专利名称：改良的离心泵外装平衡式轴封结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种泵，尤指一种改良的离心泵外装平衡式轴封结构。
离心泵主要是借泵叶急速旋转而产生离心作用，从而产生压力，此压力克服水位差借以将泵液送至高处，如高塔或贮槽。又，泵要能产生升高泵液的压力，其泵壳须处于密闭状态，因此，在泵壳与旋转轴的介面中(固定与旋转之间)，是必须设置特殊的对接面来产生密闭效果。请参阅
图1，显示一习用泵的泵壳与旋转轴体8间的轴封构造设置，该轴封构造为使轴体8与泵间形成良好的密闭性，以阻绝有毒的泵液(如苯、丙烯晴)或可燃的泵液(如汽油、液化石油气)外泄，达到维护环境的效果。
上述习用的泵轴封构造中，为使轴体8的旋转环83得到适当的正面压力，故设有弹簧81，为了使弹簧81能配置均匀，而设有保持环80，再因旋转环83和轴体8间须密闭，而设有背托环82及○形垫圈832，至于固定环84须和泵壳密闭，而设有○形垫圈841。
上述各轴封元件配合一轴套89要组装在轴体8上时，必须以假安装方式测出各元件在轴体8的位置后，在轴体8外的轴套89上先作记号，再将笨重的轴体8拆卸，重新进行轴封的装配测试，如此繁琐程序，不仅在装配上浪费时间，且不利轴封的维修组装，而且存在弹簧81暴露于泵液中的缺点。此轴封结构的缺点，已在公告第251647号离心泵的轴封结构改良专利中加以改善，该结构借轴套及旋转环、弹簧等作适当的设计，具有组装便利，防止泵液中的杂质侵蚀弹簧的优点。
上述习用的单轴封结构尚非完善，具有如下缺点1、其轴封构件是设置在泵本体内，主要须借助泵液的循环进入轴封室内来冷却，故其冷却效果不佳，且其内装式结构使轴封构件的组装仍有很多不便。
2、其轴封构件不具有平衡压力的设计，如果操作失当(如泵液压力输出超过预定值)，则泵内瞬间压力将作用于固定环与旋转环的接触面，造成旋转环被推开，而使泵液大量外泄。
针对习用离心泵轴封结构存在的缺点，应该有另一种不同结构的设计来加以改良，以期使轴封的结构能更适合于在高温、高压操作环境下使用，使轴封的使用寿命延长，并使轴封构件的组装更加便利。
据此，本实用新型的目的是在于提供一种改良的离心泵外装平衡式轴封结构，主要是在泵体外盖内设一可置于轴体的轴套及旋转环、固定环及弹簧等构件，形成一个外装式轴封结构，使轴封构件组装便利，且可提高冷却效果，又使旋转环内孔中具有平衡的背压，以避免操作失当而产生的危险，从而适合高压操作环境使用。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案本实用新型改良的离心泵外装平衡式轴封结构，是在泵体外盖内设有一可穿套在轴体的轴套、可穿套在轴套外的旋转环、可穿套在轴套外的固定环及弹簧，其中轴套的外管上适当位置设有一肩部，该肩部的适当位置处设有数个键块，所述的旋转环为一个有台阶内孔的柱状环体，位于旋转环的较大开口端，设有数个对应轴套键块的键槽，借助键槽卡合在键块侧边，使内装有弹簧的旋转环套置在轴套肩部侧边，又，旋转环的中间内孔中容置一垫圈，而固定环贴设在旋转环内侧，并使固定环定位在泵壳外盖中预定位置，以形成一个外装式轴封结构，旋转环容置垫圈的内孔空间，具有背压以能平衡泵液压力的效果。
