离心泵中的密封装置的制作方法

本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种离心泵中的密封装置。

背景技术：

在石油施工现场中，离心泵是常用的装置。如图1所示，离心泵包括壳体1、压盖2和泵轴3。壳体1为中空式结构，压盖2固定在壳体的第一端端口，压盖2中开有通孔，泵轴3置于壳体1中且泵轴3的穿过压盖2上的通孔，壳体1的第二端的内壁与泵轴3接触。离心泵在运行的过程中，液体会通过壳体1的第二端端口与泵轴3之间的缝隙流入到壳体中，离心泵的泵轴还连接离心泵的其他部件，为了防止壳体1中的液体通过压盖2与泵轴3之间的缝隙从壳体1中流出，影响到离心泵其他部件的运行，因此，需要对离心泵的泵轴与压盖之间的缝隙进行密封。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种离心泵中的密封装置，可以通过螺栓改变弹簧紧固套筒的位置，从而调整弹簧的弹力，延长使用弹簧的时间。所述技术方案如下：

一种离心泵中的密封装置，所述装置包括壳体、压盖、泵轴、弹簧紧固套筒、至少一个螺栓、静态密封环、弹簧和动态密封环；

所述壳体为中空式结构，所述壳体的第一端端口固定有所述压盖，所述压盖中开有通孔，所述泵轴置于所述壳体中且所述泵轴的第一端嵌入在所述压盖上的通孔中，所述泵轴的第二端嵌入在所述弹簧紧固套筒中，所述弹簧紧固套筒的筒壁沿轴向方向开有至少一个通孔，所述压盖中也开有至少一个通孔，所述弹簧紧固套筒和所述压盖通过所述至少一个螺栓连接，所述壳体的第二端的内壁和所述弹簧紧固套筒的外壁接触；

所述静态密封环、所述动态密封环和所述弹簧均嵌套在所述泵轴的外壁上，且所述静态密封环位于所述压盖靠近所述泵轴的第二端的一侧的通孔的内壁和所述泵轴之间，所述静态密封环和所述压盖固定连接，所述弹簧位于所述静态密封环和所述弹簧紧固套筒之间，所述动态密封环位于所述静态密封环和所述弹簧之间。

可选地，所述装置还包括延伸套筒，所述延伸套筒的内径大于所述弹簧紧固套筒的内径；

所述延伸套筒固定在所述弹簧紧固套筒靠近所述压盖的端口上，所述延伸套筒的筒壁上沿轴向方向开有至少一个通孔，且所述延伸套筒筒壁上的每个通孔与所述弹簧紧固套筒的筒壁上的一个通孔连通，所述至少一个螺栓中的每个螺栓嵌入在连通之后的通孔中。

可选地，所述静态密封环包括密封套和压环；

所述密封套的第一端端口的内壁上沿周向方向开有第一凹槽，所述压环卡接在所述第一凹槽中；

所述压盖靠近所述泵轴第二端的一侧的通孔的内壁沿周向方向开有第二凹槽，卡接有所述压环的所述密封套置于所述第二凹槽中。

可选地，所述装置还包括轴套；

所述泵轴的外壁上固定有所述轴套，所述动态密封环和所述弹簧均嵌套在所述轴套的外壁上，在所述泵轴转动时，所述泵轴能够带动嵌套有所述动态密封环和所述弹簧的轴套一起转动。

可选地，所述装置还包括压盖密封圈和至少一个密封垫片；

所述压盖密封圈位于所述压盖与所述壳体之间，每个密封垫片位于一个螺栓的螺母与所述压盖或所述弹簧紧固套筒之间。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

当使用本实用新型提供的离心泵中的密封装置对离心泵的压盖和泵轴之间的缝隙进行密封时，弹簧会给动态密封环施加压力，动态密封环会给静态密封环施加压力，使得动态密封环和静态密封环的接触更加紧密，可以防止液体从静态密封环与泵轴处流出壳体。并且，动态密封环和静态密封环之间会形成液膜，液膜可以防止液体从静态密封环与泵轴处流出壳体。在使用本实用新型提供的离心泵中的密封装置一段时间之后，弹簧的弹力可能会减弱，通过至少一个螺栓调整弹簧紧固套筒的位置，使得紧固套筒与压盖之间的距离发生变化，从而可以调整弹簧的压缩量，进而可以调整弹簧的弹力。由于不用拆卸壳体便可以对弹簧的弹力进行调整，因此，可以节约调整离心泵的弹簧的弹力的时间。

