專(zhuān)利名稱(chēng)：離心泵及其靜態(tài)密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離心泵及其進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封的靜態(tài)密封件。本發(fā)明特別涉及通過(guò)例如在靜態(tài)密封件磨損時(shí)可以調(diào)節(jié)其間隙而不需要停止泵的方式調(diào)整所述靜態(tài)密封件及其用作配對(duì)環(huán)的連接。
背景技術(shù)：
動(dòng)態(tài)密封是一種密封配置，該配置能夠在沒(méi)有任何機(jī)械接觸的情況下密封操作期間的離心泵，使得沒(méi)有液體沿著軸朝著軸承和驅(qū)動(dòng)器泄漏。用于相同目的的其它密封配置例如是編織填料和滑動(dòng)環(huán)密封件，它們都需要在轉(zhuǎn)動(dòng)和固定表面之間機(jī)械接觸。換言之，清楚的是基于連續(xù)機(jī)械接觸的所述密封類(lèi)型在其壽命期間的某些時(shí)刻經(jīng)受磨損問(wèn)題。
動(dòng)態(tài)密封在結(jié)合泵的后壁布置的環(huán)形腔室內(nèi)在泵軸承(從抽吸導(dǎo)管看到)前部定位在泵蝸殼之后。所述腔室在泵葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的地方與泵蝸殼直接流體連通。連接在泵軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)將所述腔室分成葉輪側(cè)空腔和泵軸承側(cè)空腔。所述盤(pán)設(shè)置面向軸承側(cè)空腔的葉片，由此它可稱(chēng)為反射器(repeller)，由此盤(pán)的另一側(cè)是平坦的。考慮到所述環(huán)形腔室含有液體的情況，所述盤(pán)上的葉片趨于將液體首先徑向向外并圍繞盤(pán)的外周邊泵送到腔室的葉輪側(cè)空腔。但是，現(xiàn)在泵在操作過(guò)程中，通過(guò)葉輪在泵蝸輪內(nèi)產(chǎn)生的壓力影響相反方向，即葉輪朝著軸承壓迫液體。由此，形成平衡，其中通過(guò)所述反射器的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的液體環(huán)補(bǔ)償葉輪產(chǎn)生的壓力，并且泵通過(guò)沒(méi)有液體進(jìn)入軸承側(cè)上的腔室的軸空間的方式密封。但是，當(dāng)泵不運(yùn)行時(shí)，將要泵送的液體允許在腔室內(nèi)圍繞反射器盤(pán)的邊緣自由流動(dòng)到軸空間并且從中流到環(huán)境，除非以適當(dāng)方式防止。這通過(guò)所謂的靜態(tài)密封件來(lái)完成，靜態(tài)密封件具有多種公知類(lèi)型。其中，WO-A1-03/040598和CA-C-1317329與靜態(tài)密封件相關(guān)。但是，以下描述討論兩種其它基本類(lèi)型的靜態(tài)密封件，這些密封件認(rèn)為是本發(fā)明的基礎(chǔ)。在一種類(lèi)型中，例如圖1所示的一個(gè)靜態(tài)密封件，由柔性材料制成并且朝著泵軸徑向延伸的盤(pán)連接到泵殼體上或連接到其蓋上，并且具有連接在軸上的環(huán)，以用作柔性盤(pán)的配對(duì)構(gòu)件。所述環(huán)以如下方式安裝在軸上，即在液體從泵流到軸空間時(shí)，它將柔性盤(pán)壓靠軸上的環(huán)，或者更準(zhǔn)確地說(shuō)，壓靠所述環(huán)的密封表面。下面更加詳細(xì)描述的另一選擇是將柔性材料盤(pán)自然地布置在軸上以及將其固定配對(duì)部分固定在泵殼體或殼體蓋上。但是兩種情況的操作原理保持相同。
具有連接到泵殼體或殼體蓋上的柔性盤(pán)的上面更加詳細(xì)描述的進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封的靜態(tài)密封件的缺陷在于在泵停止時(shí)，離心力推動(dòng)配對(duì)環(huán)和靜態(tài)密封件之間的液體。這可能造成將要泵送的液體泄漏以及密封件磨損。所述問(wèn)題的一種解決方法在專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)US4973063中披露，其中兩個(gè)密封環(huán)(一個(gè)柔性，另一個(gè)不可柔曲)定位在該軸上，以便在泵運(yùn)行的同時(shí)結(jié)合動(dòng)態(tài)密封防止液體溢流。兩個(gè)密封件是轉(zhuǎn)動(dòng)的，并且更靠近動(dòng)態(tài)密封的不可柔曲的密封環(huán)的目的是防止液體流到用作主要密封件的外部密封環(huán)，并且從中進(jìn)一步流出。由于兩個(gè)密封件在泵殼體內(nèi)部組裝在軸上，難以調(diào)節(jié)間隙，并且只通過(guò)停止泵來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
