一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置

本技术涉及一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，属于水利工程、市政工程。

背景技术：

1、灯泡贯流泵装置流道顺直，与其他装置形式相比具有水力损失小、装置效率高等显著优点。近年来，南水北调工程中的金湖站、淮安三站、淮阴三站、泗洪站、蔺家坝等泵站均采用灯泡贯流泵机组，但由于灯泡贯流泵结构复杂，故障种类繁多且故障原因复杂，且国内泵站运维人员对于灯泡贯流泵的使用与管理经验还有待提高，导致灯泡贯流泵也是贯流泵中结构最为复杂的一种泵型。虽然很多故障未引发严重的后果，但仍应当引起泵站运维人员足够的重视。灯泡贯流泵机组泵轴轴承故障是最常见的一类故障，其原因归结起来主要有轴承缺油、漏油，密封圈老化损坏等，在现有实用泵站中发现叶调系统进水，密封槽失效，导致接力器内外腔排油并泄漏大量水，接力器外腔内壁锈蚀严重；河水流入机组内部，轴封泄漏量大，现有排水管道无法正常集水，水流从灯泡体泄漏到地面上，严重影响泵站机组安全运行。

2、为减轻贯流泵轴承漏水、漏油、密封失效现象，目前已有相关专利涉及相关措施：授权申请实用新型专利cn202121509442.0提出一种大型潜水贯流泵密封装置包括密封段、第一法兰、第二法兰、定位圆环、密封圈、导液体以及钢环；通过将密封段设置呈完整的圆环，来减少密封结构，从而提高了密封性以及密封操作的便捷性；通过螺栓连接来实现第一法兰与第二法兰的相互压紧，使得密封圈将定位圆环与第一法兰之间的间隙封堵，能够有效的防止漏水。该实用新型专利主要提出一种适用于潜水贯流泵所采用机械连接密封的设计开发方案，但对于灯泡贯流泵的轴承密封圈损坏相关问题并未涉及。授权申请实用新型专利cn201020255285.0提出在轴承座外侧面上有机械密封，在机械密封内设置有三个骨架油封，在机械密封的外侧嵌有一j形密封圈。该实用新型优点是改进后的油导轴承的密封既能有效的防止轴承内的油流入水中，又能有效的防止水和泥沙进入油导轴承中，合理解决轴承漏油问题，但无法解决密封圈老化及损坏修复问题。

3、现有专利多通过改变密封装置结构来改善轴承漏油、漏水问题，对于密封圈老化及损坏等突发情况，延长密封圈使用年限的方式方法，无这方面专利公开。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，能够改善轴承漏油、漏水情况及应对密封圈老化问题，提高轴承密封使用年限的新型半包式管道密封装置。

2、为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，其特征是：所述密封装置由外及内分别由外包层、内包层和圆形球体三部分组成；

3、其中，外包层和内包层紧密相接，外包层和内包层均为圆环形管道，外包层的材质为聚四氟乙烯材料，内包层的材质为不锈钢材料；内包层置于外包层内，且外包层的内壁与内包层的外壁紧密相接；圆形球体置于内包层内；

4、在外包层上均开有均与分布的若干槽，且每个槽穿过内包层的内包层壁与内包层内贯通。

5、所述槽的数量为3个。

6、所述槽呈半包式，横截面为半圆形，且外包层和内包层开槽位置一致。所述圆形球体直径略小于内包层内径，圆形球体可以在内包层中自由运动。

7、设d为不锈钢内包层内径，d为小球体直径，l为开槽部位宽度，即l为槽的槽宽度；则：

8、d＝2d；

9、设r1为聚四氟乙烯外包层厚度，r2为不锈钢内包层厚度；则：

10、r1＝r2；r1＝0.2d；r2＝0.2d。

11、一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置的密封方法，将密封装置安装在灯泡贯流泵装置中，将密封装置安装在灯泡贯流泵装置中，具体为，灯泡贯流泵装置包括灯泡体以及安装于灯泡体内的电动机，灯泡体的迎水面的一端设有转轴伸出孔，转轴伸出孔上固定安装导轴承，电动机的动力输出轴穿出导轴承，且穿出导轴承一端的转轴上安装叶轮；安装时，密封装置置于电动机的转轴、导轴承的内圈之间，密封装置的外包层外侧外壁与导轴承的内壁密封固定连接，密封装置的外包层的内侧外壁与电动机转轴密封固定连接；使用时，启动电动机，电动机的转轴可在导轴承内转动；在密封装置作用下，避免了外部水流入灯泡体内；

