一種密封結(jié)構(gòu)及使用該密封結(jié)構(gòu)的離心泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種密封結(jié)構(gòu)，用于多級離心泵及單級離心泵，密封結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)件配合。密封結(jié)構(gòu)包括環(huán)形的金屬基體及環(huán)形的非金屬內(nèi)襯，在金屬基體的內(nèi)壁上設置有至少一個環(huán)繞金屬基體內(nèi)壁的徑向凹槽及至少一個沿金屬基體軸向的軸向凹槽，非金屬內(nèi)襯的外壁貼合金屬基體的內(nèi)壁并嵌入徑向凹槽及軸向凹槽中。本發(fā)明的優(yōu)點在于，可以減小密封結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)件之間的間隙，有效地減少泄漏量，提高泵的效率；解決了金屬材料磨損面之間的硬度差問題，防止了“咬合”問題和有效地減少磨損，延長泵的使用壽命；可以對轉(zhuǎn)子部件起到支撐的作用；采用徑向凹槽與軸向凹槽，提高了金屬基體與非金屬內(nèi)襯的嵌合度，金屬基體還可以重復多次利用，可以有效節(jié)約資源。
【專利說明】一種密封結(jié)構(gòu)及使用該密封結(jié)構(gòu)的離心泵
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及離心泵【技術領域】，尤其涉及一種泵用的復合型材料的密封結(jié)構(gòu)及使用該密封結(jié)構(gòu)的離心泵。
【背景技術】
[0002]泵用密封結(jié)構(gòu)，包括密封環(huán)、導葉套、平衡套、和密封腔的喉部節(jié)流襯套，這些密封結(jié)構(gòu)一般為靜止件，對泵體、泵蓋、進水段、中段、出水段和導葉等起保護作用，防止這些較大零件磨損，與葉輪、軸套等旋轉(zhuǎn)件配合使用，通過密封結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)件之間的微小間隙起到密封、支撐、平衡軸向力或節(jié)流的作用。傳統(tǒng)的密封結(jié)構(gòu)，包括密封環(huán)、導葉套、平衡套、和密封腔的喉部節(jié)流襯套，均采用金屬材料或金屬鑲嵌非金屬材料制成。金屬材料制成的密封結(jié)構(gòu)，其和葉輪、軸套的材質(zhì)相同或接近。對于一些腐蝕性較強的介質(zhì)，一般選用的金屬材料其抗咬合性差，間隙過小密封環(huán)套件與葉輪或軸套容易咬死，造成泵損壞，間隙過大，泄漏量增大，降低泵的效率，起不到密封環(huán)的作用。金屬鑲嵌非金屬材料制成密封結(jié)構(gòu)，其鑲嵌部分容易脫落，有的鑲嵌牢固，但金屬基體只能使用一次，不能重復多次回收利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種密封結(jié)構(gòu)及使用該密封結(jié)構(gòu)的離心泵，其能夠減小密封結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)件之間的間隙，減少泄漏量、提高離心泵的效率，減少離心泵的磨損，延長離心泵的使用壽命，并且提高了金屬基體與非金屬內(nèi)襯的嵌合度，金屬基體能夠多次重復利用。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種密封結(jié)構(gòu)，包括環(huán)形的金屬基體及環(huán)形的非金屬內(nèi)襯，在所述金屬基體的內(nèi)壁上設置有至少一個環(huán)繞所述金屬基體內(nèi)壁的徑向凹槽及至少一個沿所述金屬基體軸向的軸向凹槽，所述非金屬內(nèi)襯的外壁貼合所述金屬基體的內(nèi)壁并嵌入所述徑向凹槽及軸向凹槽中。
[0005]進一步，所述徑向溝槽的寬度大于等于3_，徑向溝槽側(cè)壁至鄰近的金屬基體端面距離大于等于2mm。
[0006]進一步，所述徑向溝槽為多個，相鄰的兩個徑向溝槽的側(cè)壁之間的距離大于等于2mm ο
[0007]進一步，所述軸向凹槽的寬度大于等于5mm，所述軸向凹槽的徑向尺寸小于或等于徑向溝槽的徑向尺寸。
[0008]進一步,所述軸向凹槽為多個,多個所述軸向凹槽沿所述金屬基體的圓周均勻分布。
[0009]進一步，所述非金屬內(nèi)襯的內(nèi)徑小于所述金屬基體的內(nèi)徑。
[0010]本發(fā)明還提供一種使用上述密封結(jié)構(gòu)的離心泵，所述離心泵為多級離心泵，包括密封環(huán)、導葉套及平衡套，所述密封環(huán)固定在所述多級離心泵的進水段或中段上，所述導葉套固定在所述多級離心泵的導葉上，所述密封環(huán)與所述導葉、導葉套及所述離心泵的葉輪配合，以實現(xiàn)密封及支撐的作用，所述平衡套固定在所述離心泵的出水段上，所述平衡套通過與所述離心泵的軸套或平衡轂配合，以平衡軸向力，所述密封環(huán)、導葉套及平衡套均采用上述的密封結(jié)構(gòu)。