通常用作離心泵軸密封件的進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封的靜態(tài)密封件如上所述由固定組裝的柔性盤(pán)和通過(guò)鎖定螺釘連接到軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)配對(duì)環(huán)形成。下面，列舉這種構(gòu)造影響泵操作的多個(gè)缺陷-當(dāng)泵停止運(yùn)行時(shí)，離心力加速液體逃逸以及轉(zhuǎn)動(dòng)配對(duì)環(huán)和靜態(tài)密封件之間夾帶的殼體造成將要泵送的液體泄漏以及密封件磨損；-由于靜態(tài)密封件的配對(duì)環(huán)連接在軸上，當(dāng)靜態(tài)密封件磨損時(shí)，泵必須停止。通常用來(lái)連接配對(duì)環(huán)的鎖定螺釘必須松開(kāi)，并且隨后配對(duì)環(huán)必須運(yùn)動(dòng)到用于靜態(tài)密封件的新位置。這種類(lèi)型的調(diào)節(jié)非常費(fèi)時(shí)并且煩瑣；-在現(xiàn)有技術(shù)的解決方法中，沒(méi)有用于泄漏飛濺收集的裝置和軸蓋，如果該結(jié)構(gòu)設(shè)置防止飛濺并且與軸接觸的蓋，應(yīng)該總是在配對(duì)環(huán)間隙調(diào)節(jié)之前拆卸。該配置復(fù)雜、成本高并且難以使用。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，通過(guò)以如下的另一方式來(lái)構(gòu)造所披露的結(jié)構(gòu)，即在現(xiàn)有技術(shù)配置中用作靜態(tài)密封件的柔性板制成可以轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)計(jì)成可適用于此目的，并且將其定位在軸空間內(nèi)，并且通過(guò)將在現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)動(dòng)的配對(duì)環(huán)制成靜態(tài)密封件，并且將其定位在進(jìn)一步遠(yuǎn)離葉輪的軸向上，從而獲得以下優(yōu)點(diǎn)-當(dāng)泵停止、但還轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得離心力將被泵送的液體和可能夾帶其中的顆粒一起傳遞離開(kāi)靜態(tài)密封件的密封點(diǎn)附近，由此減小液體的泄漏和密封件的磨損；-當(dāng)靜態(tài)密封件磨損時(shí)，可以在泵運(yùn)行的同時(shí)調(diào)節(jié)其間隙，這是由于可以結(jié)合連接到泵殼體蓋或殼體上的密封蓋進(jìn)行調(diào)節(jié)，密封蓋作為靜態(tài)密封件的配對(duì)構(gòu)件操作。由此，與傳統(tǒng)配置相比，可更加快速地進(jìn)行調(diào)節(jié)；-按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，保護(hù)軸離開(kāi)被泵送的液體，并且如果密封件泄漏，將飛濺物收集在密封蓋內(nèi)并且以受控方式將其引導(dǎo)到泄漏收集系統(tǒng)。密封蓋還可設(shè)計(jì)成使得轉(zhuǎn)動(dòng)軸被覆蓋，由此軸將不如同現(xiàn)有技術(shù)解決方法那樣在調(diào)節(jié)密封件間隙過(guò)程中受到危險(xiǎn)，也不使其妨礙調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的目的在于通過(guò)披露例如一種適用于離心泵的靜態(tài)密封件來(lái)消除現(xiàn)有技術(shù)離心泵的至少某些問(wèn)題和缺陷。通過(guò)使用所述的靜態(tài)密封件，可以在泵停止、但還轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使得離心力將被泵送的液體和可能夾帶其中的顆粒一起傳遞離開(kāi)靜態(tài)密封件的密封點(diǎn)附近，由此減小液體的泄漏和密封件的磨損。按照本發(fā)明的離心泵以及在結(jié)合離心泵使用的靜態(tài)密封件的典型特征在于在靜態(tài)密封件磨損時(shí)，在泵還運(yùn)行時(shí)，可以調(diào)節(jié)其間隙。
按照本發(fā)明的離心泵及其靜態(tài)密封件的其它特征將在所附權(quán)利要求中變得清楚。


下面將參考附圖，通過(guò)實(shí)例，更加詳細(xì)地描述按照本發(fā)明的離心泵及其靜態(tài)密封件，附圖中圖1示意表示與離心泵相結(jié)合的按照現(xiàn)有技術(shù)的靜態(tài)密封件；以及圖2示意表示與離心泵相結(jié)合的按照本發(fā)明的靜態(tài)密封件。
