專利名稱:帶組合密封的灌注砂泵的制作方法
本實用新型涉及一種在石油、礦山、水電等部門廣泛使用的砂泵，特別是石油鉆井泥漿凈化系統(tǒng)中使用的灌注砂泵。
根據(jù)水泵技術(shù)等文獻介紹，目前國內(nèi)外輸送含有固相顆粒的液體介質(zhì)所使用的雜質(zhì)泵中，有砂泵，國內(nèi)生產(chǎn)型號為PS型，國外有K5型，泥漿泵(包括灌注泵)有PNJ型和GZ型，灰渣泵有PH型，污水泵有PW型等。這些泵存在的主要問題是由于旋轉(zhuǎn)和過流部件采用普通球墨鑄鐵制造，其硬度低，耐磨性差，在惡劣工作條件下壽命很低，以及密封件易磨損，密封處經(jīng)常嚴(yán)重泄漏，需要頻繁的維護修理，花費大量的人力物力。另外，這些泵體大笨重，消耗功率多，效率低，特別是石油鉆井部門應(yīng)用的雜質(zhì)泵，其種類繁多，型號各異，泵與泵之間的互換性不強，因而給生產(chǎn)、使用、維修和供應(yīng)等方面帶來了很大困難。
本實用新型的目的在于提供一種具有高的耐磨壽命、良好的密封性能、消耗功率少和適應(yīng)性強的砂泵。
本實用新型的灌注砂泵為側(cè)面進水單吸懸臂式離心泵，包括由皮帶輪、傳動軸、支承軸承、泵托架組成的動力部分和由葉輪、泵殼組成的液力部分，液力部分和動力部分之間裝有一套組合密封。密封置于泵軸和泵托架之間的密封腔內(nèi)，左面靠近葉輪部分是聚胺脂密封擋圈，靠著密封擋圈依次裝有2個骨架 有簧式唇齒油封和一個油環(huán)，油環(huán)后再安裝一個骨架有簧式唇齒油封，然后是聚胺脂密封擋圈和油浸石棉盤根，最后用密封壓蓋壓緊。本灌注砂泵還裝有一套氣推液儲能器裝置，對組合密封處強制潤滑冷卻并增強密封效果。該氣推液儲能器裝有兩個半筒，用法蘭連結(jié)成整體，左半筒設(shè)有注油孔，使用時注滿機油，并裝有密封蓋及手動閥門，在閥門出口處裝有管接頭，用塑料管接通到泵的密封腔外部出口處接頭上，右半筒裝有氣嘴和壓力表，中間是耐油橡膠隔膜。工作時，能使儲油腔內(nèi)機油帶一定壓力流入軸封密封腔。
本實用新型的灌注砂泵的葉輪和泵殼采用耐磨高鉻鑄鐵制成，與目前通常采用的材料相比，耐磨損，因而降低了使用維修費用。另外，泵的動力輸入軸上即可安裝彈性聯(lián)軸器，與電機直接相連，也可安裝皮帶輪，實現(xiàn)機械驅(qū)動，泵的排出口可變換6個方位，具有使用范圍廣、現(xiàn)場安裝方便的效果。
本實用新型的灌注砂泵由于采用了耐磨高鉻鑄鐵制造易損件，具有很高的使用壽命，較之目前使用的砂泵，其壽命可提高6～8倍。該泵的組合密封可以提供良好的密封效果，連續(xù)使用1000小時以上不泄漏，為普通密封方式的5～6倍。本實用新型除具有上述優(yōu)點外，還具有體積小、重量輕、消耗功率少、適應(yīng)性強的優(yōu)點。
下面結(jié)合附圖1和2所給的最佳實施例，對本實用新型做進一步描述。
圖1是本實用新型的灌注砂泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的灌注砂泵的氣推液儲能器裝置的工作原理圖。
實施例中的灌注砂泵(參見圖1)使用在鉆井工程泥漿凈化中，由彈性聯(lián)軸器(或皮帶輪)(1)、泵軸(2)軸承蓋(3)、軸承(4)、泵托架(5)、軸承(6)、密封壓蓋(7)、油浸石棉盤根(8)、聚胺脂擋圈(9)、油環(huán)(10)、骨架有簧式唇齒油封(11)、泵殼體(12)、葉輪(13)、吸入法蘭(14)、底座(15)、氣推液儲能器裝置(16)等組成。該泵中的泵殼和葉輪采用Cr15MO3型耐磨高鉻鑄鐵制成。Cr15MO3型高鉻鑄鐵是以碳、鉻、鉬為主要成分，在此基礎(chǔ)上添加銅、鈦、釩來彌補鑄鐵斷口敏感性較大和耐蝕性較差等缺陷。這種材料硬度高，組織細(xì)密、抗磨粒磨損性能優(yōu)異，在磨蝕工況下的使用壽命是鑄鋼的5～6倍，是球鐵的6～8倍。本實施例中使用的高鉻鑄鐵的具體化學(xué)成分范圍是C＝2.6～3.2％，Cr＝14～16％，Mo＝1.8～2.2％，Cu＝0.8～1.1％，Si＝0.4～6％，Mn＝0.6～0.9％，V＝0.2～0.4％。本實施例中的組合式密封由兩部分組成一部分是安裝在密封腔內(nèi)的組合密封本身，由聚胺脂密封擋圈(9)、骨架有簧式唇齒油封(11)、油環(huán)(10)、油浸石棉盤根(8)、密封壓蓋(7)組成。其安裝順序為左面靠近葉輪部分是聚胺脂密封擋圈，接著是兩個骨架有簧式唇齒油封，油封后是油環(huán)，油環(huán)后再安裝一個骨架有簧式唇齒油封，然后是聚胺脂密封擋圈和油浸石棉盤根，最后用密封壓蓋壓緊。