用于旋转动力泵的密封室调节阀的制作方法

专利名称：用于旋转动力泵的密封室调节阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理或解决泥浆的旋转动力泵。更具体地， 本发明涉及用于控制围绕机械密封装置的室的状况和容纳物的结构和 方法，该机械密封装置用于诸如旋转动力泵等的装置。
背景技术：
旋转动力泵大致包括连接至驱动轴的叶轮和叶轮在其中旋转的泵 壳体。通过泵处理的流体可围绕驱动轴移动至叶轮和壳体的驱动侧之 间的区域。因此，提供了机械密封装置以密封驱动轴防止流体围绕驱 动轴渗漏。驱动轴的机械密封装置通常由在密封装置附近流动的液体 冷却和/或润滑。有时候，用于冲洗系统的液体是泵在处理的流体。因 此，用于清水及化学处理泵中的机械密封装置的冲洗系统是已知的。
在美国专利授予Pedersen的第5,605,436号专利和授予Rockwood 的第5,772,396号专利中公开了冲洗系统的示例。第5,772,396号专利 示出了一种密封结构，其中采用了软密封表面且在密封旋转表面和固 定填料箱之间形成环面。该第5,772,396号专利产生的一个结果是如果 没有一直保持密封装置的冲洗，则有很大可能在密封表面干运行。
在处理诸如泥浆等带有固体物质的流体的旋转动力泵中，机械密 封装置还受到与该密封装置接触的固体物质的磨损。在一些用于处理 泥浆的旋转动力泵中，可在机械密封装置周围提供扩张区域或密封室。 通常形成在叶轮和泵壳体的后方的该扩大的密封室提供了高压、少量 气体和少紊流的镇静室和密封环境。该密封室还提供了泵处理后的流 体以低速高压循环通过的区域，从而冷却和/或清洁密封装置。
在一些系统中，冷却流体被泵送至增压的密封室，以保证冲洗流 体移出密封室流向泵壳体。在其他系统中，使流体以扫动的方式在密 封室中循环，以冷却密封表面，如授予Stirling的美国专利第5,195,867 号所公开的。在该第5,195,867号专利中，由于气体通常从高压区域流 向低压区域，所以泵送的流体以低速和较高压力循环通过密封室，从而增加密封室在正压下运行的可能性且减小气体聚积的可能性。
然而对于一些类型的泥浆，具体地对于带有高浓度的气体、固体 物质或悬浮的气体和固体物质的泥浆，气穴会聚积在密封表面的区域 并引起干运行情况。此外，在密封表面聚积的固体物质会引起机械密 封的磨损，或者如果固体物质积聚至足够大的尺寸，该积聚的大尺寸 的固体物质可破坏密封室中的表面并损坏密封表面。因此，干运行情 况，暴露至密封室中积聚的固体物质引起的磨损，或与大的固体物质 结块的冲撞引起的损坏，会使得机械密封装置失效。
已知的用于机械密封的冲洗或冷却系统不能解决上述问题。例如， 已知的系统可包括一个或多个靠近密封表面的冲洗孔以冷却或润滑密 封表面，但是该孔不能控制输送至密封表面的冲洗流体的量，且如果 例如冷却流体冲击在干燥情况下运行的高温的密封装置，会对密封表 面造成损坏。目前也没有被设置成可除去或调节积聚在密封室中的固 体物质的冲洗系统。此外，已知的冲洗系统中，当靠近密封表面以带 有固体物质的流体冲洗时，会引起磨损或损坏。这些已知的冲洗系统 需要持续运行以让密封装置起作用。冲洗系统失效或间断会立即引起 密封失效。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种具有泵壳体、固定至泵轴的 叶轮、用于密封泵轴的机械密封装置和与机械密封装置相邻的密封室 的旋转动力泵，其还包括密封室调节装置，该密封室调节装置具有被 设置成穿过泵壳体且位于密封室内的阀机构，以通过间歇地和选择性 地启动该至少一个阀机构而改变密封室的状况和容纳物。