具體實(shí)施例方式
圖1使用表示按照現(xiàn)有技術(shù)用于離心泵的進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封的靜態(tài)密封件的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。離心泵的葉輪(未在附圖示出)將進(jìn)入泵的液體從左側(cè)沿著抽吸導(dǎo)管泵送到泵蝸殼的壓力開(kāi)口。葉輪連接到泵軸12上，泵軸12通過(guò)軸承安裝在泵殼體右側(cè)(部分已經(jīng)剖開(kāi))。葉輪之后的泵內(nèi)空間通過(guò)泵后壁20限制。定位在結(jié)合泵的后壁20配置的環(huán)形密封腔室32內(nèi)并連接到泵軸12上的盤(pán)30用作泵的動(dòng)態(tài)密封，并且稱(chēng)為反射器。轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)30(即連接到軸12上的反射器)將腔室32分成葉輪側(cè)空腔34和泵軸承側(cè)空腔36，其方式是在盤(pán)30邊緣的外周邊外側(cè)的所述空腔之間具有流體連通。大致在盤(pán)的整個(gè)徑向尺寸上，所述盤(pán)30在面向所述軸承側(cè)孔36的一側(cè)設(shè)置葉片38，同時(shí)相對(duì)側(cè)是平的。反射器葉片38的目的在于將軸承側(cè)空腔36內(nèi)的液體向外朝著葉輪側(cè)空腔34泵送，這也通過(guò)泵葉輪產(chǎn)生的壓力影響，并通過(guò)葉輪的后葉片產(chǎn)生的背壓減小。換言之，反射器的葉片38產(chǎn)生影響從空腔36到空間34并朝著泵葉輪的壓力，由此葉輪之后的空間內(nèi)的壓力得以平衡。
通常使用的離心泵的所述進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封的靜態(tài)密封件是從葉輪觀看布置在動(dòng)態(tài)密封之后的柔性靜態(tài)板或盤(pán)40，靜態(tài)板或盤(pán)通過(guò)環(huán)46和螺栓或無(wú)頭螺釘48連接到泵殼體或殼體蓋上，并且在泵停止時(shí)壓靠軸12上的轉(zhuǎn)動(dòng)靜靜態(tài)密封件40的配對(duì)環(huán)42上，并且防止液體流出泵。換言之，從葉輪方向(從附圖左側(cè))進(jìn)入的液體因此將密封盤(pán)40壓靠配對(duì)環(huán)42。配對(duì)環(huán)42通過(guò)一個(gè)或多個(gè)螺釘連接在軸12上。在泵停止、但還運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)例如說(shuō)明書(shū)背景技術(shù)中所列舉的問(wèn)題，由此離心力將進(jìn)入軸空間44的液體在靜密封盤(pán)40和轉(zhuǎn)動(dòng)配對(duì)環(huán)42之間推到動(dòng)態(tài)密封之后的軸承一側(cè)上。所述的密封件具有如下的構(gòu)造，即由于離心力，進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)配對(duì)環(huán)42的表面范圍的固體材料趨于沿著該表面向外流動(dòng)，由此它進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和密封盤(pán)之間的間隙。在位于其之間的同時(shí)，固體材料或者腐蝕該表面，大多數(shù)腐蝕密封盤(pán)，或者在表面之間的相互運(yùn)動(dòng)停止時(shí)離開(kāi)該表面之間的間隙，由此密封空間內(nèi)的液體從中泄漏。
圖2表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的密封配置。按照本發(fā)明，圖1的公知靜密封配置的結(jié)構(gòu)以如下方式進(jìn)行顛倒變化，即用作靜態(tài)密封件的柔性板40進(jìn)行重新設(shè)計(jì)并且可以轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)的固定配對(duì)環(huán)42現(xiàn)在制成靜態(tài)密封件。新型柔性密封裝置50在動(dòng)態(tài)密封之后位于泵軸上，并且其中按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例防止軸12與將被泵送的液體接觸。從泵的葉輪觀看，按照本發(fā)明的新型靜(即固定)配對(duì)環(huán)60自然位于柔性密封裝置50之后。由于新型靜態(tài)密封件的柔性密封裝置50是轉(zhuǎn)動(dòng)的，可以通過(guò)離心力保持液體和可能夾帶其中的顆粒遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)密封裝置和靜密封裝置之間。