附图说明

图1是相关技术提供的一种离心泵的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种离心泵密封装置；

图3是本实用新型实施例提供的一种弹簧紧固套筒的俯视图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种离心泵密封装置。

附图标记：

1：壳体；2：压盖；3：泵轴；4：弹簧紧固套筒；5：螺栓；6：静态密封环；7：弹簧；8：动态密封环；9：延伸套筒，61：密封套；62：压环。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在对本实用新型提供的离心泵中的密封装置进行解释说明之前，先对本实用新型的应用场景进行解释说明。通常，离心泵的泵轴上会配置有静态密封环、动态密封环和弹簧。静态密封环、动态密封环和弹簧都位于壳体中。弹簧给动态密封环施加压力，动态密封环给静态密封环施加压力，从而使得压盖与泵轴之间密封。但弹簧在使用一段时间之后，弹簧的弹力会变小，弹簧给动态密封环的压力会变小，动态密封环给静态密封环的压力也会变小，导致壳体中的液体可能会从压盖与泵轴之间的空隙处发生泄漏。而在调整弹簧的弹力时，通常需要将壳体拆开，之后才能调整弹簧的弹力。而本实用新型提供的离心泵中的密封装置就应用于离心泵中压盖与泵轴之间的密封和调整弹簧的弹力的场景。

图2是本实用新型实施例提供的一种离心泵中的密封装置的结构示意图。如图2所示，离心泵中的密封装置包括壳体1、压盖2、泵轴3、弹簧紧固套筒4、至少一个螺栓5、静态密封环6、弹簧7和动态密封环8。

壳体1为中空式结构，壳体1的第一端端口固定有压盖2，压盖2中开有通孔，泵轴3置于壳体1中且泵轴3的第一端嵌入在压盖2上的通孔中，泵轴3的第二端嵌入在弹簧紧固套筒4中，弹簧紧固套筒4的筒壁沿轴向方向开有至少一个通孔，压盖2中也开有至少一个通孔，弹簧紧固套筒4和压盖2通过至少一个螺栓5连接，壳体1的第二端的内壁和弹簧紧固套筒4的外壁接触。

静态密封环6、动态密封环8和弹簧7均嵌套在泵轴3的外壁上，且静态密封环6位于压盖2靠近泵轴3第二端的一侧的通孔的内壁和泵轴3之间，静态密封环6和压盖2固定连接，弹簧7位于静态密封环6和弹簧紧固套筒4之间，动态密封环8位于静态密封环6和弹簧7之间。

当使用本实用新型提供的离心泵中的密封装置对离心泵的压盖和泵轴之间的缝隙进行密封时，弹簧会给动态密封环施加压力，动态密封环会给静态密封环施加压力，使得动态密封环和静态密封环的接触更加紧密，可以防止液体从静态密封环与泵轴处流出壳体。并且，动态密封环和静态密封环之间会形成液膜，液膜可以防止液体从静态密封环与泵轴处流出壳体。在使用本实用新型提供的离心泵中的密封装置一段时间之后，弹簧的弹力可能会减弱，通过至少一个螺栓调整弹簧紧固套筒的位置，使得紧固套筒与压盖之间的距离发生变化，从而可以调整弹簧的压缩量，进而可以调整弹簧的弹力。由于不用拆卸壳体便可以对弹簧的弹力进行调整，因此，可以节约调整离心泵的弹簧的弹力的时间。

需要说明的是，泵轴3的第一端是位于壳体中的泵轴3靠近压盖2的一端，泵轴3的第二端是指位于壳体1中的泵轴3靠近弹簧紧固套筒的一端。

其中，壳体1的第一端端口固定有压盖2，即压盖2固定在壳体1的第一端端口。压盖2固定在壳体第一端端口的固定方式可以为：在壳体1的第一端端口处开有至少一个螺纹孔，在压盖2上开有至少一个通孔，将一个螺钉穿过压盖2上的一个通孔之后嵌入到一个螺纹孔中。通过这样的方式将压盖2固定在壳体1的第一端端口处。

可选地，在压盖2的外壁上配置有螺纹，在壳体1的第一端端口的内壁上配置有螺纹，通过压盖2上的螺纹和壳体1上的螺纹将压盖2固定在壳体1的第一端端口。

当然，压盖2固定在壳体1的第一端端口的固定方式还有其他方式，对于压盖2固定在壳体1的第一端端口的固定方式，本实用新型实施例在此不做限定。

另外，弹簧紧固套筒4和压盖2通过至少一个螺栓5连接的实现方式可以为：至少一个螺栓5中任一螺栓的螺杆穿过弹簧紧固套筒4中的一个通孔，并继续穿过压盖2中的一个通孔，之后将该螺栓5固定，通过这样的方式使得弹簧紧固套筒4和压盖2连接。其中，至少一个螺栓5的数量可以与弹簧紧固套筒4上的至少一个通孔的数量相同。