油封裝配時，其密封方向?qū)χ幻芊饬黧w介質(zhì)的壓力方向；另一部分是氣推液儲能器裝置，其作用是對組合密封處強制潤滑冷卻并增強密封。氣推液儲能器(參見圖2)有兩半筒分儲油腔(18)和壓縮空氣腔(24)，用法蘭連結(jié)成整體，左半筒儲油腔上設(shè)有注油孔(20)、使用時，注滿機油，儲油腔上還裝有手動閥門(19)、閥門出口處裝有管接頭，用塑料管線接通到泵的密封腔外部出口處接頭上，右半筒壓縮空氣腔裝有氣嘴(23)和壓力表(22)。兩腔中間是耐油橡膠隔膜(21)。當(dāng)從氣嘴(23)打入空氣時，被壓縮的空氣形成一定的壓力(壓力值根據(jù)需要由壓力表〔22〕讀數(shù)來控制)，推動中間隔膜(21)，迫使儲油腔(24)內(nèi)機油帶一定壓力流入密封腔，油流的壓力和流量由閥門(19)來控制，這種結(jié)構(gòu)的特點是(1)在油封前端附加一道耐油聚胺脂密封擋圈(9)，首先擋住泥漿中固相顆粒進入軸封腔，減緩液流壓力和降低液流介質(zhì)濃度，避免油封磨損，阻止泄漏；(2)三道骨架有簧式唇齒油封(11)，其密封方向都對著被封介質(zhì)壓力方向，在良好的潤滑與冷卻條件下，靠唇口的徑向力，即單位圓周上油封對軸或軸套的箍緊力，封住泥漿介質(zhì)，同時有簧式油封又能使唇口對軸或軸套有較好的追隨性和補償性，這樣可獲得理想的密封效果；(3)氣推液儲能裝置能使帶有一定壓力〔(0.784～0.98)×105帕〕的油流向密封腔內(nèi)，為密封接觸面提供充分的潤滑和冷卻條件，使密封接觸面之間形成穩(wěn)定的潤滑液膜，提高密封的抗干擾能力，減輕磨損，防止泄漏。與此同時，當(dāng)軸某瞬間振動或軸套發(fā)生磨損而出現(xiàn)了密封間隙時，這種帶壓油流又能平衡、阻止含有固相顆粒的泥漿進入密封腔；(4)軸封的后邊加一道密封圈(11)和油浸石棉盤根(8)，主要是防止由于外界空氣的進入所造成的泵效降低，同時也起一定的阻泄作用。本實施例的灌注砂泵的排出口可繞中心。在周圍六個方位上變化，以方便安裝。
權(quán)利要求
1.一種帶組合密封的抗磨灌注砂泵，包括由皮帶輪、傳動軸、支承軸承、泵托架組成的動力部分和由葉輪、泵殼組成的液力部分，并裝有一套氣推液儲能器裝置，其特征在于(1)其液力部分和動力部分之間有一套組合密封，密封置于泵軸和泵托架之間的密封腔內(nèi)，密封腔的左面靠近葉輪部分是聚胺脂密封檔圈，接著是兩個骨架有簧式唇齒油封，油封后是油環(huán)，油環(huán)后再安裝一個骨架有簧式唇齒油封，然后是聚胺脂密封檔圈和油浸石棉盤根，最后用密封壓蓋壓緊(2)其氣推液儲能器裝置有兩個半筒，用法蘭連結(jié)成整體，左半筒設(shè)有注油孔，并裝有密封蓋及手動閥門，在閥門出口處裝有管接頭，用塑料管線接通到泵的密封腔外部出口處接頭上，右半筒裝有氣嘴和壓力表，中間是耐油橡膠隔膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的灌注砂泵，其特征在于該泵的泵殼和葉輪由耐磨高鉻鑄鐵制成，高鉻鑄鐵的化學(xué)成份為C＝2.6～3.2％，Cr＝14～16％，Mo＝1.8～2.2％，Cu＝0.8～1.1％，Si＝0.4～6％，Mn＝0.6～0.9％，V＝0.2～0.4％。
專利摘要
灌注泵和砂泵是石油鉆井泥漿循環(huán)凈化系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備。目前，灌注泵和砂泵使用中普遍存在的問題是密封部分易泄漏，旋轉(zhuǎn)和過流部件易磨損。本實用新型的帶組合密封的抗磨灌注砂泵采用了單向骨架有簧式唇齒油封、密封擋圈和油浸石棉盤根相結(jié)合的密封形式，加上氣推液儲能量器裝置輔助密封，并對泵易損件的結(jié)構(gòu)作了改進，使用抗磨高鉻鑄鐵新材料，解決了上述問題。本灌注砂泵即可以用作灌注泵，也可以用作砂泵，達到了通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。
文檔編號F04D29/08GK87201944SQ87201944
公開日1988年6月15日 申請日期1987年2月17日
發(fā)明者趙友 申請人:遼河石油勘探局科學(xué)技術(shù)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan