專利名稱：一種自動密封水泵軸封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型適用于水泵密封技術領域，一種自動密封水泵軸封裝置。
目前水泵軸封中，使用得十分廣泛的是填料密封和機械密封等。這些密封都是由柔性材料的接觸來實現密封，都存在接觸摩擦，動、靜另件就會出現摩擦和磨損，存在摩擦功的消耗。零件磨損后密封失效，水泵不能正常工作，因此需要經常或定期進行維護修理，致使水泵連續運轉周期短，生產成本高。
另有實用新型專利“一種無填料水泵軸封裝置”(申請號87202699)，雖然克服了填料密封和機械密封存在的某些缺陷，但其結構相對復雜，構成零件數多，且需要外部條件，需消耗一定的動力源。
本實用新型的目的，就是針對填料密封，機械密封和一種無填料水泵軸封裝置存在的問題，提供一種自動密封水泵軸封裝置，它能使水泵在運轉和停泵時都能實現自動密封。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的。
自動密封水泵軸封裝置，包括運轉自動密封和停泵自動密封。
運轉自動密封部分，位于水泵軸封處靠水輪側(內側)，它是由中間螺旋段和兩端光滑段所組成的一種螺旋式軸封。
中間螺旋段泵軸外表面具有螺旋，其螺旋的方向，按泵軸旋轉方向確定，當軸旋轉時，其作用(相當于螺桿泵)是阻止泵內介質向外流動。泵體軸封處內孔也具有螺旋，其方向與軸上的螺旋方向相反。兩螺旋之間具有一定的間隙。
兩端光滑段在螺旋的兩端，泵體軸封處內孔和泵軸表面，各有一段光滑的表面，其孔和軸之間具有較小的間隙組成間隙密封。外側段(非水輪側)的中部，泵體上有一環形槽，在槽的中部與引水孔連通，引水孔的連接管上裝有調節閥與水泵出口連通。
停泵自動密封部分，位于水泵軸封處外側，它是由大孔段和小孔段所組成的一種密封裝置。
大孔段位于軸封最外端，該段泵體軸封處內孔直徑較大，用橡膠或塑料等彈性材料制成的雙向U型密封環，裝在該段與泵軸構成的環形腔室內，并在內可軸向移動；大孔段外端部裝有通孔端蓋，并用螺栓固定在泵體軸封外端面上。雙向U型密封環外側U型部分與通孔端蓋構成B室，通孔端蓋上方鉆有一孔通入B室，該孔的另一端與水泵出口壓力水直接連通；雙向U型密封環內側肩臺端面與大孔段內側端面構成氣室C，在C室頂部鉆有一個小排氣孔通向泵外。
小孔段位于軸封中部，即大孔段和螺旋式軸封之間。在小孔段軸封處，泵體和雙向U型密封環內側的直徑尺寸均小于大孔段。該部分的雙向U型密封環與泵體軸封處小孔段內側端面構成A室，在A室內裝有彈簧，彈簧可壓縮或伸長。在小孔段內，雙向U型密封環內側的內環端部，其直徑小于該處軸的直徑，內環緊貼在軸表面對應的位置上。在靠近小孔段內側端部的泵軸上，有一段軸槽，其寬度為4～20毫米。當彈簧壓縮時，雙向U型密封環向左移動，使緊貼在軸表面的部分進入軸槽中，脫離與軸的接觸。
附圖圖面說明
圖1為一種自動密封水泵軸封裝置剖視結構示意圖。
圖2為一種自動密封水泵軸封裝置中小孔段內側雙向U型密封環的內環端部，停泵、運轉工況密封示意圖。
現結合附圖對本裝置作進一步說明本實用新型是由運轉自動密封和停泵自動密封所組成。
運轉自動密封是這樣實現的水泵運轉時，水泵出口的壓力水沿著
圖1中箭頭所指的方向經過通孔端蓋［11］上之孔［10］進入B室，彈簧［6］受B室的壓力的作用而被壓縮，雙向U型密封環［9］左移，其內側的內環端部進入軸槽［7］中，脫離軸肩臺接觸部分(如圖2中a示)，使泵軸運轉時沒有接觸摩擦部分。在雙向U型密封環左移的同時，C室內的空氣，由排氣孔［8］排出泵外，消除C室形成氣塞影響雙向U型密封環移動。運轉自動密封的中間螺旋段，軸［2］上的螺旋方向按泵軸的旋轉方向選擇，當軸旋轉時，其螺旋的作用(相當于螺桿泵)是阻止泵內介質向外流動。泵體［1］上，螺旋的方向又與泵軸上的螺旋方向相反，在兩螺旋之間形成旋蝸阻力密封，這樣泵內介質就不會往外泄漏，實現運轉自動密封。調節閥［5］的作用是將水泵出口少量的壓力水，經引水孔［4］進入環形槽［3］內，在環形槽內形成水封，該水部分流入螺旋進入泵內，另一部分沿著環形槽外側的間隙經小孔段和大孔段往泵外滴點泄漏，避免了外部空氣進入泵內。調節閥在安裝時一次性調整，使其泄漏量保持每分鐘6～20滴滴漏為宜。