本实用新型的上述目的，还可通过以下技术措施来进一步实现本实用新型所述的轴体、轴套可配合内外两旋转环、内外两固定环及弹簧，而形成双轴封的结构，该结构中的两旋转环分别用键槽套置在肩部的键块两侧，以相对的位于肩部两侧，且两固定环分别位于两旋转环的外侧，并位于泵壳外盖中内、外侧处，以形成外装式轴封结构，旋转环穿置垫圈的内孔空间，具有背压以平衡泵液的压力，当轴套内侧端未与轴体定位时，所述的轴套外侧端可设一定位环并定位在轴体上。
以下结合附图详细叙述实施例
图1是习用泵单轴封结构的实施例示意图图2是本实用新型单轴封结构的实施例示意图图3是本实用新型双轴封结构实施例剖视示意图图4是图3所示的轴封构件的分解示意图图5是本实用新型单轴封结构第二实施例剖视示意图图6是本实用新型单轴封结构第三实施例剖视示意图图7是本实用新型单轴封结构第四实施例剖视示意图图8是本实用新型单轴封结构第五实施例剖视示意图图9是本实用新型单轴封结构第六实施例剖视示意图
图10是图9所示键块结构的放大示意图本实用新型是一种有背压形成，并可产生平衡压力作用的轴封结构，该轴封结构设有弹簧密闭于轴封室，轴封构件外装在泵本体而具有易组装等效果。本实用新型可用于单轴封或双轴封构造，如图2所示，其显示本实用新型形成单轴封构造的一实施例示意图，本实用新型主要是在泵体外盖11内设有可套置在轴体10的轴套6、旋转环2、弹簧3及固定环4，其中，轴套6为一内侧可套置在轴体10的中空管体，且轴套6外侧一端设有扣板60可与轴体10定位，轴套6的外管上适当位置上设有一个圆环肩部61，该肩部61靠内侧适当位置相隔适当间距设有数个键块62，旋转环2为有两台阶状内孔20和21的柱状环体，并可穿套在轴套6外，在较大内孔21开口端设有数个对应轴套键块62的键槽22，而在旋转环2的内孔21中依序容置有弹簧3、背托环23，再在中间内孔20中容置一垫圈24，固定环4定位在泵体外盖11内侧，该外盖11与泵本体(泵本体外壳)12相固定，又，固定环4可供轴套6穿过。
参阅图2所示，轴封构件的组装，是将固定环4装设在泵体外盖11内侧，将旋转环2内部装入垫圈24、背托环23及弹簧3后，借助旋转环2的键槽22与所对应轴套6的键块62卡合，将旋转环2套置在轴套6上，并以一扣环9扣入旋转环2内孔21外端中设有的一扣环槽26内，将旋转环2定位在轴套6上(防止旋转环2因弹簧的弹力内推而脱离)，然后使旋转环2背侧面抵于固定环4的外端面，而确定旋转环2的位置，再在旋转环2与外盖11间装有一油封17，则旋转环2定位在轴套6上，而能随着轴套6运转，又，弹簧3密封在旋转环2内，且具有向内推的压力和轴向的伸缩功能，以消除泵转动时所产生的轴向运动余隙，且给予旋转环2适当的正压力并传递给固定环4，以保持轴封的密合性。
参阅图3、图4所示，是显示本实用新型形成双轴封结构的一实施例示意图，主要是在泵体外盖11内设有一可套置在轴体10的轴套6、内外两旋转环2、弹簧3及内外固定环4和5，其中，轴套6是一内侧可套置在轴体10的中空管体，且轴套6外侧一端有扣板60可与轴体10定位，又，轴套6的外管上适当位置设有一圆环肩部61，该肩部61的中间位置相隔适当间距设有数个键块62，内外两旋转环2分别为有两台阶内孔20和21的柱状环体，并可穿套在轴套6外，在较大内孔21开口端设有数个对应轴套键块62的键槽22(该键槽22的深度约为键块62厚度的一半)，并在各旋转环2的内孔21中分别依序容置一垫圈24，内外两固定环4和5，其一固定环5配合一垫圈51能卡合定位在泵壳外盖11中的外侧处，又，两固定环4和5可穿套在轴套6外。