靜態(tài)密封件的柔性密封裝置50按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是管狀圓柱形形式，它在面向泵葉輪的部分52處具有一致的直徑，隨后是具有小于部分52的直徑的限制部分54，部分54的目的在于確保密封件的柔性，并且之后是具有較大直徑并且面向固定配對(duì)環(huán)60的突唇56。所述密封件突唇56的軸向尺寸小于部分52。另外，突唇56的軸向尺寸朝著突唇的徑向外尖端減小。最好大致垂直于軸12并且壓靠配對(duì)環(huán)60的端表面的柔性密封裝置50的密封表面58可以是直的，或者至少部分傾斜，而突唇56的尖端更加靠近配對(duì)環(huán)的表面。當(dāng)密封表面58通過(guò)適當(dāng)成形傾斜時(shí)，在泵啟動(dòng)時(shí)，由于離心力，突唇的尖端趨于向外彎轉(zhuǎn)，并且同時(shí)略微離開(kāi)配對(duì)環(huán)60，換言之與配對(duì)環(huán)60隔開(kāi)，由此可以減小靜態(tài)密封件的磨損。
作為連接到泵殼體蓋和殼體72上的環(huán)形密封蓋62一部分的配對(duì)環(huán)60用作靜態(tài)密封件的柔性密封裝置50的配對(duì)部分。密封蓋62通過(guò)從大致管狀密封蓋62延伸的凸緣64連接到泵殼體或殼體蓋上。凸緣64設(shè)置連接螺栓或無(wú)頭螺釘66所需的開(kāi)口，由此密封蓋連接到泵殼體72或殼體蓋上。對(duì)于用作這種靜態(tài)密封件的第二部分的密封蓋62來(lái)說(shuō)，可以具有一個(gè)或多個(gè)連接點(diǎn)，但是最好是三個(gè)連接點(diǎn)。由此，可以通過(guò)無(wú)頭螺釘66或旋入其中的螺母68來(lái)調(diào)節(jié)靜態(tài)密封件。這種調(diào)節(jié)與連接到泵殼體蓋或殼體上的密封蓋62相結(jié)合來(lái)進(jìn)行，由此當(dāng)靜態(tài)密封件磨損時(shí)，可以在泵運(yùn)行的同時(shí)調(diào)節(jié)其間隙。由此，與傳統(tǒng)解決方法相比，可以更容易和快速地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
按照?qǐng)D2，靜態(tài)密封件的柔性密封裝置50保護(hù)軸12不受被泵送液體的影響。如果柔性密封裝置50朝著軸承可滲漏濕氣或泄漏，按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可以將泄漏物收集到用作柔性密封裝置50的配對(duì)部分的密封蓋62，并且另外以受控方式從中排入到收集系統(tǒng)70。密封蓋62可朝著泵軸承延伸，如附圖示意所示，使得轉(zhuǎn)動(dòng)軸12可被密封蓋覆蓋，由此沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)解決方法那樣在調(diào)節(jié)靜態(tài)密封件的間隙時(shí)接觸轉(zhuǎn)動(dòng)軸的危險(xiǎn)，也不妨礙間隙的調(diào)節(jié)。
從以上說(shuō)明中必須注意到具有配對(duì)環(huán)和凸緣以及延伸部的密封蓋表示成一個(gè)整體構(gòu)件。當(dāng)然可以將密封蓋制成多個(gè)元件。例如配對(duì)環(huán)可以是在組裝密封件時(shí)與凸緣和軸蓋連接在一起的分開(kāi)部件。以類(lèi)似方式，也可以具有其它變型。例如軸蓋可以不是密封蓋的整體部分，而是采用連接螺栓和無(wú)頭螺釘進(jìn)行連接的分開(kāi)部件。
從以上描述中可以看出，可以開(kāi)發(fā)一種比所述靜態(tài)密封件配置更加靈活的靜態(tài)密封件，所述配置例如可以在泵運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)間隙。雖然結(jié)合當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例，通過(guò)實(shí)例描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解到本發(fā)明不局限于所披露的實(shí)施例，而是趨于覆蓋其特征和其它應(yīng)用的多種組合和/或變型，而不偏離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種離心泵，包括泵殼體(72)、軸(12)、連接在軸上的葉輪以及結(jié)合軸(12)布置的動(dòng)態(tài)密封(30、32)以及從葉輪觀看結(jié)合軸(12)布置在動(dòng)態(tài)密封之后的靜態(tài)密封件，所述靜態(tài)密封件包括軸(12)上的柔性密封裝置(50)及其固定配對(duì)環(huán)，其特征在于，包括固定配對(duì)環(huán)(60)的密封蓋(62)可在泵的軸向上調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于，靜態(tài)密封件的間隙可以在泵運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)。