[0011]本發(fā)明還提供一種使用上述密封結(jié)構(gòu)的離心泵，所述離心泵為單級離心泵，包括密封環(huán)及喉部節(jié)流襯套，所述密封環(huán)固定在所述離心泵的泵體上，與所述離心泵的葉輪配合，以實現(xiàn)密封節(jié)流，所述喉部節(jié)流襯套與所述離心泵的軸套配合使用，以實現(xiàn)局部節(jié)流，其特征在于，所述密封環(huán)及所述喉部節(jié)流襯套均采用上述的密封結(jié)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于，可以減小密封結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)件之間的間隙，有效地減少泄漏量，提高泵的效率；解決了金屬材料磨損面之間的硬度差問題，防止了 “咬合”問題和有效地減少磨損，延長泵的使用壽命；可以對轉(zhuǎn)子部件起到支撐的作用；采用徑向凹槽與軸向凹槽，提高了金屬基體與非金屬內(nèi)襯的嵌合度，金屬基體還可以重復多次利用，可以有效節(jié)約資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1所示為本發(fā)明一種密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所不為圖1中A — A首I]視圖；
圖3所示為本發(fā)明一種多級離心泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示為本發(fā)明一種單級離心泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標記:
1、密封結(jié)構(gòu)；10、金屬基體；
I1、非金屬內(nèi)襯；12、徑向凹槽；
13、軸向凹槽；
3、多級離心泵；30、密封環(huán)；
31、導葉套；32、平衡套；
33、離心泵進水段；34、離心泵中段；
35、導葉；36、葉輪；
4、單級離心泵；40、密封環(huán)；
41、喉部節(jié)流襯套；42、泵體；
43、葉輪；44、軸套。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的一種密封結(jié)構(gòu)及使用該密封結(jié)構(gòu)的離心泵的【具體實施方式】做詳細說明。
[0016]圖1所示為本發(fā)明一種密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2所示為圖1中A-A剖視圖，參見圖1及圖2，本發(fā)明一種密封結(jié)構(gòu)I包括環(huán)形的金屬基體10及環(huán)形的非金屬內(nèi)襯11。所述非金屬內(nèi)襯11可以為耐磨耐腐蝕的氟塑料或橡膠。
[0017]在所述金屬基體10的內(nèi)壁上設置有至少一個環(huán)繞所述金屬基體10內(nèi)壁的徑向凹槽12。所述徑向凹槽12指的是沿金屬基體10半徑方向凹陷的凹槽，所述徑向凹槽12環(huán)繞所述金屬基體10的內(nèi)壁，可以形成一環(huán)形凹槽。在圖1中采用虛線表示徑向凹槽12的底部的位置，在圖2中可以清楚觀察到徑向凹槽12。在本【具體實施方式】中，所述徑向凹槽12為一個，所述徑向溝槽12的寬度大于等于3_，徑向溝槽12的側(cè)壁至鄰近的金屬基體10的端面的距離大于等于2mm，以便于徑向凹槽12能更好地固定所述非金屬內(nèi)襯11。在本發(fā)明的其他實施方式中，所述徑向凹槽12可以為多個，所述多個徑向凹槽12沿金屬基體10的軸向依次設置，最靠近金屬基體10的端面的徑向凹槽12的側(cè)壁至鄰近的金屬基體10的端面的距離大于等于2mm，相鄰的兩個徑向凹槽12的側(cè)壁之間的距離大于等于2mm，以便于徑向凹槽12能更好地固定所述非金屬內(nèi)襯11且保證金屬基體10的強度。
[0018]在所述金屬基體10的內(nèi)壁上還設置有至少一個沿所述金屬基體10軸向的軸向凹槽13。在本【具體實施方式】中，所述軸向凹槽13沿金屬基體10的軸向的方向貫穿所述金屬基體10，所述軸向凹槽13的寬度大于等于5mm，所述軸向凹槽13的徑向尺寸小于或等于徑向溝槽12的徑向尺寸，以便于更好地固定所述非金屬內(nèi)襯11。所述軸向凹槽13可以為一個也可以為多個，在本【具體實施方式】中，所述軸向凹槽13為六個，六個軸向凹槽13沿金屬基體10的圓周均勻分布。
[0019]所述非金屬內(nèi)襯11貼合所述金屬基體10的內(nèi)壁并嵌入所述徑向凹槽12及軸向凹槽13中。所述徑向凹槽12及軸向凹槽13對非金屬內(nèi)襯11起到固定的作用，提高非金屬內(nèi)襯11與金屬基體10嵌合度，有效防止非金屬內(nèi)襯11從金屬基體10上脫離，從而形成一復合型材料的密封結(jié)構(gòu)I。為了便于所述非金屬內(nèi)襯11與所述金屬基體10配合，所述非金屬內(nèi)襯11的內(nèi)徑小于所述金屬基體10的內(nèi)徑。