参阅图3所示，轴封构件的组装是将外固定环5先装在外盖11内，在两旋转环2内部装入垫圈24、背托环23、弹簧3构件后，借助两旋转环2的键槽22与对应轴套6的键块62两侧卡合，将两旋转环2相对的套置在轴套6的肩部61上，同时将弹簧3密封在旋转环2中，两弹簧3的内侧端抵于轴套肩部61(两弹簧3的外侧端抵于背托环23，并将轴套6置入外盖11内，使外旋转环2抵于固定环5，再把固定环4定位在泵壳外盖11的内侧预定位置，以抵制内旋转环2，而使轴封构件位于外盖11内，这样，两旋转环2就被定位在轴套6上，能随着轴套运转，又，弹簧3具有向外推的压力和轴向的伸缩功能，以抵制泵转动时所产生的轴向运动余隙，且给予旋转环2适当正压力，并传递至固定环4和5，以维持轴封的密合性。
再参阅图3所示，在泵壳外盖11适当位置设有冷却孔14，该冷却孔14外接有冷却槽，以使冷却液可进入轴封室13中，对轴封进行冷却。
本实用新型的结构是在外装于泵本体12外的轴封设置，其轴封构件位于泵液外(弹簧3构件不会暴露在泵液中)，尤其是图2、图3的结构，具有弹簧3密闭在旋转环2中而不暴露在冷却液的优点，又，外装式的结构，利于构件的装配，即轴封构件装在外盖11内，可直接将轴套6安装在轴体10上(轴套6连同外盖11组装入泵体内)，而后，组装泵本体(泵本体外壳)12，并将外盖11固定在泵本体外壳，泵本体12与外盖11锁合，不需验测配合的尺寸，而不用重复拆装轴封，且装配时不需不需专业人员，能有效地降低错误的发生。
再者，本实用新型适于在高压状态的环境中实施，可提高功效，即在本实用新型结构设计中，弹簧3外推于旋转环2，且旋转环2供容置垫圈24的内孔20预留有一可形成背压的空间，旋转环2的内孔20台阶处设有一斜面201，而具有平衡压力的作用，该背压如图3的箭头25所指，则当泵液正面压力作用于固定环4和内旋转环2，借背压来平衡，以使固定环4与旋转环2间的磨合面，不致因承受大量正面压力而过度磨擦损坏或脱离，因此可避免因操作失误，而使轴封失效导致泵液外漏的缺点。
本实用新型的轴封构件设在位于泵本体12外侧的外盖11内，所以其尺寸可变更，并有较大空间可供设置冷却结构，如图3所示，为了提高轴封冷却效果，本实用新型可在固定环5外侧处设有冷却水注入口15和流出口16，并在该冷却水进出口的外侧设置一迷宫环7来封闭，虽然冷却水仍可通过该迷宫环7溢出，但此冷却水是不含有害物质的，所以，不会影响环境，而此设置是可使外轴封的冷却效果提高，则当内轴封有损坏时，其可促使尚能运行的时间延长，不必立即停机。
请参阅图5所示，为本实用新型另一具体实施例构造，其是适于泵叶(高压旋转用的泵叶)过度接合在轴体10，使轴套6无法在内端与轴体10定位的情况实施，并适合轴体10外表面因有特殊处理(或为陶磁制)，不易对轴体10加工的情况实施，其轴套6的内端无须使用扣板与轴体10定位，而是在外端设一定位环63与轴体10固定，该定位环63套在轴套6外的环体，在外环上设有可供旋转环2键槽22卡合的键块62，以使弹簧3、背托环23和垫圈24穿置在旋转环2内，同样形成有封闭的弹簧室和平衡的背压，又，该定位环63上设有孔口630，孔口630可供一连接构件631穿入固定在轴套6上一预定位置，又，当轴套6组装在轴体10后，再将连接构件631深入孔口630及轴套6的对应孔口64抵至轴体10上，使轴套6传递的扭力仍能传递至旋转环2，并同时具有外装定位的便利效果。