在本说明中，在使用术语"泵壳体"时，应该明白其表示在正常 运转中围绕叶轮的泵的所有部件。该部件可包括前和后壳体部分、前 和后衬垫以及连接至后壳体的框架板适配器。还应该明白，本发明的 密封室调节装置可被设置成穿过后壳体、后衬垫和框架板适配器中的 任何一个或多个或与之接触。
该阀机构可确保机械密封装置在任何时间的正常运行状况，从而 延长泵的密封寿侖。尽管本发明的密封室调节阀机构被描述成用于泥
8浆式的离心泵，然而该阀机构可被设置成用于使用机械密封装置的其 他形式的设备，包括例如清液泵和涡轮。
在一种实施方式中，泵还包括监控装置，监控装置用于监控密封 室的状况，并发送信号至与至少一个阀机构通信的控制装置，从而根 据从密封室中得到的状况而选择性地以及间歇地启动至少一个阀机 构。在一种形式中，监控装置包括热电偶，其被设置成监控密封室中 靠近机械密封装置处的温度状况，从而检测引起密封装置磨损的例如 过量固体物质的出现。
在一种实施方式中，至少一个阀机构可被选择性地以及间歇地启 动，以可选地将流体引入密封室中或将密封室的至少一部分容纳物排 出泵外。
在一种实施方式中，阀机构包括具有阀座的阀壳体和阀，阀与阀 座对准。在一种实施方式中，壳体被设置成至少部分地位于旋转动力 泵的密封室中，以有效地将流体输送至密封室，其包括密封表面和机 械密封装置。在一种形式中，阀机构包括第一端，在该第一端阀和阀 座可选择性地移动且该第一端朝向密封室内部。
在一种实施方式中，弹簧压在阀壳体和连接至阀的阀杆之间，以 可选地启动至少一个阀机构。在一个示例性实施例中，阀由弹簧按压 以对准阀座。还可安装其他的用于将阀相对于阀座选择性移动的装置。
在一种实施方式中，阀壳体具有设置在泵壳体以外的一端，该端 被配置成接收流体导管以向至少一个阀机构提供冲洗流体，从而引入 至密封室中。在该机械启动的一种形式中，壳体的第二端(与阀座相 反的一端)被设置成位于密封室以外，且优选地可从泵的泵壳体外侧 接触。在第二端的开口也可提供对被按压的阀的接触，从而可手动地 操作阀。
在壳体的第二端的开口优选具有螺纹，以容纳类似的带螺纹的管， 诸如将流体输送至阀壳体的软管或导管配置。管输送的流体被充分地 加压以将阀从阀座脱离开，从而向密封室提供流体。除泵以外，流体 可由诸如加压水箱或其他来源提供。可选地，导管的另一端可连接至 泵的出口，从而将泵处理过的流体输送至阀以输送至密封室。如这里 所使用的，"流体"可包括液体、气体或其混合物。阀机构可包括压力说明书第4/12页
和流动限制装置，其改变流体流经阀的流动。
在一种实施方式中，阀的形状被设置为朝向密封室和机械密封机 构中进行锥形的喷射。在一种形式中，阀大致是锥形，从而产生进入 密封室的锥形流体喷射。因此，阀机构在密封室中的设置和阀产生的 锥形的喷射方式使得流体围绕密封室的表面而输送，从而从密封室的 表面冲下并除去积聚的固体物质。阀机构还被设置成沿机械密封装置 的密封表面的方向喷射，以向密封表面提供冷却和润滑。阀机构还被 设置在密封室中以使得阀的锥状喷射使大的气泡破裂，并分散在空气 浓度高的地方围绕泵轴形成的环形气泡群。将气泡从该区域驱散改变 了密封室状况，实现更加均匀的流体和固体物质混合，改善了密封室 环境。
如上，阀机构可选择性地被手动操作或通过将加压流体引入阀机 构的第二端而操作。因此，阀机构可被手动操作以打开阀，从而根据 要求产生从密封室的排出，改变密封室中固体物质或气体(如，空气)
当经由流体导管提供流体的外部来源至阀机构时，阀的配置确保 阀可适当地位于阀座中央且适当地闭合。将加压流体输送至壳体提供 了对阀壳体的冲洗以消除在阀壳体中固体物质的聚积。
