专利名称：双向型多级轴封总成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于往复泵、离心式泵类的轴封装置，具体涉及一种双向型多级轴封总成装置。
背景技术：
目前已经公开的专利号为01232863.4，名称为锁紧式多级轴封总成装置的中国实用新型专利，是一种“单向型”密封装置，存在着水泵在下列三种不同取水工况下不能通用的缺点，如倒灌式、抽真空式、倒灌真空式。倘若用户定货时，必须首先提供上述取水工况后才能确定密封环的安装方向(定向安装)，造成选型混乱和使用混乱，同时也存在有效密封环体少的问题，环体少是造成轴封不能通用的主要原因，从而降低了轴封的覆盖率，同时也降低了轴封的使用寿命和运转周期的安全可靠性。中国专利号为201020278938.7的实用新型专利公开了一种双向型多级轴封总成装置，该轴封总成装置存在以下不足，原轴封总成内为4个(4级)双向密封环、共8个环体(15、17、19、21、16、18、20、22)时，其中(22、20、18、16) 4个环体是水环(密封泵内介质)，由于介质压力不稳定、水环唇口磨损快、环体级数少、环体与轴不贴合(原轴封总成的实际运转时间为6500小时)是导致轴封总成密封失效和使用寿命短的原因。双向密封环中环体(15、16)存在环体短的问题，环体短有钢度高、弹性差的缺点。根据环体与轴面(图4中27)贴合部位的磨损痕迹证明(环体和轴面(28)无明显磨损)，泄漏的压力水，没有足够的压力能作用在环体上使环体(15-22)变形与轴(9)贴合，环体与轴面间有间隙，导致环体密封失效、泄漏。双向密封环的60度尖角型唇口(23)，存在角度大的问题，角度大、钢度高、预紧大(摩擦力大)是导致唇口磨损快、泵轴(9)严重磨损的原因，轴面磨损痕迹(27)的相对位置与8个唇口吻合，磨损痕迹的形状呈“带状”深度约I毫米左右。因此原轴封总成的实际运转时间为6500小时故没有达到运转10000小时目标。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种具有双向密封功能、增加有效密封环体数量，实现多种工况下通用的双向型多级轴封总成装置。本实用新型是这样实现的，提供一种双向型多级轴封总成装置，包括总成体、使泵体内介质不外泄漏泵外空气不进入泵内的双向密封环、锁紧压圈以及环型螺柱，双向密封环分别由锁紧压圈将其等距分隔开来并置于总成体内且用环型螺柱将其锁紧，其特征在于:双向密封环设置两个以上，形成多个环体，泵体和轴之间形成填料涵空间，并由原填料压紧螺栓将其固定在泵体上，锁紧压圈为空心台阶短圆柱型，置于总成体内，与总成体孔壁之间构成了环型空间，双向密封环为一座双环体结构，由环座、环体15、16、唇口以及环型凸台13、14构成一体，环型凸台13、14置于环型空间内，环体15、16长度为9毫米。[0009]根据本实用新型所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:设置5个所述双向密封环。根据本实用新型所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:5个双向密封环对应有10个有效密封环体，构成双向型多级轴封总成装置，该总成装置套在轴上，置于填料涵空间内。根据本实用新型所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:双向密封环的环座两侧的凸台13、14结构相同，为矩形结构，环座两侧还有对称布置的且结构相同的环体15与16以及成40°尖角的唇口，所述环体15、16与泵轴有一定间隙，与锁紧压圈之间构成环型空间。根据本实用新型所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:总成体的结构为法兰式空心圆柱型，其外圆直径尺寸与泵体的填料涵孔径相应匹配。根据本实用新型所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:双向密封环均采用弹性材料制成。根据本实用新型所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:密封总成共有10个有效密封环，其中5个环体24、22、20、18以及16的唇口朝向介质压力一侧，另外5个环体15、17、19、21以及23的唇口朝向大气压力一侧。本实用新型多级轴封总成装置，通过改进可以设有10个密封环体，单方向使用各5个，密封性能更好，可在两种不同运动方式的轴封中使用，即往复运动和旋转式运动，同时对泵的运转工况，可在多种取水工况下运转使用。