再如图6所示，是本实用新型另一可行实施例结构示意图，其中的弹簧3是利用扳弹簧，其同样具有本实用新型的实质内容及效果，即本实用新型弹簧3可借助习用的多种弹簧来取代，参阅图7所示，是本实用新型就旋转环2进行变化的实施例图，即旋转环2的内孔为单一台阶形式，而其轴套6则设有两台阶的肩部61和65，以使弹簧3位于轴封室13内，弹簧3螺旋所形成的导螺径面能作为转动的泵叶，以强制压缩方式迫使从冷却孔14进入的冷却液流通在冷却槽和轴封室13间，提高冷却效果，适于高温状态的环境使用。
再请参阅图8所示，是本实用新型一可行的实施例示意图，其是适于在泵外盖11内部空间较小的情况使用，在旋转环2内侧端向外设有一突出的托环27，该托环27可供弹簧3托置，以缩小轴封室的空间，且弹簧3能有轴向的伸缩功能，再请参阅图9所示，是本实用新型另一实施例，其显示键块62可设计呈平行于轴向的形态，而旋转环2的键槽与键块62为相插卡合后，可先利用一扣环9来扣合定位，再组装在固定环4后侧。
关于图5和图9的本实用新型单轴封结构变化实施例示意图，也可应用在本实用新型双轴封的结构上，而使本实用新型具有平衡背压及外装于泵本体的实质内容及效果。
综上所述，本实用新型的构造不仅有创新，且其外装式的轴封构造，有利冷却水的外加，并具有轴封构件组装便利的效果，又具有背压的平衡效果，而适合在高压环境实施，又，弹簧可有密闭在旋转环内的效果，与习用同类产品相比较，可增进使用功效，因此，本创作符合实用新型专利申请要件。
权利要求1.一种改良的离心泵外装平衡式轴封结构，是在泵体外盖内设有一可穿套在轴体的轴套、可穿套在轴套外的旋转环、可穿套在轴套外的固定环及弹簧，其中轴套的外管上适当位置设有一肩部，该肩部的适当位置设有数个键块，其特征在于，所述的旋转环为一有台阶内孔的柱状环体，位于旋转环的较大开口端设有数个对应轴套键块的键槽，借助键槽卡合在键块侧边，使内装有弹簧的旋转环套置在轴套肩部侧边，又，旋转环的中间内孔中容置一垫圈，而固定环贴设在旋转环内侧，并使固定环定位在泵壳外盖中预定位置，以形成一外装式轴封结构。
2.根据权利要求1所述的改良的离心泵外装平衡式轴封结构，其特征在于，所述的轴体、轴套可配合内外两旋转环、内外两固定环及弹簧，而形成双轴封的结构，该结构中的两旋转环分别用键槽套置在肩部的键块两侧，以相对的位于肩部两侧，且两固定环分别位于两旋转环的外侧，并位于泵壳外盖中内、外侧处，以形成外装式轴封结构。
3.根据权利要求1所述的改良的离心泵外装平衡式轴封结构，其特征在于，所述的轴套外侧端可设一定位环并定位在轴体上。
专利摘要改良的离心泵外装平衡式轴封结构,泵体外盖内设有旋转环、固定环、弹簧及轴套,其中可套置在轴体的轴套设有肩部,肩部设有键块,旋转环设对应轴套键块的键槽,以使旋转环能卡套在轴套肩部,固定环设在泵壳外盖中,并位于旋转环内侧,旋转环内供容置弹簧、垫圈,以使轴封结构的旋转环内形成背压,以平衡压力,适于高压环境使用,具有组装便利的优点。
文档编号F04D29/08GK2318438SQ97231890
公开日1999年5月12日 申请日期1997年12月31日 优先权日1997年12月31日
发明者戴秀美 申请人:戴秀美