專利名稱：離心泵外裝式雙軸封結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泵，尤指一種離心泵外裝式雙軸封結構。
離心泵主要是借泵葉急速旋轉而產生離心作用，從而產生壓力，此壓力克服水位差借以將泵液送至高處，如高塔或貯槽。又，泵要能產生升高泵液的壓力，其泵殼須處于密閉狀態(tài)，因此，在泵殼與旋轉軸的介面中(固定與旋轉之間)，是必須設置特殊的對接面來產生密閉效果。請參閱圖1，顯示一習用泵的泵殼與旋轉軸體8間的軸封構造設置，該軸封構造為使軸體8與泵間形成良好的密閉性，以阻絕有毒的泵液(如苯、丙烯晴)或可燃的泵液(如汽油、液化石油氣)外泄，達到維護環(huán)境的效果。
上述習用的泵軸封構造中，為使軸體8的旋轉環(huán)83得到適當?shù)恼鎵毫?，故設有彈簧81，為了使彈簧81能配置均勻，而設有保持環(huán)80， 再因旋轉環(huán)83和軸體8間須密閉，而設有背托環(huán)82及O形墊圈832，至于固定環(huán)84須和泵殼密閉，而設有O形墊圈841。
上述各軸封元件配合一軸套89要組裝在軸體8上時，必須以假安裝方式測出各元件在軸體8的位置后，在軸體8外的軸套89上先作記號，再將笨重的軸體8拆卸，重新進行軸封的裝配測試，如此繁瑣程序，不僅在裝配上浪費時間，且不利軸封的維修組裝，而且存在彈簧81暴露于泵液中的缺點。此軸封結構的缺點，已在公告第251647號離心泵的軸封結構改良專利中加以改善，該結構借軸套及旋轉環(huán)、彈簧等作適當?shù)脑O計，具有組裝便利，防止泵液中的雜質侵蝕彈簧的優(yōu)點。
就上述單軸封結構而言，泵體內的軸封若有損壞，則含有有害物質的泵液會立刻泄出，且操作中的系統(tǒng)又常常無法立即停止，遂造成操作上的困擾，尤其，世界環(huán)保標準漸漸嚴苛，在泵液的操作環(huán)境中所含的PPM值是有一定標準的，因此，泵體內的軸封結構須有更好的設計，以盡力防止泵液的外泄才行。因此泵的軸封結構，對于特殊的操作環(huán)境，是需要有內、外雙軸封形態(tài)的結構。
請參閱圖2所示，是習用一種以雙軸封結構來使軸體9與泵本體90間形成良好密閉性的泵軸封構造，其結構主要包括有彈簧91、內外兩固定環(huán)94和940、內外兩旋轉環(huán)93等構件組成內外雙軸封，當內軸封損壞時，尚可借外軸封來防止泵液馬上外泄。就此雙軸封結構，雖在防止泵液外泄的效果上較單軸封佳，而逐漸被使用于高溫、高壓操作環(huán)境中(如高爐用水)。由于該習用雙軸封結構尚不完善，其除雙軸封構件是設置在泵本體90內，不但存在軸封構件裝配不便且不利軸封維修的缺點，而且其利用內外兩固定環(huán)配合內外旋轉環(huán)所組成的結構，亦過于復雜。
針對習用離心泵雙軸封結構存在的上述缺點，應該設計出另一種不同結構的軸封，以使軸封的結構能更簡化，且延長軸封使用壽命，并使軸封構件的組裝更加便利。
據此，本實用新型的目的是在于提供一種離心泵外裝式雙軸封結構，主要是在泵體外蓋內設一可置于軸體的軸套及兩旋轉環(huán)、兩固定環(huán)及彈簧等構件，形成一雙軸封結構，其中兩旋轉環(huán)位于軸套肩部兩側，彈簧容置在兩旋轉環(huán)所設的托環(huán)間，使軸封構件組裝便利，且旋轉環(huán)具有平衡的背壓，以避免操作失當?shù)奈ｋU性，尤其是彈簧能強制冷卻液在軸封室與冷卻槽間流動，從而提高軸封的使用壽命。