专利名称：耐腐蚀泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耐腐蚀泵，特别是涉及基本上为塑料结构的耐腐蚀泵。
目前市场上的塑料耐腐蚀泵大多采用不锈钢转轴，并配以橡胶密封件加以密封。然而，因不锈钢转轴对不含氧酸，例如盐酸的耐腐蚀性欠佳，而且橡胶密封件的密封性能较差，所以此类耐腐蚀泵的使用寿命不长，工作性能也不很理想。
有鉴于此，在本申请人于1996年9月20日申请的中国实用新型专利No.96230746.7中，揭示了一种全塑料结构的耐腐蚀泵，它采用了与泵之叶轮连成一体的塑料转轴，并采用了一种独特的外装式机械密封结构，因而大大加强了泵的耐腐蚀性和密封性。然而，因叶轮转轴是由塑料制成的，所以必然存在强度不够的问题。另外，由于外装式机械密封结构不能有效利用液压的反馈力，因而必须将给密封面施压的弹簧设计得比较粗大，这样就会提高成本。而且，往往会因为弹簧施力过大而造成摩擦生热，这种高压、高温的工况对塑料泵而言特别不利。
针对上述问题，本实用新型的目的在于，提供一种耐腐蚀性好和强度高的耐腐蚀泵。
本实用新型的另一个目的在于，提供一种具有较佳密封性能的耐腐蚀泵。
为实现上述目的，本实用新型的耐腐蚀泵包括前泵壳；后泵壳；设置在由前、后泵壳所形成的腔室内的叶轮；与叶轮形成一体并且与电动机轴相接合的转轴；以及一密封结构，它包括套设在转轴上并嵌设于后泵壳内腔端壁上的静环座腔内的静环及静环垫、沿轴向与静环相邻并套设在转轴上的动环、以及抵住动环并沿轴向套设在所述转轴上的弹簧，其中，所述转轴内嵌设了由金属制成的内芯，该金属内芯后端设有一用来接合电动机轴的内孔，电动机轴通过若干与电动机轴上的键槽接配的联接螺钉与所述转轴相接合。
本实用新型的进一步特点如下所述弹簧的钢丝上覆有一层耐腐蚀材料，而且钢丝的两端也被密封。
所述静环座腔的底面是阶梯形、盆形或平面形，其腔壁是直线形、斜线形或斜直混合形，底面和腔壁相交处带有一圆角，其半径大于静环座上相应的圆角。
所述金属内芯和塑料转轴是通过装配结合在一起。
所述转轴的头部设有螺纹，以便和一螺纹固定件相螺合，从而使所述金属内芯与叶轮相互固定，所述转轴的前端是形成为鼓形的截面形状。
所述金属内芯和塑料转轴是通过注塑结合在一起。
所述金属制内芯上设有与泵的转向相反的丝扣或滚花。
所述耐腐蚀泵的电机端盖内设有一平面推力轴承和一向心轴承，该两轴承之间设有一传力垫片。
所述耐腐蚀泵还包括一在所述金属内芯的内孔中抵设于电动机轴前端和内孔前端壁之间的弹簧；沿轴向抵住动环并套设在转轴上的动环拨套；一与转轴后端螺旋配合、用来调节转轴及所述密封结构的压帽。
所述联接螺钉与电动机轴的键槽之间以及与叶轮轴与金属内芯之间是间隙配合。
所述密封结构还包括与动环形成一体的可伸缩橡胶套；分别抵设在可伸缩橡胶套的前后端缘的内环上的动环箍和紧轴箍；一螺旋配置在转轴上的压帽；以及一与动环箍和紧轴箍相配合的内压平衡箍。
所述静环和所述静环座之间相结合的结构是圆角形、斜面形和阶梯形。
所述耐腐蚀泵的电机端盖的前轴承室内未设置波纹弹簧。
本实用新型之耐腐蚀泵的优点如下1．由于采用了加铁芯的叶轮转轴，因而既具有较强耐腐蚀性，又具有足够的强度。
2．通过设置一新颖的机械密封结构，特别是通过使弹簧不与腐蚀性介质接触弹簧并通过一新颖的静环座腔构造，可使密封性能进一步地得到改善。
通过下面结合各较佳实施例及其附图所作的描述，可以更清楚地了解本实用新型的目的及特点。