在本发明的示例性实施方式中，弹簧加载的阀结构使得当产生阀 的过大压力时使得阔闭合。即，当超过锥形弹簧的选定负载的压力施 加在阀上时，位于阀上的锥形弹簧会自己闭合。阀机构的自动闭合防 止加压流体的过量流动，且防止过高压力的冲洗流体到达密封室和密 封表面而将不必要的紊流引入密封室。围绕阀的锥形弹簧具有另一个 优点是作为限制孔，即随着阀壳体中的压力升高且阀打开，弹簧的线 圈闭合在一起限制流体流经阀机构。因此，锥形弹簧提供了压力和流 动限制装置。由于弹簧的弯曲，固体物质不能聚积在弹簧周围，所以 螺旋弹簧还可自行清洁。
设置在密封室中的阀机构的数量是可选的。在一个实施例中，多 个阀机构穿过泵壳体并径向地围绕泵轴分布，各阀机构可选择性地和 间歇地启动。在其中的一种形式中，至少有三个阀机构围绕驱动轴沿 周向均匀隔开布置。可有六个或更多个阀机构围绕驱动轴均匀地间隔开。
在一个实施例中，多个阀机构的结构被设置成同步启动以从密封 室排出容纳物或将冲洗流体引入至密封室。在另一个实施例中，多个 阀机构被设置成可变地启动，例如按照使围绕驱动轴的阀交替工作的 方式，使多个阀机构中的一部分阀机构被设置成从密封室排出容纳物， 而另一部分阀机构被设置成将冲洗流体引入至密封室。还可以使另外 一些阀机构监控密封室中的状况，如压力、温度和诸如空气和过量固 体物质等的出现。
此外，可以选择性地启动密封室调节阀机构以根据密封室或密封 表面的具体状况的测定而从密封室排出容纳物或将冲洗流体引入至密 封室中。即，根据测定，例如密封室中出现过多气体，从而很可能引 起气泡的形成以及机械密封装置的干运行，可手动地启动一些或所有 的阀机构以从密封室释放气体，同时可启动其他阀机构以将冲洗流体 引入至密封室，从而驱散大的气穴并润滑或冷却密封室。可通过任何 适合的装置(如热电偶)的监控而确定密封室中环境的条件或状况。 可将监控元件设置在密封室中，优选位于密封表面或靠近密封表面处。
本发明的一个特征在于能够选择性地启动密封室调节阀机构以改 变密封室中的环境情况或改变其中的容纳物，从而实现对旋转动力泵 中的机械密封装置的保养和维护的改进。即，确定由于密封室中的不 利情况引起的密封装置上的压力或其即将失效，以及改变密封室中的 状况以挽救密封装置的能力，是本发明的最显著优点。参考下文中的 说明，这些和其他优点都将更加明显。
根据第二方面，本发明提供了用于离心泵的密封室的调节阀，该 调节阀包括
阀壳体，其具有用于设置在泵的密封室中的第一端和用于设置在 泵的密封室以外的第二端；
设置在阀壳体的第一端的阀座和阔，并且被设置成朝向泵的密封 室的内部；
设置在阀壳体的第二端出的开口，从而接触设置在阀壳体的第一 端处的阀，开口与阀座流体连通且定向成可从泵的密封室的外侧进入； 禾口设置在阀壳体上位于第一端和第二端之间的结构，以将阀壳体固 定至泵壳体。
在一种实施方式中，阀座和阀根据所接收到的密封室的状况而选 择性地以及间歇地启动。
在一种实施方式中，根据所接收到的密封室的状况的启动是经由 第二端可选地将流体引入至密封室中或将密封室的容纳物的至少一部 分排出。
在一种实施方式中，阀的形状被设置为朝向密封室和机械密封机
构中提供锥形的喷射。 :
在一种实施方式中，第二端被配置成接收连接流体导管以向至少 一个阀机构提供冲洗流体，从而引入至密封室中。
根据第三方面，本发明提供了一种用于将调节阀安装在离心泵中
的方法，包括以下步骤
提供具有泵壳体、延伸进入泵壳体的驱动轴、连接至驱动轴的一 端并设置在泵壳体中的叶轮和与围绕驱动轴设置的机械密封装置相邻 的密封室，密封室具有从密封室的内部延伸至泵壳体的外侧的开口；
提供具有阀壳体的调节阀，阀壳体包括位于阀壳体的第一端的阀 和阀座以及位于阀壳体的第二端的开口 ，阀壳体中的开口与阀和阀座 流体连通；
将阀壳体穿过密封室的开口而设置，并将阀壳体的第一端定位成 朝向密封室的内部；及
将阀壳体固定至泵壳体，其中调节阀的第二端被设置成位于密封 室以外，调节阀的第二端的开口可被触及以可被选择性地启动。