12、在水下工作一段时间后，密封装置周围水体可通过槽渗入内包层中，在外部水压力作用下，内包层内圆形球体受力在内包层中运动，一方面可以起到减小外部水压的作用，延长密封装置使用年限，另一方面，当外部水压为均匀水压由若干个开槽部位进入密封装置的内包层内，圆形球体在均匀水压作用下，呈现自转运动；当若干个槽部位水压不一致时，圆形球体就会在不均匀水压作用下，由高压槽口处向低压槽口处运动，从而起到平衡水压的作用，避免了不平衡水压对密封装置的挤压破坏。

13、本实用新型结构简单、生产制造容易、使用方便，通过本实用新型，提供的一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，采用新型半包式管道密封装置目的是为有效解决密封圈老化损伤导致轴承漏油漏水等突发情况，提高轴承密封使用年限。技术原理：

14、此装置为新型半包式管道密封装置，该密封装置由外及内分别由外包层、内包层和内部球体三部分组成。其中，外包层和内包层紧密相接，外包层和内包层均为圆环形管道，外包层采用聚四氟乙烯材料，内包层采用不锈钢材料，内包层和外包层外侧表面上开槽处理，参考开槽个数为3个，开槽部位呈半包式，横截面为半圆形，且外包层和内包层开槽位置一致。圆形球体包裹在内包层中，圆形球体采用聚四氟乙烯材料制成，圆形球体直径与内包层内径一致，并且满足圆形球体可以在内包层中自由运动。

15、通常，普通密封圈在水下工作一段时间后，会腐蚀老化，在较大水压力作用下开始出现密封不严，渗水的现象。本专利密封装置上设有三个半圆形槽，密封装置周围水体可通过开槽部位渗入内包层中，在外部水压力作用下，内包层内圆形球体受力在内包层中运动，一方面可以起到减小外部水压的作用，延长密封装置使用年限。另一方面，当外部水压为均匀水压由三个开槽部位进入密封装置内，小球在均匀水压作用下，呈现自转运动；当三个开槽部位水压不一致时，小球就会在不均匀水压作用下，由高压槽口处向低压槽口处运动，从而起到平衡水压的作用，避免了不平衡水压对密封装置的挤压破坏。

16、有益效果：通过此装置可解决密封圈老化和挤压破坏问题，合理延长密封圈使用年限。使用半包式密封环提高密封圈的密封性及稳定性，减少因泵体损伤而泵站效率低下的工作问题，同时可有效避免因密封设施老化失效而导致轴承漏油漏水问题，提升经济效益。

技术特征：

1.一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，其特征是：所述密封装置由外及内分别由外包层（1）、内包层（2）和圆形球体（3）三部分组成；

2.根据权利要求1所述的一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，其特征是：所述槽（4）的数量为3个。

3.根据权利要求1所述的一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，其特征是：所述槽（4）呈半包式，横截面为半圆形，且外包层（1）和内包层（2）开槽位置一致。

4.根据权利要求1所述的一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，其特征是：

5.根据权利要求1所述的一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，其特征是：设d为不锈钢的内包层（2）内径，d为圆形球体（3）直径，l为开槽部位宽度，即l为槽（4）的槽宽度；则：

技术总结
本技术涉及一种新型灯泡贯流泵半包式密封装置，所述密封装置由外及内分别由外包层、内包层和圆形球体三部分组成；外包层和内包层紧密相接，外包层和内包层均为圆环形管道，外包层的材质为聚四氟乙烯材料，内包层的材质为不锈钢材料；内包层置于外包层内，且外包层的内壁与内包层的外壁紧密相接；圆形球体置于内包层内；在外包层上均开有均与分布的若干槽，且每个槽穿过内包层的内包层壁与内包层内贯通。通过此装置可解决密封圈老化和挤压破坏问题，合理延长密封圈使用年限。使用半包式密封环提高密封圈的密封性及稳定性，减少因泵体损伤而泵站效率低下的工作问题，可有效避免因密封设施老化失效而导致轴承漏油漏水问题。

技术研发人员：田欣怡,成立,张洪银,叶露曦,袁铭斌,刘明昌,焦伟轩
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：20230605
技术公布日：2024/1/15