图1是根据本实用新型第一实施例的耐腐蚀泵的纵剖视图；图2是沿
图1中A-A剖取的耐腐蚀泵的电动机轴的横剖面图；图3a-3c是
图1所示之耐腐蚀泵的静环座腔结构的示意图；图4是示出耐腐蚀泵之端盖构造的剖示图；图5是根据本实用新型第二实施例的耐腐蚀泵的纵剖视图；图6是根据本实用新型第三实施例的耐腐蚀泵的纵剖视图；图7是根据本实用新型第四实施例的耐腐蚀泵的纵剖视图；图8a-8c是本实用新型耐腐蚀泵所采用之静环和静环座构造的示意图。
应注意的是，在各附图中凡是相同的标号都表示相同的部件。
如
图1所示，根据本实用新型第一实施例的耐腐蚀泵主要包括前泵壳6；后泵壳4；设置在由前、后泵壳所形成的腔室内的叶轮5；装配在与叶轮5形成一体的轴套内的叶轮转轴2；用以使转轴2和叶轮5相互固定的螺纹固定件13及其密封圈14；以及一密封结构，它包括套设在所述转轴上并嵌设于后泵壳内腔端壁上的静环座腔内的静环垫12及静环11、沿轴向与所述静环相邻并套设在转轴上的动环10及动环密封圈9、以及沿轴向抵住所述动环并套设在转轴上的弹簧座8和弹簧7。
与以往不同的是，在该实施例中，通过装配的方法在叶轮5的轴套内设置了一根由金属材料，例如碳素钢制成的内芯或转轴2。转轴2的头部设有螺纹，以便和螺纹固定件13相螺合，从而使转轴2与叶轮5相互固定。转轴2的后端设有一轴孔以接纳电动机轴1。一联接螺钉3穿过轴孔侧壁上的螺纹孔后插入电动机轴1上的键槽，从而将电动机轴1和转轴2连接起来。电动机轴1和转轴2之间以及螺钉3和电动机轴1之间都是紧配合。另外，如图2所示，转轴2的前端是形成为鼓形的截面形状，也就是在圆柱侧面上削成两平面的形状，采用这种装配结构比普通的平键联接更加可靠、耐用。
在该实施例中，还采用了一种新颖的内装式密封结构。所谓内装式密封是指弹簧与腐蚀性介质直接接触的一种密封结构。如
图1所示，弹簧7处于前、后泵壳所形成的腔室内，直接和腐蚀性介质接触。为了避免腐蚀性介质的侵蚀，弹簧7的钢丝上套覆了由耐腐蚀塑料制成的塑料套管，而且钢丝的两端也被密封，或者，也可以用电镀或喷漆等方法在弹簧钢丝上涂敷耐腐蚀材料。这种内装式密封结构可以利用对液压反馈的压力给密封面施加作用力，而且该作用力是随工作压力的增大而成正比地递增。因此，可以把弹簧件设计得非常细小，从而能降低成本并提高使用寿命。
另外，在该实施例中还采用了一种新颖的静环座腔构造。如图3a-3b所示，静环座腔是形成在后泵壳4的后壁上，其底面可以是分别如图3a,3b,3c所示的阶梯形、盆形或平面形，而其腔壁L可以是分别如图3a,3b,3c所示的直线形、斜线形或斜直混合形。静环座腔的底面和腔壁相交处带有半径为R的圆角，相应地，静环垫12也带有半径为r的圆角(r可以很小，直至零)，而且R＞r。在这种构造下，静环11可在座腔内作多向摆动，因而能和动环10很好地配合，起到自动纠偏的作用，从而使动、静环具有良好的轴向垂直性和平行性，提高了它们的密封性能。又如图8a-8c所示，静环11及静环座12之间相结合的结构可分别采用如图所示的圆角形、斜面形和阶梯形。
再请参见图4，在耐腐蚀泵的电机端盖20(
图1中未示)内设置了一平面推力轴承22和一向心轴承24，该两轴承之间设有一传力垫片23。通过推力轴承的作用，可以平衡叶轮的背压，使得叶轮和泵壳的位置相对固定。这种结构在电机功率较大的情况下更为有利。另外，倘若电机功率较小，可将通常设置在电机前轴承室内的波纹弹簧取消，这样可以保留轴的热胀余地，使其相对固定。