根据第四方面，本发明提供了一种用于在离心泵中新装配调节阀 的方法，包括以下歩骤
提供具有泵壳体、延伸进入泵壳体的驱动轴、连接至驱动轴的一 端并设置在泵壳体中的叶轮和与围绕驱动轴设置的机械密封装置相邻 的密封室；
形成从密封室的内部延伸至泵壳体的外侧的密封室开口； 提供具有阀壳体的调节阀，阀壳体包括位于阀壳体的第一端的阀 和阀座以及位于阀壳体的第二端的开口 ，阀壳体中的开口与阀和阀座流体连通；
将阀壳体穿过密封室开口而设置，并将阀壳体的第一端定位成朝 向密封室的内部；及
将阀壳体固定至泵壳体，其中调节阀的第二端被设置成位于密封 室以外，调节阀的第二端的开口可被触及以可被选择性地启动。
在一种实施方式中，形成密封室开口的步骤可通过在泵壳体上形 成孔而实现。


任何其它形式可落入发明内容部分所公开的装置的范围内，参考 附图以示例的形式对该装置的具体实施方式
进行说明，其中
图1是示出了泵的主要部件和本发明的调节阀的位置的离心泵的
纵向横剖视图，其中所述主要部件包括密封室；
图2是进一步示出调节阀的细节的泵的密封室的纵向横剖放大视
图3是本发明的密封室调节阀的横剖放大视图； 图4示意性地示出了本发明的一个实施例，该实施例采用了一种 系统以监控密封室中的状况。
具体实施例方式
图1示出了用于处理泥浆的离心泵10的局部剖视图。泵10大体 包括泵壳体12，其又包括螺旋室14，该螺旋室14与吸入室16连接。 如所示，螺旋室14可优选地包括前壳体18和后壳体20。在所示泵10 的具体实施方式
中，壳体衬垫22、 24安装在前壳体18和后壳体20的 内表面上。泵10还包括连接至后壳体20的框架板适配器28。框架板 衬垫插件30与框架板适配器28相邻布置。
叶轮32被设置在泵壳体12中且被固定至延伸穿过框架板适配器 28的泵轴34上。泵轴34还延伸穿过轴承箱36，其中设置有一组轴承 (未示出)，所述轴承支撑泵轴34。泵轴34上开有键槽，用于连接电 动机或传动带机构(未示出)。泵轴承箱36和电动机的特征是本领域 公知的，且在此不再详述，但本领域技术人员应了解。
13机械密封装置40围绕泵轴套58设置，并位于泵轴34延伸穿过框 架板适配器28的位置处。该机械密封装置40阻止了液体从泵10中经 由泵轴34周围渗出。在泥浆泵10的该具体实施方式
中，泵10被设置 成包括密封室42，该密封室42包括围绕机械密封装置40的扩大区域。 在图1中示出了本发明的密封室调节阀机构44的相对位置。
从图1中的泵10的视图应该理解，通过壳体12中叶轮34的旋转 所产生的抽吸使得流体进入泵10的入口 48。叶轮32引导流体进入螺 腔14，在该螺腔14中流体被从与该螺腔相切的出口 (未示出)排出。 处理后流体的压力使得流体流经形成在叶轮的后盖52和泵10的框架 板衬垫插件30之间的间隙50，并进入密封室^2。通常有固体物质和 气体混合在液体中。接着固体物质聚积在密封室中，且甚至聚积在框 架板衬垫插件30和叶轮34的后盖52上。该情况使得密封装置40的 表面温度升高。所以需要移除所述固体物质和气体以保证密封装置40 不会因为损坏或干运行而失效。因此密封室阀机构44用于快速地改变 密封室42的状况和容纳物，以允许密封装置40连续地运转而不会渗 漏，直到问题症结得到纠正。
图2示出了泵轴34和密封室42的一半的放大视图，更好地示出 了机械密封装置40和阀机构44的元件。如上所述，泵轴34通过适当 的装置连接至叶轮32，这里示出了螺纹连接56。泵轴套58围绕泵轴 34，且轴向地设置在叶轮32的轮轴部分59和释放环60之间。泵轴套 58和释放环60都随泵轴34旋转。