例如，图3为弹簧紧固套筒4的俯视图，如图3所示，弹簧紧固套筒4的筒壁上开有两个通孔，则至少一个螺栓5的数量也为2。对于弹簧紧固套筒4的筒壁上的至少一个通孔的数量，本实用新型实施例在此不做限定。

另外，动态密封环8和弹簧7均嵌套在泵轴3的外壁上，并且动态密封环8的内径与泵轴3的外径的差值小于第一数值阈值，以使动态密封环8能够随着泵轴3的旋转而旋转。弹簧7的内径与泵轴3的外径的差值小于第二数值阈值，以使弹簧7也能够随着泵轴3的旋转而旋转。

另外，静态密封环6嵌套在泵轴3的外壁上，静态密封环6的内径与泵轴3的外径的差值大于第三数值阈值，并且，静态密封环6与压盖2固定连接，因此，在泵轴3旋转的过程中，静态密封环6不会随着泵轴3的旋转而旋转。

需要说明的是，在弹簧7嵌套在泵轴3的外壁上时，弹簧7是处于压缩状态，因此，弹簧7会给与弹簧接触的动态密封环8施加压力，使得动态密封环8与静态密封环6能够紧密接触。并且，由于动态密封环8的内径与泵轴3的外径的差值小于数值阈值，也会使得泵轴3与动态密封环8之间形成密封，使得液体不会从动态密封环8与泵轴3之间流动。

其中，静态密封环6与压盖2固定连接的连接方式可以为：静态密封环6沿轴向方向开有至少一个凹槽，压盖2上配置有至少一个凸台，至少一个凸台中的任一凸台嵌入在一个凹槽中。

另外，由于弹簧7位于动态密封环8与弹簧紧固套筒4之间，因此，弹簧7的一端与动态密封环8接触，弹簧的另一端与弹簧紧固套筒4接触。为了使得弹簧7能够更好地与弹簧紧固套筒4接触，弹簧紧固套筒4与弹簧7接触的位置处可以沿弹簧紧固套筒4的周向开有凹槽，弹簧7的另一端嵌入在凹槽中。

在实际使用本实用新型实施例提供的离心泵中的密封装置对离心泵进行密封时，可以通过至少一个螺栓5调整弹簧紧固套筒4的位置从而调整弹簧7的压缩量，为了防止在调整弹簧紧固套筒4的压缩量时，弹簧紧固套筒4不再与壳体1的第二端的内壁接触，也即是，为了防止弹簧紧固套筒4完全进入到壳体1中，使得弹簧紧固套筒4与壳体1之间出现很大缝隙，影响到离心泵的运转。可以采用以下两种方式避免这种情况的发生：

(1)弹簧紧固套筒4可以为有一定长度的圆筒，并且，弹簧紧固套筒4的长度可以根据弹簧7的压缩量确定。确定弹簧7的最大压缩量之后，弹簧紧固套筒的4长度的数值可以设置为大于或等于弹簧7的最大压缩量的数值与壳体1的第二端的壁厚的数值的加和。通过这样设置之后，在通过至少一个螺栓5改变弹簧紧固套筒4的位置时，弹簧紧固套筒4始终与壳体1的第二端接触，可以避免弹簧紧固套筒4与壳体1之间出现很大的缝隙。

(2)如图4所示，离心泵中的密封装置还可以包括延伸套筒9，延伸套筒9的内径大于弹簧紧固套筒4的内径。延伸套筒9固定在弹簧紧固套筒4靠近压盖2的端口上，延伸套筒9的筒壁上沿轴向方向开有至少一个通孔，且延伸套筒9的筒壁上的每个通孔与弹簧紧固套筒4的筒壁上的一个通孔连通，至少一个螺栓5中的每个螺栓5嵌入在连通之后的通孔中。通过这样的方式，在通过至少一个螺栓5改变弹簧紧固套筒4的位置时，当改变了弹簧紧固套筒4的一定位置之后，延伸套筒9便会与压盖2接触，可以避免弹簧紧固套筒4与壳体1之间出现很大的缝隙。