下面将结合图5来描述本实用新型之耐腐蚀泵的第二实施例。在该实施例中，叶轮转轴(或金属内芯)2和叶轮轴套是以注塑的方式结合成一体，而不是像第一实施例那样装配在一起。在注塑之前，最好是在金属制的转轴2加工出与泵的转向相反的丝扣或是滚花之类的结构，以使金属和塑料更好地结合。本实施例中的其余部件和第一实施例大致相同，因而不再赘述。
下面将结合图6来描述本实用新型之耐腐蚀泵的第三实施例。根据本实用新型第三实施例的耐腐蚀泵主要包括前泵壳6；后泵壳4；设置在由前、后泵壳所形成的腔室内的叶轮5；和第二实施例一样通过注塑结合在叶轮5轴套内的叶轮转轴2；在转轴2的轴孔内抵设于电动机轴1前端和轴孔前端壁之间的弹簧30；一新颖的外装式密封结构，它包括套设在所述转轴上并嵌设于后泵壳内腔端壁上的静环座腔内的静环11和静环垫12及静环密封圈121、沿轴向与所述静环相邻并套设在转轴上的动环10及动环密封圈9、和沿轴向抵住动环并套设在转轴上的动环拨套18及动环拨套密封圈17；以及与转轴2的后端螺纹配合，用以调节转轴2及上述密封结构的压帽31。
在该实施例中，用来联接电动机轴1和转轴2的两个联接螺钉3与转轴的键槽2之间以及转轴2与叶轮轴套之间都是间隙配合，使叶轮5可沿轴线方向前后移动。通过压帽31可调节施加与动、静环密封面上的压力，并且可调整叶轮前端与前泵壳内端之间的间隙，这样就可以保证有极佳的密封及水力性能。
下面将结合图7来描述本实用新型之耐腐蚀泵的第四实施例，它实际上是在本申请人的中国实用新型专利No.96230746.7的基础上作出的改进。在前一专利中，揭示的是一种全塑料结构的耐腐蚀泵，其与叶轮形成一体的转轴是由塑料制成的，在强度方面有所欠缺。为此，在本实施例中，和上述各实施例一样，在叶轮转轴内加入了金属内芯，这样就大大增强了叶轮转轴的强度。另外，还采用了和上述各实施例一样的静环座腔结构，以进一步加强密封性能。该耐腐蚀泵采用的是一种外装式的密封结构，包括套设在所述转轴上并嵌设于后泵壳内腔端壁上的静环座腔内的静环11及静环垫12；与沿轴向所述静环相邻并套设在所述转轴上的动环10；与所述动环10形成一体的可伸缩橡胶套15；分别抵设在所述可伸缩橡胶套15的前后端缘的内环上的动环箍16和紧轴箍17；在动环箍16和紧轴箍17之间最好设置一弹簧7，以补偿可伸缩橡胶套6的弹力；螺旋配置在转轴2右侧螺纹段上的一个压帽31，用以调整密封组件在于态下的压紧力；以及一与所述动环箍16和紧轴箍17相配合的内压平衡箍18。
在以上所述的各实施例中，凡是与腐蚀性介质接触的都是用耐腐蚀的塑料或橡胶材料制成，例如一般的ABS塑料、UPVC塑料，或者是玻纤ABS塑料、玻纤PP、聚苯醚PPO、聚甲醛POM等。
尽管上面已经结合附图描述了本实用新型的各较佳实施例，但应该理解，本技术领域的熟练人员还可以在此基础上作出各种改进和变化。因此本实用新型的保护范围仅由所附权利要求来限定。
权利要求1．一种耐腐蚀泵，包括前泵壳；后泵壳；设置在由所述前、后泵壳所形成的腔室内的叶轮；与叶轮形成一体并且与电动机轴相接合的转轴；以及一密封结构，它包括套设在所述转轴上并嵌设于后泵壳内腔端壁上的静环座腔内的静环及静环垫、沿轴向与所述静环相邻并套设在所述转轴上的动环、以及沿轴向抵住所述动环并套设在所述转轴上的弹簧，其特征在于，所述转轴内嵌设了金属制的内芯，所述金属内芯后端设有一用来接合电动机轴的内孔，所述电动机轴通过若干与电动机轴上的键槽接配的联接螺钉而与所述转轴相接合。