机械密封装置40包括机械密封轴套62，其围绕泵轴套58而设置， 且随泵轴套58而旋转。如图2所示，旋转密封盖支架64固定至机械 密封轴套62上，并随机械密封轴套62而旋转。旋转密封盖支架64提 供了对随着旋转密封盖支架64而旋转的机械密封旋转盖(seal rotating face) 66的支撑。固定机械密封盖68与机械密封旋转盖66邻接，并 从而在其间形成密封表面70。通过多个带动销76将固定机械密封盖 68固定至机械密封板74。尽管未示出，多个偏动弹簧设置在机械密封 板74和固定机械密封盖68之间，以保持固定密封盖68和旋转盖66 在密封表面70处的密封配合。还将O形环78设置在机械密封板74与 固定机械密封盖68之间，以防止该机械密封板74与固定机械密封盖68之间的渗漏。
示出密封室调节阀机构44被设置成穿过机械密封板74中的开口 80。尽管仅示出了一个阀机构44，然而应该明白优选地将多个这样的 阀机构44设置成沿周向围绕泵轴34，且如所示穿过密封板74。在所 示实施例中，阀机构44可优选地螺纹连接至密封板74的开口 80中， 也可使用其他干涉配合或固定连接。在阀机构44与螺纹开口 80之间 设置有0形环82。阀机构44包括壳体90，该壳体90具有第一端92 和第二端94，其中所述第一端92朝向密封室42的内部，而所述第二 端94被设置成位于泵壳体12的外部，从而提供对阀机构44的驱动。
图3中示出了密封室调节阀机构44的更具体细节，其中，很明显， 壳体90设置有带螺纹的颈部96，其容纳在密封板74的相应的带螺纹 的开口80 (图2)中。还示出，壳体90形成有内部孔98，其从阀机构 44的第一端92延伸至第二端94。在阀机构44的第一端92，内部孔 98形成了阀座100，当阀机构44处于闭合位置时阀102对准该阀座 100，如所示。
阀102连接至同心地位于壳体卯的孔98中的阀杆106上。在所 示的具体实施方式
中，阔杆106是六角凸缘螺栓，其在第一端110处 具有六角凸缘头部108，阀102压靠在该六角凸缘头部108上。平坦垫 圈112和锁紧螺帽114旋至阀杆106的相反第二端116上。锥形弹簧 120被设置成围绕阀杆106并被推压在平坦垫圈112和孔98的向内延 伸的肩部122之间。
阀机构44的壳体90的第二端126被配置成带螺纹的凹进连接部 126，其可连接至液体导管，如软管或其他管装置(未示出)，以将液 体引入至阀机构44。连接部126还提供了开口，通过该开口可接触阀 杆106的第二端116以手动地启动阀102，如下文中将详细说明。
阀102是锥形，且该阀102所对准的阀座100被设置成互补的锥 形。因此，当液体经由连接部126被引入阀壳体90的孔98时，液体 的压力使得阀102脱离与阀座100的对准状态，并产生锥形的喷射。
参考图2，示出了阀机构44的壳体90的第一端92与密封板74 的向内朝向密封室42的表面130齐平。所以，阀机构44被设置成向 密封板74和密封表面70提供锥形喷射以洗去固体物质，且具体地洗去积聚在所述表面和结构上的固体物质。将多个所述阀机构44周向地
围绕泵轴34而设置可保证基本冲掉密封室42中的固体物质，至少在 使用中避免对机械密封装置40的损坏。阀机构44关于泵轴34的设置 还保证了对可能在密封室42中，具体地在密封表面70区域形成的较 大气穴的充分消散。阀102所提供的锥形的喷射将较大的气穴分裂为 较小的气泡，气泡更有效地分散至密封室42中的容纳物中。阀壳体90 的第一端92的位置与密封板74的表面130齐平也避免了当锥形喷射 引入置换流体(displacement fluid)时在密封室内产生紊流。
阀102的锥形还使得流体平滑地围绕阀杆106流经壳体卯的孔 98。该因素保证固体物质从阀机构44被冲走。弹簧120的锥形与阀102 的锥形结合还保证阀杆106保持在壳体90的中央位置且弹簧120的锥 形提供了预加载条件，其保证阀102压靠在阀座IOO上而适当地闭合。