其中，延伸套筒9中的至少一个通孔的数量可以与弹簧紧固套筒4中的至少一个通孔的数量相同，弹簧紧固套筒4中的至少一个通孔的数量可以与至少一个螺栓5的数量相同。

需要说明的是，延伸套筒9的一端端口到另一端端口的距离小于压盖2靠近泵轴3的第二端的一侧到泵轴3的第二端端口的距离。

另外，延伸套筒9固定在弹簧紧固套筒4靠近压盖2的端口上的固定方式可以为：将延伸套筒9的一端端口焊接在弹簧紧固套筒4靠近压盖2的端口上。

可选地，在延伸套筒9的一端端口的筒壁上开有至少一个螺纹孔，在弹簧紧固套筒4靠近压盖2的端口上开有至少一个通孔，将一个螺钉穿过弹簧紧固套筒4靠近压盖2的端口上的一个通孔之后嵌入到延伸套筒9中的一个螺纹孔中，通过这样的方式使得延伸套筒9固定在弹簧紧固套筒4靠近压盖2的端口上。

当然，延伸套筒9固定在弹簧紧固套筒4靠近压盖2的端口上的固定方式还有其他方式，对于延伸套筒9固定在弹簧紧固套筒4靠近压盖2的端口上的固定方式，本实用新型实施例在此不做限定。

在实际使用本实用新型实施例提供的离心泵中的密封装置对离心泵进行密封时，动态密封环8与静态密封环6之间会产生相对摩擦，会对静态密封环6产生一定的损耗，为了降低这种损耗，如图2或图4所示，静态密封环6可以包括密封套61和压环62。密封套61的第一端端口的内壁上沿周向方向开有第一凹槽，压环62卡接在第一凹槽中。压盖2靠近泵轴3的第二端的一侧的通孔的内壁沿周向方向开有第二凹槽，卡接有压环62的密封套61置于第二凹槽中。其中，压环62可以为碳化硅、陶瓷、硬质合金等材料。

其中，第二凹槽中沿着泵轴的轴向方向可以配置有至少一个凸台，密封套61沿轴向方向开有至少一个通槽，至少一个通槽中任一通槽沿密封套61的轴向的长度小于密封套61的长度，密封套61的长度是指密封套61的一端端口到另一端端口的距离。压环62沿轴向开有至少一个凹槽，至少一个凹槽中任一凹槽沿压环62的轴向的长度与密封套61中一个通槽的长度相等。至少一个凸台中任一凸台能够穿过密封套61的一个通槽之后嵌入到压环62的一个凹槽中。通过这样的方式，可以将密封套61固定在第二凹槽中，使得密封套61和压环62都不会随着泵轴3的旋转而旋转。

另外，在实际使用本实用新型实施例提供的离心泵中的密封装置对离心泵进行密封时，为了防止弹簧对泵轴的磨损，离心泵中的密封装置还可以包括轴套31。泵轴3的外壁上固定有轴套31，动态密封环6和弹簧7均嵌套在轴套31的外壁上，在泵轴3转动时，泵轴3能够带动嵌套有动态密封环6和弹簧7的轴套31一起转动。

其中，轴套31固定在泵轴3的外壁上的固定方式可以为：轴套31的内径与泵轴3的外径之间的差指小于第四数值阈值，使得轴套31能够随着泵轴3的旋转而旋转。

可选地，泵轴3上开有至少一个螺纹孔，轴套31上开有至少一个通孔，将一个螺钉穿过轴套31上的一个通孔嵌入到一个螺纹孔中，通过这样的方式将轴套31固定在泵轴3的外壁上。

另外，当离心泵中的密封装置包括轴套31时，动态密封环6的内径与轴套31的外径的差值小于第五数值阈值，弹簧7的内径与轴套31的外径的差值小于第六数值阈值，以使动态密封环6和弹簧7都能随着轴套31的旋转而旋转。

需要说明的是，轴套31是嵌套在壳体1中的泵轴3的外壁上的，并且，轴套31的外径小于压盖31的通孔的内径。轴套31的一端到另一端的距离可以与压盖2靠近泵轴3的第二端的一侧到泵轴3的第二端端口的距离相等，轴套31的一端到另一端的距离也可以大于压盖2靠近泵轴3的第二端的一侧到泵轴3的第二端端口的距离。当轴套31的端到另一端的距离大于压盖2靠近泵轴3的第二端的一侧到泵轴3的第二端端口的距离时，轴套中有一部分会位于压盖中的通孔，或者轴套会穿过压盖中的通孔。由于压盖2与壳体1固定连接，壳体1与离心泵的其他部件固定连接，离心泵的其他部件是固定不动的，因此，壳体1和压盖2是固定不动的。当离心泵的泵轴3旋转时，带动轴套31旋转，由于壳体1和压盖2是固定不动的，因此，壳体1和压盖2都不会随着轴套31的旋转而旋转。