3.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，密封蓋(62)通過(guò)調(diào)節(jié)裝置(64、66、68)連接到泵殼體(72)和/或殼體蓋上。
4.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置包括密封蓋的凸緣(64)和具有螺母(68)的連接螺栓或無(wú)頭螺釘(66)。
5.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，密封蓋(62)朝著泵軸承的延伸部用作軸蓋。
6.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，用于收集從靜態(tài)密封件到密封蓋(62)的液體泄漏并且將其進(jìn)一步引導(dǎo)到泄漏收集系統(tǒng)(70)的裝置。
7.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，靜態(tài)密封件的柔性密封裝置(50)位于泵軸上，并且由圓柱形部分(52)、環(huán)形限制部分(54)和突唇(56)形成。
8.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，所述密封裝置(50)防止被泵送的液體與泵軸(12)接觸。
9.一種與離心泵的動(dòng)態(tài)密封相結(jié)合使用的靜態(tài)密封件，所述靜態(tài)密封件包括柔性密封裝置(50)及其固定配對(duì)環(huán)，其特征在于，配對(duì)環(huán)(60)是帶有凸緣(64)的密封蓋(62)的一部分，通過(guò)凸緣可以調(diào)節(jié)靜態(tài)密封件的間隙。
10.如權(quán)利要求9所述的靜態(tài)密封件，其特征在于，組裝在軸上的靜態(tài)密封件的柔性密封裝置(50)在其一端形成大致圓形部分(52)、環(huán)形限制部分(54)并且在其另一端形成密封裝置(50)的徑向向外延伸的突唇(56)，突唇一側(cè)形成密封裝置(50)的端表面(58)并且和配對(duì)環(huán)(60)一起操作。
11.如權(quán)利要求10所述的靜態(tài)密封件，其特征在于，所述端表面(58)是大致徑向的。
12.如權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的靜態(tài)密封件，其特征在于，密封裝置(50)的靜態(tài)密封件，其特征在于，密封裝置(50)的端表面(58)完全或部分傾斜。
13.如權(quán)利要求8-11任一項(xiàng)所述的靜態(tài)密封件，其特征在于，突唇(56)的所述徑向最外部分形成突唇的尖端，該尖端在密封件操作時(shí)與配對(duì)環(huán)(60)接觸。
14.如權(quán)利要求9-13任一項(xiàng)所述的靜態(tài)密封件，其特征在于，突唇(56)的所述尖端比突唇的其它部分進(jìn)一步軸向延伸。
15.如權(quán)利要求9-14任一項(xiàng)所述的靜態(tài)密封件，其特征在于，密封蓋(62)大致圓柱形形式，形成軸蓋。
16.如權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的靜態(tài)密封件，其特征在于，密封蓋設(shè)置用于引導(dǎo)泄漏液體到泄漏收集系統(tǒng)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明一種離心泵及其進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封的靜態(tài)密封件。本發(fā)明特別涉及通過(guò)例如在靜態(tài)密封件磨損時(shí)可以調(diào)節(jié)其間隙而不需要停止泵的方式調(diào)整所述靜態(tài)密封件及其用作配對(duì)環(huán)的連接。按照本發(fā)明的離心泵的特征包括泵殼體(72)、軸(12)、連接在軸上的葉輪以及結(jié)合軸(12)布置的動(dòng)態(tài)密封(30、32)以及從葉輪觀看結(jié)合軸(12)布置在動(dòng)態(tài)密封之后的靜態(tài)密封件，所述靜態(tài)密封件包括軸(12)上的柔性密封裝置(50)及其固定配對(duì)環(huán)，其中包括固定配對(duì)環(huán)(60)的密封蓋(62)可在泵的軸向上調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F04D29/12GK1865710SQ200610082418
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日
發(fā)明者H·曼尼南 申請(qǐng)人:蘇舍泵有限公司