一种新型变导程螺旋动密封结构的制作方法

技术领域

本发明涉及一种新型变导程螺旋动密封结构，属于用于Lyocell纤维装置专用熔体齿轮泵技术领域。

背景技术：

Lyocell纤维（意即溶解性纤维）被誉为21世纪绿色纤维，它是以N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）为溶剂，用于湿法纺制的再生纤维素纤维，废弃物可自然降解，生产过程中的氧化胺溶剂可99.5%回收再用，"毒性极低，且不污染环境"。由于其生产过程中作为溶剂的NMMO在特定的条件下会引发降解反应，并有可能引发剧烈的连锁反应（爆炸），所以其生产设备要求有一些特别的设计。同时，由于Lyocell纤维生产流程的要求，物料在输送过程中有可能出现粘度比较低的工况，熔体中溶剂的含量高，在用熔体齿轮泵输送时容易出现泄露。

现在常用的熔体齿轮泵的密封结构一般是由一段外部加冷却的螺旋密封，后面可选配填料密封，其基本原理是通过外部冷却降温来提升物料的粘度，再通过螺旋密封产生一个反向的压头，这样起到密封熔体的作用，其密封效果取决于：1、压差；2、物料的粘度，粘度越高越容易密封；3、径向间隙e；4、螺旋的参数；导程，升角，头数，棱宽，槽深；对于Lyocell装置，对熔体齿轮泵密封的特殊要求为：1、径向间隙e不能做的很小，Lyocell纤维装置中纤维熔体的温度要严格控制在120℃以下，超过该温度将引起物料降解，甚至引起 剧烈连锁反应，过小的径向间隙有可能发生机械摩擦，产生高温；2、Lyocell纤维装置中纤维熔体不能滞流，物料的停滞会造成碳化，碳化的物料变成固体后留存在齿轮泵体内，也会摩擦生热，引发降解反应；同时，碳化的物料如果不能排出泵外，有可能引起返流会熔体主管道，造成纤维品质的下降；因此，Lyocell纤维装置专用熔体齿轮泵要求物料在齿轮轴部位的熔体能够排出齿轮泵外部，即保持一定的泄露量，但是泄露量又不能过大；因为以上两点，现有的熔体齿轮泵的螺旋密封结构存在以下不足：径向间隙e需要加大，这样必然造成密封效果的降低，容易泄露；2、由于螺旋外部提供冷却降温，熔体在密封腔内的粘度是变化的，越靠近外侧部位，熔体的粘度越高；3、螺旋的参数是根据物料的粘度和轴的线速度来确定的，一个螺旋参数对应于一种工况；单一的螺旋参数只适合于一定的粘度范围的熔体物料的密封；4、使用单一螺旋参数有可能出现密封泄露量过大，或者完全没有泄露两种情况，而这两种情况都是Lyocell装置用齿轮泵不允许的；5、填料与轴之间存在间隙，无法满足一些需要真空密封的工况；6、随着密封装置使用时间的积累，轴径磨损会越来越大，导致轴与填料之间的间隙也变大，造成密封效果越来越差，密封使用寿命较短；7、在齿轮泵转速恒定的情况下，密封腔内的压力也不可调，无法通过调整密封腔内的压力来进一步改善密封效果。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种新型变导程螺旋动密封结构。

本发明的一种新型变导程螺旋动密封结构，它包含主动轴、轴瓦、轴瓦盖板、前端板、端板垫片、螺旋套、冷却套、第一O型圈、半联轴器、圆柱销、轴套、第二O型圈、填料函、填料压盖、填料盘根、半联轴器挡板，主动轴上设置有轴瓦，轴瓦的一端设置有轴瓦盖板，轴瓦盖板与前端板之间设置有端板垫片，前端板的内侧设置有螺旋套，螺旋套套设在主动轴上，螺旋套与冷却套之间设置有第一O型圈，主动轴的一端与半联轴器通过圆柱销固定连接，半联轴器上设置有轴套，轴套与半联轴器之间设置有第二O型圈，填料函与填料压盖固定连接，填料函与轴套之间设置有填料盘根，半联轴器挡板通过数个螺栓与半联轴器固定连接。

作为优选，所述的前端板上安装有调压阀，调压阀的中部设置有调压阀杆，调压阀杆设置在泵壳的回流孔上，齿轮泵运行过程中可以通过调整调压阀杆来调整调压阀杆和泵壳之间的间隙实现调整物料通过泵壳回流孔的流量，物料的回流量也直接影响密封腔的压力，因此可以达到调整密封腔的压力的作用，调压阀的内部安装有填料，可以防止在调整调压阀杆的过程中物料从调压阀内部泄漏出来，通过调压阀和密封装置的共同作用，可以大大改进密封效果。