可从多种来源将置换流体引入阀机构44的连接部126。例如，可 从泵的出口取得处理流体并通过任何业界已知的导管方式循环至阀机 构44中。该置换流体还可以是气体或从诸如水箱的外部来源提供的液 体。
本发明的阀机构44还被设置成可通过经由连接部126接触阀杆 106而手动启动。这可通过经由连接部126插入工具与阀杆106的第二 端116接合而实现，从而使得阀杆106沿轴向移动以将阀102从阀座 100脱离。阀机构44的手动启动使得阀机构44可打开以根据需要从密 封室42排出气体、液体和固体物质。 一旦气体、液体和固体物质从阀 机构被排出，可通过闭合阀102，接着从连接至连接部126的流体导管 将流体引入阀壳体90，将任何残余固体物质从阀机构44冲走。
密封室42和密封表面70的状况可通过任何适当的监控装置或设 备监控以使得阀44可根据需要间歇地启动，从而改变密封室42中的 条件和容纳物。如图4中示意地示出，示例性的监控装置120是设置 在与固定机械密封盖68相邻处的热电偶122，从而位于或接近密封表 面70。热电偶122可监控密封表面70的温度并产生信号，该信号通过 电线126被传递至控制装置128，控制装置128位于泵的壳体12外部。 控制装置128经由电线132与电磁阀136电连接，电磁阀136又连接 至调节阀机构44。因此，当关于密封表面70或密封室42的温度数据从热电偶122 发送至控制装置128时，控制装置128处理该数据并确定什么时候适 合发送信号至阀102以通过电磁阀136的动作打开阀102。阀102打开 以允许排出密封室42中的一些容纳物或者允许将流体通过阔机构44 引入至密封室42。所以，控制装置128还控制流体的来源，以根据状 况指示提供流体至阀壳体90。可使用一个或多个控制装置128以操作 多个阀44，且可使得控制装置128在其间彼此交流数据。
监控装置的其他实施方式可包括设置成与固定机械密封盖68相邻 的振动或其他物理传感器，从而位于或接近密封表面70处。与上述装 置的方式相似，在密封表面70的区域中的振动传感器可监控泵在运行 中的稳定性，且产生信号，该信号以上文中所述的方式传送至控制装 置128，以产生改变，例如允许密封室42中的一些容纳物排出或者允 许流体经由阀机构44引入密封表面70的区域。在另一些实施例中， 可使用机械臂，而不必采用启动阀杆106轴向运动的电磁阀。
离心泵还可被设置成具有多个围绕泵轴34的阀机构44，如上所 述，其中所有的阀机构44同时以相同的方式启动。即，所有的阀机构 44可同时一起启动，以允许将流体引入密封室42或将流体从密封室 42排出。可选地，阀机构44可独立启动或交替启动(例如，阀机构 44以每隔两个的方式启动，以将流体引入至密封室42中)，以在密封 室42中提供针对密封室42的当前状况的特定调节效果。
可通过将壳体90装配在框架板适配器28、后壳体20、框架板(后) 衬垫30和机械密封板74中的至少一个上而将密封室调节阀44安装在 泵中，只要可接触到密封室42即可。在具有新泵的通常情况下，这些 部件中的一个上可制造有孔和用于容纳壳体90的装配机构，如螺纹。 在泵的泵壳体上没有制造孔的情况下，要将密封室调节阀44装配在该 泵上，操作者需要在壳体上做出合适的孔以确保壳体90进入室42。这 样的孔可通过标准技术，如钻孔、冲孔、切割、焊接等产生。
现在已经对密封室阀的优选实施方式进行了说明，本发明具有至 少下述优点
1. 能够减少机械密封室中的磨损；
2. 能够减少机械密封装置本身的磨损；3. 能够用于将聚积的固体物质从密封室冲走；