2．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述弹簧的钢丝上覆有一层耐腐蚀材料，而且钢丝的两端也被密封。
3．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述静环座腔的底面是阶梯形、盆形或平面形，其腔壁是直线形、斜线形或斜直混合形，底面和腔壁相交处带有一圆角，其半径大于静环座上相应的圆角。
4．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述金属内芯和所述塑料转轴是通过装配结合在一起。
5．如权利要求4所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述转轴的头部设有螺纹，以便和一螺纹固定件相螺合，从而使所述金属内芯与叶轮相互固定，所述转轴的前端是形成为鼓形的截面形状。
6．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述金属内芯和所述塑料转轴是通过注塑结合在一起。
7．如权利要求6所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述金属制内芯上设有与泵的转向相反的丝扣或滚花。
8．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述耐腐蚀泵的电机端盖内设有一平面推力轴承和一向心轴承，该两轴承之间设有一传力垫片。
9．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述耐腐蚀泵还包括一在所述金属内芯的内孔中抵设于电动机轴前端和内孔前端壁之间的弹簧；沿轴向抵住所述动环并套设在转轴上的动环拨套；一与所述转轴后端螺旋配合、用来调节转轴及所述密封结构的压帽。
10．如权利要求1或9所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述联接螺钉与电动机轴的键槽之间以及与叶轮轴与金属内芯之间是间隙配合。
11．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述密封结构还包括与所述动环形成一体的可伸缩橡胶套；分别抵设在所述可伸缩橡胶套的前后端缘的内环上的动环箍和紧轴箍；一螺旋配置在所述转轴上的压帽；以及一与所述动环箍和紧轴箍相配合的内压平衡箍。
12．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述静环和所述静环座之间相结合的结构是圆角形、斜面形和阶梯形。
13．如权利要求1所述的耐腐蚀泵，其特征在于，所述耐腐蚀泵的电机端盖的前轴承室内未设置波纹弹簧。
专利摘要一种耐腐蚀泵,包括:前泵壳;后泵壳;设置在由前、后泵壳所形成的腔室内的叶轮;与叶轮形成一体并且与电动机轴相接合的转轴;以及一密封结构,它包括依次套设在所述转轴上的静环及静环垫、动环以及弹簧,其中,转轴内嵌设了金属制的内芯,金属内芯后端设有一用来接合电动机轴的内孔,电动机轴通过若干与电动机轴上的键槽接配的联接螺钉而与所述转轴相接合。该耐腐蚀泵具有足够的强度和耐腐蚀性能,而且具有新颖的密封结构。
文档编号F04D7/00GK2310185SQ97222388
公开日1999年3月10日 申请日期1997年9月17日 优先权日1997年9月17日
发明者李安昌 申请人:上海万成企业发展有限公司