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案本實用新型離心泵外裝式雙軸封結構，是在泵體外蓋內設有一可穿套在軸體的軸套、兩可穿套在軸套外的內外旋轉環(huán)、兩可穿套在軸套外的內外固定環(huán)及彈簧，其中軸套上適當位置設有一圓環(huán)肩部，而旋轉環(huán)設有臺階狀內孔的柱狀環(huán)體，其特征在于，所述的軸套的肩部兩側端位置分別設有數(shù)個鍵塊，旋轉環(huán)的較大開口端設有數(shù)個對應軸套健塊的鍵槽，又，旋轉環(huán)位于近較小開口端的位置設有向外突出的托環(huán)，借助鍵槽卡合在鍵決側邊，使內外旋轉環(huán)可相對套置在軸套肩部兩側，又，彈簧位于內外旋轉環(huán)間及兩側端抵于兩旋轉環(huán)的托環(huán)，而內外固定環(huán)貼設在兩旋轉環(huán)外側，并定位在泵體外蓋中兩側預定位置，以形成一外裝式且彈簧具有強制冷卻液流動功能的雙軸封結構。
本實用新型的上述目的，還可通過以下技術措施來進一步實現(xiàn)本實用新型所述的旋轉環(huán)可不設托環(huán)，而將彈簧設置在軸套兩鍵塊間，所述軸套的鍵塊可設在肩部靠中間位置，而兩旋轉環(huán)的鍵槽與對應軸套的鍵塊兩側卡合，彈簧位于兩旋轉環(huán)的托環(huán)間，在軸套內側端未與軸體定位的情況下，所述的軸套外側端可設一定位環(huán)并定位在軸體上，所述的外固定環(huán)外側的泵體外蓋處可加設有冷卻孔，并在該冷卻孔外側設置一個封閉用的迷宮環(huán)，所述的旋轉環(huán)內孔的臺階處可設有一個斜角，以配合旋轉環(huán)內孔的空間。
為能詳細了解本實用新型的結構特點及使用效果，茲舉一實施例并配合
如下圖1是習用泵單軸封結構的示意圖圖2是習用泵雙軸封結構的示意圖圖3是本實用新型實施例剖視示意圖圖4是圖3所示的軸封構件的分解示意圖圖5是本實用新型第二實施例剖視示意圖圖6是本實用新型第三實施例剖視示意圖圖7是本實用新型第四實施例剖視示意圖圖8是本實用新型第五實施例剖視示意圖參閱圖3、4所示，本實用新型實施例是在泵體外蓋11內設有一可套置在軸體10的軸套6、兩旋轉環(huán)2、彈簧3、兩固定環(huán)4和5，并形成一外裝式的內、外雙軸封結構，其中，軸套6為一內側可套置在軸體10的中空管體，且軸套6外側一端設有扣板60可與軸體10定位，又，軸套6的管外適當位置上設有一個圓環(huán)肩部61，該肩部61而兩側端上相隔適當間距設有數(shù)個鍵塊62，內、外兩旋轉環(huán)2為有臺階狀內孔21的柱狀環(huán)體，并可穿套在軸套6外，在較大開口端設有數(shù)個對應軸套鍵塊62的鍵槽22，該鍵槽22可卡合在鍵塊62，使兩旋轉環(huán)2可相對組裝在軸套6肩部61兩側，又，旋轉環(huán)2在靠較小開口端位置向外突出設有一個托環(huán)23，并在各旋轉環(huán)2的內孔21中可容置一墊圈24，再在該內孔21的臺階處可設有一斜面211，彈簧3是一可穿套在軸套6外的適當長度彈簧，其位于兩旋轉環(huán)2的托環(huán)23間，內、外兩固定環(huán)4和5，其內固定環(huán)4定位在泵體外蓋11的內側，而外固定環(huán)5配合一墊圈51能卡合定位在泵體外蓋11的外側處，又，兩固定環(huán)4和5可穿套在軸套6外。
本實用新型的組裝程序是將外固定環(huán)5先裝在外蓋11內，然后在兩旋轉環(huán)2內孔裝入墊圈24，借助兩旋轉環(huán)2的鍵槽22與所對應軸套6的兩鍵塊62卡合，將兩旋轉環(huán)2相對的一一套置在軸套肩部61兩側，同時將彈簧3套置在兩旋轉環(huán)2間，使受壓縮的彈簧3兩外端抵于兩旋轉環(huán)2的托環(huán)23，再將軸套6置入外蓋11內，使外側的旋轉環(huán)2抵于固定環(huán)5，并把固定環(huán)4定位在泵體外蓋11內側預定位置，且抵于內側的旋轉環(huán)2使軸封構件位于外蓋11內，而兩旋轉環(huán)2被定位在軸套6上，而能隨著軸套運轉，又，彈簧3具有向外推的壓力和軸向的伸縮功能，以消除泵轉動時軸向運動余隙，且給予旋轉環(huán)2適當?shù)恼龎毫Σ⒆饔糜诠潭ōh(huán)4和5，以維持軸封的密合性。
