專利名稱：立式自吸離心泵自備水冷機械密封結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水冷機械密封結構，具體地講，本實用新型涉及一種立式自 吸離心泵自備水冷機械密封結構。
背景技術：
機械密封是一種具有自動補償密封功能的新型軸封產品，廣泛應用于泵軸封結構 中。船用立式泵因工作環境特殊，對泵軸封的要求較高，當代船用立式泵的軸封結構首選機 械密封。立式自吸離心泵在初期啟動時需向泵體內注水，其主要目的為泵抽水創造自吸條 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后機械密 封仍得到充分的水冷卻。停機后泵體內及管道內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。當泵再次啟動時，泵葉輪利用泵體下部貯存的水經 40S 120S高速旋轉即可再次自吸抽水。但是，在泵未實現自吸階段內，機械密封的動環、 靜環摩擦副處于干摩擦狀態。常規情況下，機械密封旋轉的線速度在9m/s 16m/s之間， 在此線速度下干摩擦的機械密封易被燒環，即使沒有被燒壞，也在泵實現自吸后與常溫的 水接觸時因溫差大而造成動環、靜環開裂，從而導致密封失效。現有技術中還有一種利用壓 縮氣體射流原理實現自吸的離心泵，在排氣過程中機械密封的摩擦副也處于干摩擦狀態， 當泵實現自吸后同樣會發生機械密封被燒損或開裂事故。總之，現有技術中尚沒有一種確 保立式自吸離心泵不發生機械密封干摩擦的最佳技術方案。
實用新型內容本實用新型主要針對現有立式自吸離心泵配置的機械密封在后續啟動階段易產 生摩擦副干摩擦的不足，提出一種結構簡單、供水快捷、水量充足、冷卻可靠，確保摩擦副不 產生干摩擦的立式自吸離心泵自備水冷機械密封結構。本實用新型通過下述技術方案實現技術目標。立式自吸離心泵自備水冷機械密封結構，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在葉輪之下的殼體內腔中，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構分別與鎖緊螺母 和內圈連接，構成壓水組件中的內圈隨泵軸轉動的結構。靜止的外圈塞裝在殼體內孔中，外 圈內孔壁和內套裝的內圈外壁上設有尺寸相同、旋向相反的多頭矩形螺紋，旋轉的內圈相 對靜止的外圈構成泵結構。內圈內置間隙配合的襯套構成滑動軸承結構。襯套內孔配裝芯 軸，兩者通過鍵止旋，芯軸底端面與殼體連接，芯軸底端面凹坑內和襯套壁上設有相聯通的 孔，該孔為滑動軸承結構的水潤滑通道。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。上述結構中，設在外圈內孔壁和內圈外壁上矩形螺紋的螺距為50mm 80mm，頭數為2 13。本實用新型與現有技術相比，具有以下積極效果1、注水組件與泵軸聯動結構簡單，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生干摩擦，提高了機械密封的使 用壽命。
圖1是本實用新型結構示意圖。圖2是本實用新型中注水組件結構放大示意圖。圖3是圖2中的內圈結構示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是圖2中的外圈結構示意圖。圖6是圖5的俯視圖。
具體實施方式
下面根據附圖所示并結合實施例，對本實用新型作進一步說明。圖1所示的立式自吸離心泵自備水冷機械密封結構，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。本實用新型在泵軸封底部設有 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通過兩端的榫結構分別與鎖緊螺母1. 4和內圈2. 3. 1連接，構成壓水組件中的內圈 2. 3. 1隨泵軸1. 1轉動的結構。靜止的外圈2. 3. 5塞裝在殼體2. 1內孔中，外圈2. 3. 5與 內圈2. 3. 1間隙配合，內圈2. 3. 1的外壁和外圓2. 3. 5內壁設有尺寸相同、旋向相反的多頭 矩形螺紋，該矩形螺紋的螺距為50mm 80mm，頭數為2 13。本實用新型中壓水組件輸出 的冷卻水量及壓力，取決于內圈2. 3. 1和外圈2. 3. 5相配合面上的矩形螺紋參數。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,頭數為11的矩形螺紋。旋轉的內圈2. 3. 1相對靜止的外圈2. 3. 5 構成泵結構，利用大導程的矩形螺紋相對運動將水輸出。為了內圈2. 3. 1穩定旋轉，在內圈 2. 3. 1內置間隙配合的襯套2. 3. 2構成滑動軸承結構。襯套2. 3. 2內孔配裝芯軸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底端面凹坑內和襯 套2. 3. 2壁上設有相聯通的孔2. 3. 6，該孔為滑動軸承結構的水潤滑通道。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，避免發生摩擦副干摩擦，大大提高機械密封使用壽命。本實用新型中壓水組件位于葉輪1. 3之下，殼體2. 1內自然蓄水，當泵再次啟動 時，壓水組件隨泵軸1. 1轉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 封處而實現水冷。泵正常運轉時，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。
權利要求1.一種立式自吸離心泵自備水冷機械密封結構，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 件設在葉輪(1.3)之下的殼體(2. 1)內腔中，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)通過兩端的榫結構分別與鎖緊螺母(1.4)和內 圈(2.3. 1)連接，構成壓水組件中的內圈(2.3. 1)隨泵軸(1. 1)轉動的結構；靜止的外圈 (2. 3. 5)塞裝在殼體(2. 1)內孔中，外圈(2. 3. 5)內孔壁和內套裝的內圈(2. 3. 1)外壁上設 有尺寸相同、旋向相反的多頭矩形螺紋，旋轉的內圈(2. 3. 1)相對靜止的外圈(2. 3. 5)構成 泵結構；內圈(2. 3. 1)內置間隙配合的襯套(2. 3. 2)構成滑動軸承結構；襯套(2. 3. 2)內孔 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)底端面凹坑內和襯套(2. 3. 2)壁上設有相聯通的孔(2. 3. 6)，該孔為滑動軸承結構 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.根據權利要求1所述的立式自吸離心泵自備水冷機械密封結構，其特征在于所述 外圈(2. 3. 5)內孔壁和內圈(2. 3. 1)外壁上的矩形螺紋螺距為50mm 80mm，頭數為2 13。
專利摘要本實用新型公開了一種立式自吸離心泵自備水冷機械密封結構，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聯動。壓水組件中的殼體為有底的蓄水容器，內置間隙配合的內圈和外圈，內圈的外壁和外圈的內壁設有尺寸相同、旋向相反的多頭矩形螺紋，旋轉的內圈相對靜止的外圈構成泵結構。內圈內置間隙配合的襯套作支承，襯套與內置的芯軸鍵配合，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。當泵再次啟動時，因殼體內自然蓄水，隨泵軸轉動的壓水組件第一時間將所蓄的水輸出供泵軸封水冷，避免發生摩擦副干摩擦，大大提高機械密封使用壽命。
文檔編號F04D29/58GK201786727SQ20102056110
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月2日 優先權日2010年10月2日
發明者俞志君, 唐曉晨, 王輝, 許海明 申請人:江蘇振華泵業制造有限公司