4. 能够除去或转移密封室中的气体以防止密封的干运行；
5. 当结合抽气使用时，能够阻止气体聚积在叶轮入口处，延迟气 塞(air locking)的发生；
6. 可间歇使用，不会因一段时间未被使用而堵塞。 尽管本发明的密封室调节阀机构具体地适用于改变离心泥浆泵中
的密封室的条件和容纳物，然而本发明的阀机构还可适用于其他目的 的任何数量任何类型的泵。因此，本发明这里参考具体的阀机构的结 构和位置仅作为示例的方式而不作为限制。
此外，本发明不限于用于实施方式的说明中的具体机械密封装置， 应该明白本发明可应用于以相似方式运行的所有技术上相似的机械密 封装置以实现相似的技术目的。
在所附权利要求和前述说明中，除了上下文要求以外，由于语言 表达或必要的含意，术语"包括"及其变形用于包含的意思，即表示 具有所述特征但不排除在方法和装置的其他实施方式中具有附加特征 或其他特征。
权利要求
1.一种旋转动力泵，其包括泵壳体、固定至泵轴的叶轮、用于密封所述泵轴的机械密封装置和与所述机械密封装置相邻的密封室，还包括密封室调节装置，所述密封室调节装置具有至少一个阀机构，所述至少一个阀机构被设置成穿过所述泵壳体且在所述密封室中内定位，以通过间歇地和选择性地启动所述至少一个阀机构而改变所述密封室的状况和容纳物。
2. 如权利要求1所述的旋转动力泵，还包括监控装置，所述监控装置用于监控所述密封室的状况并发送信号至与所述至少一个阀机构 通信的控制装置，从而根据得到的所述密封室的状况而选择性地以及 间歇地启动所述至少一个阀机构。
3. 如权利要求2所述的旋转动力泵，其中所述监控装置包括热电偶。
4. 如权利要求2所述的旋转动力泵，其中所述至少一个阀机构可 选择性地以及间歇地启动，以可选地将流体引入所述密封室中或将所 述密封室的至少一部分容纳物排出所述泵外。
5. 如权利要求1所述的旋转动力泵，其中所述至少一个阀机构可 选择性地以及间歇地启动，以可选地将流体引入所述密封室中或将所 述密封室的至少一部分容纳物排出所述泵外。
6. 如权利要求1所述的旋转动力泵，其中所述至少一个阀机构还 包括具有阀座的阀壳体和阀，所述阀定位成与所述阀座对准。
7. 如权利要求6所述的旋转动力泵，其中所述阀的形状被设置为 朝向所述密封室和所述机械密封装置中提供锥形的喷射。
8. 如权利要求6所述的旋转动力泵，还包括推压在所述阀壳体和连接至所述阀的阀杆之间的弹簧，以选择性地启动所述至少一个阀机 构。
9. 如权利要求6所述的旋转动力泵，其中所述阀壳体具有设置在 所述阀壳体以外的一端，该端被配置成接纳连接流体导管，用于向所 述至少一个阀机构提供冲洗流体以弓I入所述密封室中。
10. 如权利要求1所述的旋转动力泵，其中所述至少一个阀机构被 手动启动。
11. 如权利要求1所述的旋转动力泵，其中所述至少一个阀机构被 机械启动。
12. 如权利要求1所述的旋转动力泵，其中所述至少一个阀机构还 包括穿过所述泵壳体并围绕所述泵轴径向分布的多个阀机构，各所述 阀机构被选择性地以及间歇地启动。
13. 如权利要求12所述的旋转动力泵，其中所述多个阀机构的结 构被设置成同步启动以从所述密封室排出容纳物或将冲洗流体引入所 述密封室。
14. 如权利要求12所述的旋转动力泵，其中所述多个阀机构被设 置成可变地启动，其中所述多个阀机构中的一部分阀机构被设置成从 所述密封室排出容纳物，而所述多个阀机构中的另一部分阀机构被设 置成将冲洗流体引入所述密封室。
15. 如权利要求14所述的旋转动力泵，其中所述多个阀机构的再 一部分阀机构设置有用于监控所述密封室中的状况的监控装置。
16. 如权利要求14所述的旋转动力泵，其中通过控制装置启动所 述多个阀机构，以根据接收到的所述密封室中的状况而启动所述多个阀机构。
