[发明专利]用于叶轮和蜗壳间隙的密封机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封机构，尤其是涉及一种用于叶轮和蜗壳间隙的密封机构。

背景技术

离心泵在把机械能转化为液体能量过程中，伴有各种损失，这些损失可分三种：即机械损失、容积损失和水力损失，而由于泵的叶轮前盖板与蜗壳内壁之间和叶轮入口处密封环都存在有一定的间隙，故在水泵工作时，由于叶轮出口和入口存在着压力差，会有一部分由叶轮出口流出的高压流体经过此间隙向叶轮入口漏泄，这部分液体在叶轮里获得了能量，但液体并未送出，这样就减少了水泵的供水量，增加了泵的能量损失，这部分由于间隙引起的泄漏损失称为容积损失。同时泵的叶轮后盖板和蜗壳内壁间也存在这样的间隙导致流体的流入，故泵在运行时从叶轮出口至这些间隙的流道中会产生与主流方向不一致的二次流、涡流和噪声。

近年来，由于节能减排的要求，对于泵效率的提高也尤为迫切，而提高效率的最好办法就是降低流道各部分产生的水力损失，本发明主要针对叶轮和蜗壳之间存在的间隙设计了此种密封机构，能够有效阻止叶轮出口至前后盖板与蜗壳内壁间隙的流体流动，大大降低容积损失和二次流、涡流的产生。

发明内容

为了降低上述的容积损失和间隙涡流的产生，本发明提出了一种一种用于叶轮和蜗壳间隙的密封机构。

本发明的技术方案是：

所述密封机构安装在叶轮出水口两侧的盖板和对应的蜗壳内侧壁之间，密封机构包括压力水环形密封块、弹性密封件和静环，两侧盖板靠近叶轮出水口处对称开有压力水环形通槽，压力水环形密封块一端密封连接在压力水环形通槽上，压力水环形密封块另一端通过弹性密封件安装在静环一端面的开槽内，静环另一端面密封固定在蜗壳内侧壁上。

所述的弹性密封件包括静环、动块支座、环形动块、环形静块、橡胶密封套、弹簧座圈和弹簧；所述的静环一端面的开槽为带有内腔的环形凹槽，槽内腔的宽度大于槽口的宽度；压力水环形密封块外侧面沿周向开有用于与静环环形凹槽的槽口凸缘配合的环形槽，静环环形凹槽的槽口与压力水环形密封块之间留有间隙；压力水环形密封块一端伸入静环凹槽内的外侧面开有沿圆周间隔均布的压力喷嘴，压力喷嘴通过压力水环形密封块内部各自的流道与叶轮的压力水环形通槽相通，压力水环形密封块伸入静环一侧的端面与环形的动块支座径向连接，动块支座安装在环形动块一端的环形槽内，环形动块另一端经环形静块密封连接到静环的环形凹槽内底面；环形动块靠近压力水环形密封块一侧的内、外圆周面均为阶梯槽结构，阶梯槽结构与压力水环形密封块端面之间安装有环形的橡胶密封套，橡胶密封套两侧均安装有环形的弹簧座圈，两侧环形的弹簧座圈之间沿圆周间隔均布安装有至少四个弹簧；环形动块与动块支座径向通过滑键连接，沿圆周间隔均布至少设有四个滑键。

所述的压力喷嘴的出口方向朝向叶轮方向倾斜，压力喷嘴的出口方向与各自径向方向之间的夹角为3o－9o。

所述的环形动块与环形静块之间以梳齿结构连接密封。

所述的环形静块与静环的内底面之间安装有环形的弹性密封垫，弹性密封垫采用橡胶材料。

所述的压力水环形密封块外侧面的环形槽靠近环形动块一侧面设有用于缓冲减压的阶梯结构。

所述的压力水环形密封块和动块支座为一体化结构。

所述的滑键和动块支座为一体化结构。

所述的压力水环形通槽安装有用于过滤杂质的过滤网。

所述的压力水环形通槽到叶轮中心的距离为叶轮直径的80%～90%。

本发明的有益效果是：

1、本密封机构能够有效阻止叶轮出口至前后盖板与蜗壳内壁之间间隙的流体流动，大大降低容积损失和涡流的产生，同时也封堵了从叶轮出口至蜗壳和叶轮盖板间隙的流道，减少了上述位置产生二次流、涡流和噪声的可能，提高了效率。

2、本密封机构的压力水水源来源于泵的内部，不需要外部引入和安装相关设备，既简化了安装工艺、增强了实用价值，也节约了能源。

3、本发明采用压力水密封和机械密封的双重配合将大大增强密封的可靠性和容错率。

附图说明

图1是现有技术下泵剖面简化示意图。

图2是利用本发明的泵的剖面简化示意图。

图3是图2中C区域的局部放大示意图。

图4是图3弹性密封件结构的局部放大细节图。

图5是利用本发明的叶轮盖板环形通槽示意图。

图6是本发明的压力水环形密封块示意图。

图7是图6中E区域剖面的局部放大图。

图8是安装固定于蜗壳壁面的静环及其开槽示意图。

图9是环形静块示意图。