參閱圖3所示，其顯示本泵體內有內外兩軸封結構，且軸封的彈簧3位于軸封室13內，又在泵體外蓋11處設有冷卻孔14，該冷卻孔14外接冷卻槽的冷卻液進出口，用于冷卻軸封。
本實用新型對于習用雙軸封結構所作的改良是，具有防止泵液中有毒物質大量外泄的效果，當軸封內的內軸封損壞時，致使泵液中的有毒物質外泄至軸封室13后，經由冷卻液的循環(huán)，將被冷卻槽(圖中未示)中設有的探測器感測出，此時，泵運行中的系統(tǒng)無法馬上停止，因此借助外軸封的作用，可不必立即停止運行中的系統(tǒng)，而在運行到達一階段后(如槽內的物質泵完后)，再停止泵，以整修軸封即可，又，本實用新型軸封構件是裝在外蓋11內。其可直接將軸套6安裝在軸體10上(軸套6連同外蓋11組裝入泵體內)，而后組裝泵本體(泵本體外殼)12，并將外蓋11固定在泵本體外殼，泵本體12與外蓋11鎖合，不需驗測配合的尺寸，不用重復拆裝軸封，且裝配時不需專業(yè)人員，能有效地降低錯誤的發(fā)生。
其次，本實用新型結構設置，特別適于在高溫狀態(tài)的環(huán)境實施，而可提高功效，即蒸發(fā)槽或碳煙制造程序的操作，其常達800℃高溫，在此實施例中，軸封冷卻效果就顯得非常重要，而在高溫環(huán)境中實施，其軸封冷卻應使用強制循環(huán)方式較為適當，但一般冷卻槽常是不設動力系統(tǒng)來強制冷卻液的流動，或是為了減少設備的浪費，而未設置動力系統(tǒng)，因此，本實用新型的結構設計，其彈簧3設計在兩旋轉環(huán)2外側中間位置，將使彈簧螺旋所形成的導螺徑向面能作為轉動的泵葉，采用強制壓縮方式迫使冷卻液流通于冷卻槽和軸封室之間，可使冷卻液的溫度處于可控制的程度，并提高冷卻效果。
再者，本實用新型適于在高壓狀態(tài)的環(huán)境中實施，可提高功效，即在本實用新型結構設計中，彈簧3兩端抵于旋轉環(huán)2，且旋轉環(huán)2供容置墊圈24的內孔21預留有一可形成背壓的空間，而具有平衡壓力的作用，該背壓如圖3的箭頭25所指，則當泵液正面壓力作用于固定環(huán)4和內旋轉環(huán)2，借背壓來平衡，可使固定環(huán)4與旋轉環(huán)2間的磨合面，不致因承受大量正面壓力而過度磨擦損壞或脫離，因此可不必如習用的雙軸封一樣須使軸封室壓力大于泵內壓力才可運轉，其可避免因操作失誤(如軸封室壓力泵未開啟即運轉)，以致產生軸封失效而泵液外泄的缺點。
再請參閱圖5、圖6所示，分別是本實用新型可行實施例構造，其是適合于泵外蓋11內部空間較小時實施，圖5的構造是將彈簧3設置在軸套6的兩鍵塊62之間(旋轉環(huán)2未設置托環(huán))，借助兩鍵塊62提供彈簧3托置的功能，圖6的構造是將軸套6的鍵塊62設在肩部61靠中間位置，而兩旋轉環(huán)2的鍵槽22與所對應軸套6的鍵塊62兩側卡合，彈簧3位于兩旋轉環(huán)2的托環(huán)23間，以使本實用新型彈簧具有汲水的實質效果。
本實用新型的軸封構件設在位于泵本體12外側的外蓋11內，所以其尺寸可變更，并有較大空間可供設置冷卻結構，如圖5所示，為了提高軸封冷卻效果，本實用新型可在固定環(huán)5外側處設有冷卻水注入口15和流出口16，并在該冷卻水進出口的外側設置一迷宮環(huán)7來封閉，雖然冷卻水仍可通過該迷宮環(huán)7溢出，但此冷卻水是不含有害物質的，所以，不會影響環(huán)境，而此設置是可使外軸封的冷卻效果提高，則當內軸封有損壞時，其可促使尚能運行的時間延長，不必立即停機。
再請參閱圖7所示，為本實用新型另一具體實施例構造，其是適于泵葉(高壓旋轉用的泵葉)過度接合在軸體10，使軸套6無法在內端與軸體10定位的情況實施，并適合軸體10外表面因有特殊處理(或為陶磁制)，不易對軸體10加工的情況實施，其軸套6的內端無扣板與軸體10定位，而是在外端設一定位環(huán)63與軸體固定，該定位環(huán)63套在軸套6外，其上有孔口630可供一連接構件631穿入固定在軸套6上一預定位置，以使軸封構件同樣具有定位組裝在外蓋11內的功能，又，當軸套6組裝在軸體10后，再將定位環(huán)63內的連接構件深入孔口630及軸套6的對應孔口64抵至軸體10上，使軸套6定位在軸體10，而使本實用新型具有可在泵本體12外側定位組裝的便利效果。