17. 如权利要求5所述的旋转动力泵，还包括连接至所述阀机构的压力和流动限制装置。
18. 如权利要求17所述的旋转动力泵，其中所述压力和流动限制 装置为与阀座互相连接的锥形弹簧。
19. 一种用于离心泵的密封室的调节阀，包括阀壳体，其具有用于设置在泵的所述密封室内的第一端和用于设置在泵的所述密封室以外的第二端；设置在所述阀壳体的所述第一端的阀座和阀，并且所述阀座和阀 被设置成朝向泵的密封室的内部；设置在所述阀壳体的所述第二端处的开口，从而接触设置在所述 阀壳体的所述第一端处的所述阀，所述开口与所述阀座流体连通，且 被定位成可从泵的所述密封室的外侧触及；和设置在所述阀壳体上位于所述第一端和所述第二端之间的结构， 以将所述阀壳体固定至泵壳体。
20. 如权利要求19所述的调节阀，其中所述阀座和所述阀可根据 接收到的所述密封室中的状况被选择性地以及间歇地启动。
21. 如权利要求20所述的调节阀，其中根据接收到的所述密封室 中的状况做出的所述启动通过所述第二端可选地将流体引入所述密封 室或将所述密封室的容纳物的至少一部分排出。
22. 如权利要求19所述的调节阀，其中所述阀的形状被设置为朝 向所述密封室和所述机械密封装置中提供锥形的喷射。
23. 如权利要求19所述的调节阀，其中所述第二端被配置成接纳 连接流体导管，用于向所述至少一个阀机构提供冲洗流体以引入所述密封室。
24. —种用于将调节阀安装在离心泵中的方法，包括以下步骤 提供一离心泵，其具有泵壳体、设置成延伸进入所述泵壳体的驱动轴、连接至所述驱动轴的一端并设置在所述泵壳体中的叶轮和与围 绕所述驱动轴设置的机械密封装置相邻的密封室，所述密封室具有从 所述密封室的内部延伸至所述泵壳体的外侧的开口；提供具有阀壳体的调节阀，所述阀壳体包括位于所述阀壳体的第 一端的阀和阀座以及位于所述阀壳体的第二端的开口，所述阀壳体中的所述开口与所述阀和所述阀座流体连通；将所述阀壳体穿过所述密封室的开口而设置，并将所述阀壳体的 所述第一端定位成朝向所述密封室的内部；及将所述阀壳体固定至所述泵壳体，其中所述调节阀的所述第二端 被设置成位于所述密封室以外，所述调节阀的所述第二端处的开口可 被触及以选择性地启动。
25. —种用于在离心泵中新装配调节阀的方法，包括以下步骤 提供一离心泵，其具有泵壳体、设置成延伸进入所述泵壳体的驱动轴、连接至所述驱动轴的一端并设置在所述泵壳体中的叶轮和与围 绕所述驱动轴设置的机械密封装置相邻的密封室；形成从所述密封室的内部延伸至所述泵壳体的外侧的密封室开□;提供具有阀壳体的调节阀，所述阀壳体包括位于所述阀壳体的第 一端的阀和阀座以及位于所述阀壳体的第二端的开口，所述阀壳体中 的所述开口与所述阀和所述阀座流体连通；将所述阀壳体穿过所述密封室开口而设置，并将所述阀壳体的所 述第一端定位成朝向所述密封室的内部；及将所述阀壳体固定至所述泵壳体，其中所述调节阀的所述第二端 被设置成位于所述密封室以外，所述调节阀的所述第二端处的开口可 被触及以选择性地启动。
26.如权利要求25所述的用于在离心泵中新装配调节阀的方法， 其中所述形成密封室开口的步骤通过在所述泵壳体中形成孔而实现。
全文摘要
在一种旋转动力泵中，将密封室调节阀机构设置成至少部分地位于泵的密封室中以可选择性地和间歇地输送流体或从密封室排出容纳物，从而改变密封室的状况或容纳物并有效地保护机械密封装置，避免由于诸如固体物质积聚或气压引起的失效。调节阀机构可由与监控装置通信的控制装置启动，监控装置确定密封室的状况，具体说是确定机械密封表面的状况。
文档编号F04D15/00GK101595306SQ200880003625
公开日2009年12月2日 申请日期2008年1月28日 优先权日2007年1月30日
发明者凯文·布施科普 申请人:威尔斯拉里集团公司