接,使動(dòng)環(huán)6的外端面23與靜環(huán)4內(nèi)端面24相互緊貼,第一o形圈8在受壓彈簧12作用下受壓形成初始變形。裝葉輪2時(shí),使與其緊配的傳動(dòng)銷13的另一端插入動(dòng)環(huán)座5上的第一缺口15。
如圖1所示,轉(zhuǎn)子泵工作時(shí),機(jī)封座3、固定銷19、靜環(huán)4、第一o形圈8隨泵體7靜止不動(dòng),葉輪2、傳動(dòng)銷13、動(dòng)環(huán)座5、動(dòng)環(huán)6、第二o形圈11、受壓彈簧12及彈簧墊塊14隨軸轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)環(huán)6的外端面23與靜環(huán)4內(nèi)端面24相互緊貼,形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。由于動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9經(jīng)動(dòng)環(huán)前座25與動(dòng)環(huán)后座26的外圈30之間形成的開口10與空腔28相通,而空腔28與轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)腔是相通的,轉(zhuǎn)子泵內(nèi)腔的部分物料就會(huì)進(jìn)入空腔28與動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9,對(duì)包括靜環(huán)4、第一o形圈8、動(dòng)環(huán)6、第二o形圈11、受壓彈簧12的機(jī)封件起到冷卻及潤滑作用;并且,由于動(dòng)環(huán)座5、動(dòng)環(huán)6、第二o形圈11、受壓彈簧12隨軸轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)入空腔28尤其是進(jìn)入動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9的物料隨轉(zhuǎn)子泵的高低壓區(qū)不停變換,物料在空腔28與動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9不停的進(jìn)進(jìn)出出,對(duì)上述機(jī)封件起到良好的冷卻及潤滑作用,從而有利于延長上述機(jī)封件的使用壽命。動(dòng)環(huán)6與受壓彈簧12同在物料區(qū),這樣機(jī)封面更容易密封;物料的壓力與受壓彈簧12的彈力方向相同,都是迫使動(dòng)環(huán)6與靜環(huán)4壓緊,同時(shí)迫使第二o形圈11及第一o形圈8被壓緊。由于傳動(dòng)銷13是浮動(dòng)式插入動(dòng)環(huán)座5的第一缺口15,當(dāng)進(jìn)入空腔28與動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9的物料壓力上升時(shí),迫使受壓彈簧12被進(jìn)一步壓縮,動(dòng)環(huán)座5沿軸向泵外側(cè)移動(dòng),同時(shí)迫使第二o形圈11及第一o形圈8進(jìn)一步被壓緊,動(dòng)環(huán)6與靜環(huán)4之間的壓緊力加大;由于固定銷19與靜環(huán)4的第二缺口21留有一定的間隙,也迫使靜環(huán)4沿軸向泵外側(cè)微量移動(dòng),第一o形圈8進(jìn)一步被壓緊;即物料壓力上升時(shí)密封性也隨之同步上升,可保證物料壓力上升時(shí)的密封。當(dāng)物料壓力下降時(shí),上述機(jī)封件又自動(dòng)復(fù)位,得以休整,這樣就可以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,可有效地克服流體物料壓力沖擊對(duì)軸密封性能與軸密封的使用壽命造成的較大影響;尤其是容易起皮結(jié)塊的物料,可有效地避免物料過多堆積不流通而造成的持續(xù)升溫,影響轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能與軸密封的使用壽命的現(xiàn)象。本發(fā)明可有效的提升轉(zhuǎn)子泵的軸密封性能,并大幅度提升轉(zhuǎn)子泵軸密封的使用壽命。
另外,動(dòng)環(huán)前座25與動(dòng)環(huán)后座所形成的動(dòng)環(huán)座內(nèi)腔9尺寸的設(shè)計(jì)、受壓彈簧12尺寸的,應(yīng)保證動(dòng)環(huán)座5的第一缺口15始終沿傳動(dòng)銷13浮動(dòng)而不脫離傳動(dòng)銷13。
圖15為本發(fā)明實(shí)施例一轉(zhuǎn)子泵整體的軸密封裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖。這種轉(zhuǎn)子泵,包括泵體7,作為互動(dòng)轉(zhuǎn)子的2個(gè)葉輪2位于泵體7內(nèi),經(jīng)同步箱輸出的平行的二根軸1各自與其對(duì)應(yīng)的葉輪2固定連接,每根軸1均設(shè)置有以上所述的軸密封裝置。
實(shí)施例二
如圖16、圖23所示,本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,將機(jī)封座3的物料段與密封段分體設(shè)置為機(jī)封前座43與機(jī)封后座44,機(jī)封座3是由機(jī)封前座43與機(jī)封后座44組裝而成的組件,機(jī)封前座43的泵內(nèi)側(cè)設(shè)置法蘭端,沿法蘭端圓周開設(shè)多個(gè)連接孔22,泵體7的內(nèi)腔開設(shè)法蘭安裝腔,機(jī)封前座43的法蘭端嵌入法蘭安裝腔,從泵體7的內(nèi)腔經(jīng)多個(gè)螺栓39將機(jī)封座3與泵體7固定連接,機(jī)封前座43的法蘭端與泵體7之間設(shè)置第四o形圈42;圖23為圖16中的局部b放大示意圖,可詳見圖16。與實(shí)施例一不同的,是機(jī)封座3法蘭端的泵外側(cè)與泵體7貼合。機(jī)封前座43的泵外側(cè)沿其壁厚圓周開設(shè)多個(gè)螺紋孔46;機(jī)封后座44的泵內(nèi)側(cè)也設(shè)置法蘭端,沿其法蘭端圓周開設(shè)多個(gè)連接孔22,經(jīng)多個(gè)螺栓39將機(jī)封前座43與機(jī)封后座44固定連接;機(jī)封前座43與機(jī)封后座44之間設(shè)置第五o形圈45。第四o形圈42也嵌入在機(jī)封座3法蘭端的泵外側(cè)。機(jī)封前座43與機(jī)封后座44之間還設(shè)置第五o形圈45。其它均沿用實(shí)施例一的方案。
圖16為本發(fā)明實(shí)施例二轉(zhuǎn)子泵整體的軸密封裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖。這種轉(zhuǎn)子泵,包括泵體7,作為互動(dòng)轉(zhuǎn)子的2個(gè)葉輪2位于泵體7內(nèi),經(jīng)同步箱輸出的平行的二根軸1各自與其對(duì)應(yīng)的葉輪2固定連接,每根軸1均設(shè)置有以上所述的軸密封裝置。本實(shí)施例的機(jī)封件從泵體內(nèi)部進(jìn)行安裝,更換機(jī)封件時(shí)就不用拆卸泵的進(jìn)出口管道,為轉(zhuǎn)子泵用戶的保養(yǎng)維護(hù)帶來了方便。