再如圖6所示，本實用新型旋轉環(huán)2與固定環(huán)4和5的外形是可變化的，即旋轉環(huán)2外側端面可為平齊面，而固定環(huán)4和5的內側面有突出環(huán)面，以相抵形成磨合面，又如圖8所示，其除顯示本實用新型的旋轉環(huán)2外側端面可為平齊面外，且顯示本實用新型的軸套6與軸體10結合時的實施例，可直接利用迷宮環(huán)7作為定位環(huán)，其配合一連接構件631，兼具有使軸套6定位于軸體10的功能。
綜上所述，本實用新型構造不僅具有雙軸封結構的功能，并具有軸封構件外裝的便利效果，又具有背壓的平衡效果，使其不僅可無需在軸封室外加大壓力，且彈簧構件可縮短(降低彈簧力)，則雙軸封構件可在空間有限的外蓋內組裝，尤其是，彈簧有強制冷卻介質流于冷卻槽與軸封室間的效果，并有外加冷卻水介質的空間來提高軸封效果，已較習用同類產品實用性強的功效，因此，本創(chuàng)作符合實用新型專利申請要件。
權利要求1.一種離心泵外裝式雙軸封結構，是在泵體外蓋內設有一可穿套在軸體的軸套、兩可穿套在軸套外的內外旋轉環(huán)、兩可穿套在軸套外的內外固定環(huán)及彈簧，其中軸套上適當位置設有一圓環(huán)肩部，而旋轉環(huán)設有臺階狀內孔的柱狀環(huán)體，其特征在于，所述的軸套的肩部兩側端位置分別設有數(shù)個鍵塊，旋轉環(huán)的較大開口端設有數(shù)個對應軸套健塊的鍵槽，又，旋轉環(huán)位于近較小開口端的位置設有向外突出的托環(huán)，借助鍵槽卡合在鍵塊側邊，使內外旋轉環(huán)可相對套置在軸套肩部兩側，又，彈簧位于內外旋轉環(huán)間及兩側端抵于兩旋轉環(huán)的托環(huán)，而內外固定環(huán)貼設在兩旋轉環(huán)外側，并定位在泵體外蓋中兩側的預定位置。
2.根據權利要求1所述的離心泵外裝式雙軸封結構，其特征在于，所述的旋轉環(huán)可不設托環(huán)，而將彈簧設置在軸套兩鍵塊間。
3.根據權利要求1所述的離心泵外裝式雙軸封結構，其特征在于，所述軸套的鍵塊可設在肩部靠中間位置，而兩旋轉環(huán)的鍵槽與對應軸套的鍵塊兩側卡合，彈簧位于兩旋轉環(huán)的托環(huán)間。
4.根據權利要求1所述的離心泵外裝式雙軸封結構，其特征在于，所述的軸套外側端可設一定位環(huán)并定位在軸體上。
5.根據權利要求1所述的離心泵外裝式雙軸封結構，其特征在于，所述的外固定環(huán)外側的泵體外蓋處可加設有冷卻孔，并在該冷卻孔外側設置一個封閉用的迷宮環(huán)。
6.根據權利要求1所述的離心泵外裝式雙軸封結構，其特征在于，所述的旋轉環(huán)內孔的臺階處可設有一個斜角，以配合旋轉環(huán)內孔的空間。
專利摘要一種離心泵外裝式雙軸封結構,泵體外蓋內設有內外旋轉環(huán)、內外固定環(huán)、彈簧及軸套,可套置在軸體的軸套設有肩部,肩部兩側設有鍵塊,旋轉環(huán)上設有向外突出的托環(huán)及對應軸套鍵塊的鍵槽,以使內外兩旋轉環(huán)能相對的設置在軸套肩部兩側,且在內外旋轉環(huán)的托環(huán)間供容置彈簧,再配合位于旋轉環(huán)外側的內外固定環(huán)定位在泵體外蓋內部兩側,其可形成平衡背壓,組裝便利,并可強制冷卻介質流動。
文檔編號F04D29/10GK2331776SQ9723088
公開日1999年8月4日 申請日期1997年12月30日 優(yōu)先權日1997年12月30日
發(fā)明者戴秀美 申請人:戴秀美