作为优选，所述的填料函的中部设置有封液环，这样可以封液的入口和出口分别与储液罐的出口和入口相连，在运转过程中，通过向填料函内部的封液环部位通密封液来改善密封效果，同时还能够有效避免漏气，实现真空密封。

本发明的有益效果：它结构设计合理，安装简单，使用方便，通过在填料函的中部增加封液装置，可以通过向填料腔内部的封液环部位通密封液来改善密封效果，同时还能够有效避免漏气，实现真空密封，通过在轴与填料之间增加耐磨套，可以改善齿轮轴的耐磨性能，这样在运转一段时间后，实际磨损的只是耐磨套，当泄漏较多时，可以直接更换耐磨套，拆卸和更换过程也比较简单，这样就能够有效提高密封装置的寿命，通过在前端板上安装调压阀，可以大大改进密封效果。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中调压阀的安装结构示意图；

图3为本发明中分段结构的变导程螺旋结构图；

图4为本发明中连续变导程的螺旋结构图。

1-主动轴；2-轴瓦；3-轴瓦盖板；4-前端板；5-端板垫片；6-螺旋套；7-冷却套；8-第一O型圈；9-半联轴器；10-圆柱销；11-轴套；12-第二O型圈；13-填料函；14-填料压盖；15-填料盘根；16-半联轴器挡板；17-调压阀；18-调压阀杆；19-泵壳；20-填料；21-封液环。

具体实施方式

如图1，图2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含主动轴1、轴瓦2、轴瓦盖板3、前端板4、端板垫片5、螺旋套6、冷却套7、第一O型圈8、半联轴器9、圆柱销10、轴套11、第二O型圈12、填料函13、填料压盖14、填料盘根15、半联轴器挡板16，主动轴1上设置有轴瓦2，轴瓦2的一端设置有轴瓦盖板3，轴瓦盖板3与前端板4之间设置有端板垫片5，前端板4的内侧设置有螺旋套6，螺旋套6套设在主动轴1上，螺旋套6与冷却套7之间设置有第一O型圈8，主动轴1的一端与半联轴器9通过圆柱销10固定连接，半联轴器9上设置有轴套11，轴套11与半联轴器9之间设置有第二O型圈12，填料函13与填料压盖14固定连接，填料函13与轴套11之间设置有填料盘根15，半联轴器挡板16通过数个螺栓与半联轴器9固定连接。

其中，所述的前端板4上安装有调压阀17，调压阀17的中部设置有调压阀杆18，调压阀杆18设置在泵壳19的回流孔上，齿轮泵运行过程中可以通过调整调压阀杆18来调整调压阀杆18和泵壳19之间的间隙实现调整物料通过泵壳19回流孔的流量，物料的回流量也直接影响密封腔的压力，因此可以达到调整密封腔的压力的作用，调压阀17的内部安装有填料20，可以防止在调整调压阀杆18的过程中物料从调压阀17内部泄漏出来，通过调压阀17和密封装置的共同作用，可以大大改进密封效果；所述的填料函13的中部设置有封液环21，这样可以封液的入口和出口分别与储液罐的出口和入口相连，在运转过程中，通过向填料函13内部的封液环21部位通密封液来改善密封效果，同时还能够有效避免漏气，实现真空密封。

本具体实施方式中通过在主动轴1与填料函13之间增加了耐磨套，耐磨套采用耐磨的材料制成，这样可以改善齿轮轴的耐磨性能，在运转一段时间后，实际磨损的只是耐磨套，当泄漏较多时，可以直接更换耐磨套，拆卸和更换过程也比较简单，这样就能够有效提高密封装置的寿命。

如图3和图4所示，本具体实施方式可以采用两种可变导程得方案：分段结构的变导程螺旋结构和连续变导程的螺旋结构，在整个螺旋密封的轴向方向，设置不同的螺旋参数的密封，随着物料粘度的增加，密封压力逐渐降低，在泵轴的压力侧，物料粘度低，压力高，采用密封导程小，头数多的螺旋密封参数。

本具体实施方式结构设计合理，安装简单，使用方便，通过在填料函的中部增加封液装置，可以通过向填料腔内部的封液环部位通密封液来改善密封效果，同时还能够有效避免漏气，实现真空密封，通过在轴与填料之间增加耐磨套，可以改善齿轮轴的耐磨性能，这样在运转一段时间后，实际磨损的只是耐磨套，当泄漏较多时，可以直接更换耐磨套，拆卸和更换过程也比较简单，这样就能够有效提高密封装置的寿命，通过在前端板上安装调压阀，可以大大改进密封效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。