[0020]所述密封結(jié)構(gòu)I與離心泵各個構(gòu)件配合使用，例如，葉輪密封環(huán)、殼體密封環(huán)導葉套、平衡套、喉部節(jié)流襯套。通過密封結(jié)構(gòu)I與離心泵各個構(gòu)件之間的微小間隙，起到密封、支撐、平衡、節(jié)流的作用。在密封結(jié)構(gòu)I使用時，主要損耗的是非金屬內(nèi)襯11，對金屬基體10的損耗比較少，所以，金屬基體10可以重復多次利用，有效節(jié)約資源。
[0021]本發(fā)明還提供一種使用上述密封結(jié)構(gòu)I的離心泵，圖3所示為本發(fā)明一種多級離心泵的結(jié)構(gòu)示意圖。所述多級離心泵3包括兩個密封環(huán)30、導葉套31及平衡套32。所述密封環(huán)30分別固定在所述多級離心泵3的進水段33及中段34上，所述密封環(huán)30作為葉輪密封環(huán)使用。所述導葉套31固定在所述多級離心泵3的導葉35上。所述密封環(huán)30與所述導葉35、導葉套31及所述離心泵的葉輪36配合，以起到密封及支撐的作用。所述平衡套32固定在所述多級離心泵3的出水段37上，所述平衡套32通過與所述多級離心泵3的軸套(附圖中未標示)或平衡轂(附圖中未標示)配合，以平衡軸向力。所述密封環(huán)30、導葉套31及平衡套32均采用本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)I。
[0022]本發(fā)明還提供一種使用上述密封結(jié)構(gòu)I的離心泵，圖4所示為本發(fā)明一種單級離心泵的結(jié)構(gòu)示意圖。所述單級離心泵4包括密封環(huán)40及喉部節(jié)流襯套41，所述密封環(huán)40固定在所述單級離心泵4的泵體42上，所述密封環(huán)40作為殼體密封環(huán)使用。所述密封環(huán)40與所述單級離心泵4的葉輪43配合，以起到密封節(jié)流的作用。所述喉部節(jié)流襯套41與所述單級離心泵4的軸套44配合使用，以起到局部節(jié)流的作用，所述密封環(huán)40及所述喉部節(jié)流襯套41均采用本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)I。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種密封結(jié)構(gòu)，包括環(huán)形的金屬基體及環(huán)形的非金屬內(nèi)襯，其特征在于，在所述金屬基體的內(nèi)壁上設置有至少一個環(huán)繞所述金屬基體內(nèi)壁的徑向凹槽及至少一個沿所述金屬基體軸向的軸向凹槽，所述非金屬內(nèi)襯的外壁貼合所述金屬基體的內(nèi)壁并嵌入所述徑向凹槽及軸向凹槽中。
2.根據(jù)權利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述徑向溝槽的寬度大于等于3mm，徑向溝槽側(cè)壁至鄰近的金屬基體的端面的距離大于等于2mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述徑向溝槽為多個，相鄰的兩個徑向溝槽的側(cè)壁之間的距離大于等于2mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸向凹槽的寬度大于等于5mm，所述軸向凹槽的徑向尺寸小于或等于徑向溝槽的徑向尺寸。
5.根據(jù)權利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸向凹槽為多個，多個所述軸向凹槽沿所述金屬基體的圓周均勻分布。
6.根據(jù)權利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述非金屬內(nèi)襯的內(nèi)徑小于所述金屬基體的內(nèi)徑。
7.—種離心泵，所述離心泵為多級離心泵，包括密封環(huán)、導葉套及平衡套，所述密封環(huán)固定在所述多級離心泵的進水段或中段上，所述導葉套固定在所述多級離心泵的導葉上，所述密封環(huán)與所述導葉、導葉套及所述離心泵的葉輪配合，以實現(xiàn)密封及支撐的作用，所述平衡套固定在所述離心泵的出水段上，所述平衡套通過與所述離心泵的軸套或平衡轂配合，以平衡軸向力，其特征在于，所述密封環(huán)、導葉套及平衡套均采用權利要求1-6所述的密封結(jié)構(gòu)。
8.—種離心泵，所述離心泵為單級離心泵，包括密封環(huán)及喉部節(jié)流襯套，所述密封環(huán)固定在所述離心泵的泵體上，與所述離心泵的葉輪配合，以實現(xiàn)密封節(jié)流，所述喉部節(jié)流襯套與所述離心泵的軸套配合使用，以實現(xiàn)局部節(jié)流，其特征在于，所述密封環(huán)及所述喉部節(jié)流襯套均采用權利要求1-6所述的密封結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F04D29/12GK103953576SQ201410134487
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權日:2014年4月4日
【發(fā)明者】李文周, 李永勃, 王姣, 李燕, 呂真菁, 林朝興, 郭晨俊 申請人:上海第一水泵廠有限公司