停泵自動密封是這樣實現的停泵后，水泵出口壓力為零，B室中壓力消失，雙向U型密封環［9］在彈簧［6］的彈力作用下右移，使雙向U型密封環內側的內環端部與軸肩臺接觸(圖2中b示)，由于雙向U型密封環用橡膠或塑料等彈性材料制成，具有較好的彈性，且雙向U型密封環內環端部的孔徑尺寸小于該處軸的直徑，雙向U型密封環的內環端部與軸能緊密貼合，實現停泵自動密封。在雙向U型密封環［9］左移的同時，C室由排氣孔［8］自行充氣，使雙向U型密封環的移動不受影響。
水泵停運后，當水泵入口為正壓(灌注式取水)時，泵內及入口的倒灌之水經過泵軸與泵體之間的間隙流入A室形成靜壓，該靜壓力與彈簧共同作用于雙向U型密封環［9］，使其向右移動后內側內環與軸肩臺貼合，起著加強A室的密封作用。當水泵入口為負壓(吸入式取水)時，僅在彈簧力的作用下，雙向U型密封環向右移動，內側內環與軸肩臺也能緊密貼合，保證水泵在靜態下或啟動時軸封處的密封，保證泵內能形成足夠的真空度，水泵能直接啟動。
本實用新型與現有技術相比有以下特點1、本裝置結構簡單，除泵體和泵軸及其上面的螺旋外，實際構成自動密封裝置僅有雙向U型密封環，彈簧、調節閥和通孔端蓋四件組成。
2、水泵運轉中軸封各部無接觸部分，無磨損，無摩擦功的消耗，從而提高水泵效率，延長水泵的使用壽命。
3、水泵運轉中，無摩擦和磨損的易損另件存在，無維修工作量，水泵連續運轉周期長。
4、該裝置不另消耗動力源，不需外部條件就能實現運轉自動密封和停泵自動密封。
權利要求1.一種自動密封水泵軸封裝置；包括泵軸[2]、泵體[1]、引水孔[4]。本實用新型的特征在于泵體軸封處和泵軸構成的環形腔室，內裝有雙向U型密封環[9]，彈簧[6]，通孔端蓋[11]，泵體軸封處還有環形槽[3]，排氣孔[8]、泵軸[2]上有一段軸槽[7]。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征是雙向U型密封環［9］的內環端部內孔直徑小于該處軸的直徑，外環兩端部的直徑大于泵體該處孔的直徑。
3.如權利要求1、2所述的裝置，其特征是雙向U型密封環是用橡膠和其他彈性材料制成。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征是環形槽［3］的中部連通引水孔［4］，引水孔接管上裝有調節閥［5］與水泵出口連通。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征是排氣孔［8］連通C室至泵體外。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征是軸槽［7］直徑小于該處軸的直徑，寬度為4～20毫米。
專利摘要一種自動密封水泵軸封裝置。由運轉自動密封和停泵自動密封組成。運轉自動密封是通過泵體和泵軸上，方向相反的螺旋，形成旋渦阻力密封來實現的；停泵自動密封是通過雙向U型密封環，在水泵開、停時水壓的形成和消失迫使雙向密封環左右移動來實現自動密封的。該裝置結構簡單，消除了動、靜零件的摩擦和磨損，沒有摩擦功的消耗，不另消耗能源，沒有日常維修工作量，可使水泵長期安全連續運行。
文檔編號F16J15/54GK2058948SQ8921934
公開日1990年7月4日 申請日期1989年11月3日 優先權日1989年11月3日
發明者戴永生, 王春志, 楊裕章, 饒深祥 申請人:戴永生, 王春志, 楊裕章, 饒深祥