当泵运转时，其内介质的压力，首先作用在首级密封环体24上，使环体24产生变形与轴9贴合进入工作状态实现密封，此时次级环体22、20、18以及16不与介质及轴接触，(只有唇口与轴接触并有较小的自紧力)处于备用工作状态，当首级环体磨损损坏密封失效时，次级环体同上述工作原理进入工作状态，依次类推逐个损坏逐个进入工作状态实现密封；当水泵运转工况为抽真空取水时，泵外的大气压力大于泵内介质的压力，此时环体15在大气压力作用下同上述产生变形与轴9贴合，同上述工作原理实现密封，使泵外的空气不能进入泵内，此时环体17、19、21以及23处于备用工作状态。在运转中，只有一个密封环体与轴有接触性摩擦实现密封且摩擦面较小，使用寿命长。本轴封在往复泵、离心泵上使用连续运转寿命为I年以上，且在周期内无任何维护工作量。本实用新型的有益效果在于:1、轴封的通用覆盖率高，泵在下列三种工况倒灌式、抽真空式、倒灌真空式取水下运转均能正常使用，特别是泵在倒灌真空式取水工况条件下运转密封环体数量增加I倍，轴封使用寿命随之延长I倍，在抽真空工况运转使用寿命延长25%左右。2、系列化、规范化、通用化程度高，易实现供水系统中自动化控制。3、选择轴封型号规格简便，不再需要根据现场工况选择，只需要根据轴直径尺寸和填料涵孔径尺寸就能选择所需要的轴封规格型号，避免了选型混乱和使用混乱。4、由于通用化成度提高，方便了水泵制造长家配套使用和在用泵现场的改造。5、现场安装简便，密封定位等优点同锁紧式多级轴封总成。6、轴封总成内的双向密封环为5级，水环环体增为5个，实用证明每增加I个水环可提闻使用寿命1600小时左右。[0024]6、通过改进双向密封环的环体长度尺寸为9毫米，有效的降低环体钢度提高弹性与泵轴贴合密封，提高轴封总成的使用寿命。7、将60度尖角型唇口，改为40度尖角唇口，降低唇口钢度减小预紧力(摩擦力)，使唇口和环体均匀的与轴面[9]贴合、摩擦、密封，把轴封总成的使用寿命提高到10000小时以上。
图1为双向式多级轴封总成装置结构示意图图2是双向密封环结构示意图图3是双向密封动态示意图图4是轴面磨损痕迹结构示意图1-5、双向密封环，6、泵体，7、锁紧压圈，8、填料涵空间，9、轴，10、压紧螺栓，11、环型螺柱，12、环座，13-14、环型凸台，15-24、环体，23、，25、环型空间，26、间隙、27、磨损痕迹，28、轴面，29、唇口，30、空间，31、总成体。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本实用新型进行详细说明:本实用新型提供一种双向型多级轴封总成装置，所布置的双向密封环数量为两个以上，本实施例所述的数量为5个双向密封环，根据需要可以设计其他个数。这里的双向密封环1、2、3、4以及5均为双向密封环和双向凸台式结构，均由环座12、两个密封环体15和16、两个环型凸台13和14以及两个唇口 23制成一体，采用弹性材料制成。双向密封环上的两个环型凸台13与14形状为矩形；锁紧压圈7为空心台阶短圆柱型。其中双向密封环5当泵工况为倒灌式取水运转时，它为首级密封环，双向密封环4、3、2以及I为次级密封环。当泵工况为抽真空取水时，双向密封环I为首级密封环，双向密封环2、3、4以及5为次级密封环。各级密封环均由锁紧压圈7将其分别等距分隔开来，密封环上的环型凸台13与14是置于锁紧压圈7与总成体31之间构成的空间30内。共有10个有效密封环体，构成双向型多级轴封总成装置。该总成装置套在轴9上，置于填料涵空间8内，并由原填料压紧螺栓10将其压紧固定在泵体6上。轴封总成内的双向密封环为5级，水环环体增为5个，实用证明每增加I个水环可提高使用寿命1600小时左右。总成体31的结构为法兰式空心圆柱型，其外圆直径尺寸与泵体积6的填料涵孔径想匹配，法兰上的螺孔尺寸随之匹配。法兰上的螺栓孔尺寸随之匹配，构成以填料涵孔径为基准的“标准系列”轴封总成。如图1所示，本实用新型包括轴封总成体31，使泵体内介质不外泄漏、泵外空气不进入泵内的双向密封环，锁紧压圈7及环型螺柱11，双向密封环分别由锁紧压圈7将其等距分隔开来，置于总成体31内，用环型螺柱11将其锁紧。泵体6和轴9之间形成填料涵空间8中，并由原填料压紧螺栓10将其固定在泵体6上。该密封总成共有10个有效密封环体，其中5个环体24、22、20、18以及16的唇口朝向介质压力一侧，另外5个环体15、17、19、21以及23的唇口朝向大气压力一侧。如图2所示，双向密封环的环座12，其两侧均有结构相同的凸台13与14形状为多种几何体，本实用新型采用的是矩形结构。环座12两侧有对称布置并结构相同的环体15与16及成40°尖角的唇口 29，环体15及16与泵轴9有一定间隙26，与锁紧压圈7之间构成环型空间25，唇口 29直接与泵轴接触并有较小的预紧力(自紧力)。