另外，在实际使用本实用新型实施例提供的离心泵中的密封装置对离心泵进行密封时，为了防止壳体中液体从壳体1与压盖2之间，至少一个螺栓5中任一螺栓5与压盖2中的一个通孔之间，至少一个螺栓5中任一螺栓5与弹簧紧固套筒4中的一个通孔之间发生泄露，离心泵中的密封装置还可以包括压盖密封圈21和至少一个密封垫片51。压盖密封圈21位于压盖2与壳体1之间，每个密封垫片51位于一个螺栓5的螺母与压盖2或弹簧紧固套筒4之间。

其中，压盖密封圈21可以为O型密封圈，当然还可以为其他类型的密封圈，对于压盖密封圈21的种类，本实用新型实施例在此不做限定。

下面对本实用新型实施例提供的离心泵中的密封装置调整弹簧紧固套筒的过程做具体的说明：

(1)当至少一个螺栓中每个螺栓的螺帽位于压盖处时，在弹簧的弹力减弱之后，可以通过工具旋转至少一个螺栓中每个螺栓的螺母。对于至少一个螺栓中的每个螺栓，由于该螺栓的螺帽都是固定在压盖处，因此在旋转该螺栓的螺母之后，该螺栓的螺母会带动该螺栓的螺杆沿着泵轴的轴向方向运动，该螺栓的螺杆运动之后，便会带动该螺杆的螺帽沿泵轴的轴向方向运动。由于螺帽固定在压盖处，压盖固定在壳体上，因此压盖不会沿泵轴的轴向运动，导致螺帽也不会沿泵轴的轴向方向运动。此时，只有螺母推动弹簧紧固套筒运动，从而使得弹簧紧固套筒的位置发生改变，进而可以改变弹簧的压缩量，因此调整了弹簧的弹力。

(2)当至少一个螺栓中每个螺栓的螺帽位于弹簧紧固套筒处时，在弹簧的弹力减弱之后，可以通过工具旋转至少一个螺栓中每个螺栓的螺母。对于至少一个螺栓中的每个螺栓，由于该螺栓的螺帽都是固定在弹簧紧固套筒处，因此在旋转该螺栓的螺母之后，该螺栓的螺母会带动该螺栓的螺杆沿着泵轴的轴向方向运动，该螺栓的螺杆运动之后，便会带动该螺杆的螺帽沿泵轴的轴向方向运动。由于螺母是在压盖处，压盖固定在壳体上，因此压盖不会沿泵轴的轴向运动，因此，螺母不会沿着泵轴的轴向方向运动。此时，只有该螺栓的螺帽带动弹簧紧固套筒沿泵轴的轴向运动，从而使得弹簧紧固套筒的位置发生改变，进而可以改变弹簧的压缩量，因此调整了弹簧的弹力。

下面对本实用新型实施例提供的离心泵中的密封装置的密封原理做具体说明：

在本实用新型实施例提供的离心泵中的密封装置中，动态密封环的内径与泵轴的外径之间的差值小于第一数值阈值，使得动态密封环可以随着泵轴的旋转而旋转，并且，壳体中的液体不会从动态密封环与泵轴之间的空隙中流动。而弹簧是压缩状态，因此弹簧会给动态密封环施加压力，使得动态密封环与静态密封环紧密接触，防止壳体中从压盖与泵轴之间的空隙中流出壳体。在离心泵运行的过程中，动态密封环和弹簧会随着泵轴的旋转而旋转，此时，动态密封环旋转，静态密封环不动，在动态密封环与静态密封环之间会形成液膜，液膜可以防止壳体中的液体从压盖与泵轴之间的空隙中流出壳体。

当使用本实用新型提供的离心泵中的密封装置对离心泵的压盖和泵轴之间的缝隙进行密封时，弹簧会给动态密封环施加压力，动态密封环会给静态密封环施加压力，使得动态密封环和静态密封环的接触更加紧密，可以防止液体从静态密封环与泵轴处流出壳体。并且，动态密封环和静态密封环之间会形成液膜，液膜可以防止液体从静态密封环与泵轴处流出壳体。在使用本实用新型提供的离心泵中的密封装置一段时间之后，弹簧的弹力可能会减弱，通过至少一个螺栓调整弹簧紧固套筒的位置，使得紧固套筒与压盖之间的距离发生变化，从而可以调整弹簧的压缩量，进而可以调整弹簧的弹力。由于不用拆卸壳体便可以对弹簧的弹力进行调整，因此，可以节约调整离心泵的弹簧的弹力的时间。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。