双向密封环之间有封闭式环型空间。双向密封环(图2)的环体长度尺寸(15、16)，为9毫米，有效的降低环体钢度提高弹性与泵轴贴合密封，提高轴封总成的使用寿命。将60度尖角型唇口，改为40度尖角唇口，降低唇口钢度减小预紧力(摩擦力)，使唇口和环体均匀的与轴面[9]贴合、摩擦、密封，把轴封总成的使用寿命提高到10000小时以上。如图3所示，是双向密封动态示意图，当泵运转工况为倒灌式取水时，介质的压力，首先作用在环体24上，环体24产生部分弹性变形，使该环体及唇口与轴9贴合形成密封带，密封带接触面积较小，次级环体22、20、18以及16不受介质压力的影响，环体不与轴接触，只有唇口与轴接触处于备用状态。当泵为抽真空取水时，泵外的大气压力大于泵内的介质压力，同上述大气压力首先作用在环体15上，次级环体17、19、21以及23同上述处于备用状态，当首级环体磨损密封失效时，次级环体同上述工作原理依次逐个进入工作状态实现密封。
权利要求1.一种双向型多级轴封总成装置，包括总成体(31)、使泵体内介质不外泄漏泵外空气不进入泵内的双向密封环、锁紧压圈(7)以及环型螺柱(11)，双向密封环分别由锁紧压圈(7)将其等距分隔开来并置于总成体(5)内且用环型螺柱(11)将其锁紧，其特征在于: 双向密封环设置两个以上，形成多个环体，泵体(6)和轴(9)之间形成填料涵空间(8)，并由原填料压紧螺栓(10)将其固定在泵体(6)上，锁紧压圈(7)为空心台阶短圆柱型，置于总成体(31)内，与总成体(31)孔壁之间构成了环型空间(30)，双向密封环为一座双环体结构，由环座(12)、环体(15)、( 16)、唇口(23)以及环型凸台(13、14)构成一体，环型凸台(13、14)置于环型空间(25)内，环体(15、16)长度为9毫米。
2.根据权利要求1所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:设置5个所述双向密封环(1-5)。
3.根据权利要求2所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:5个双向密封环对应有10个有效密封环体(15-24)，构成双向型多级轴封总成装置，该总成装置套在轴(9)上，置于填料涵空间(8)内。
4.根据权利要求1所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:双向密封环的环座(12 )两侧的凸台(13 )、( 14)结构相同，为矩形结构，环座(12 )两侧还有对称布置的且结构相同的环体(15)与(16)以及成40°尖角的唇口(29)，所述环体(15)、(16)与泵轴(9)有一定间隙(26)，与锁紧压圈(7 )之间构成环型空间(25 )。
5.根据权利要求1所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:总成体(31)的结构为法兰式空心圆柱型，其外圆直径尺寸与泵体(6)的填料涵孔径相应匹配。
6.根据权利要求2所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于:双向密封环(1、2、3、4、5)均采用弹性材料制成。
7.根据权利要求3所述的一种双向型多级轴封总成装置，其特征在于； 密封总成共有10个有效密封环，其中5个环体(24、22、20、18、16)的唇口朝向介质压力一侧，另外5个环体(15、17、19、21、23)的唇口朝向大气压力一侧。
专利摘要本实用新型提供一种双向型多级轴封总成装置，包括总成体、使泵体内介质不外泄漏泵外空气不进入泵内的双向密封环、锁紧压圈以及环型螺柱，其特征在于双向密封环设置两个以上，形成多个环体，泵体和轴之间形成填料涵空间，并由原填料压紧螺栓将其固定在泵体上，锁紧压圈为空心台阶短圆柱型，置于总成体内，与总成体孔壁之间构成了环型空间。双向密封环为一座双环体结构，由环座、环体、唇口以及环型凸台构成一体，环型凸台置于环型空间内，环体长度为9毫米。轴封总成内的双向密封环为5级，水环环体增为5个，实用证明每增加1个水环可提高使用寿命1600小时左右。通过改进双向密封环的环体长度尺寸为9毫米，有效的降低环体钢度提高弹性与泵轴贴合密封，提高轴封总成的使用寿命。改为60度尖角唇口，降低唇口钢度减小预紧力(摩擦力)，使唇口和环体均匀的与轴面[9]贴合、摩擦、密封，把轴封总成的使用寿命提高到10000小时以上。
文档编号F16J15/32GK202926586SQ201220510980
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者王春志 申请人:成都维盛密封总成设备有限公司