[发明专利]高压泵用无接触轴封结构

说明书

本发明公开了一种高压泵用无接触轴封结构，包括泵体和主轴，所述主轴与所述泵体相适配，所述泵体与主轴的配合面沿周向设置有环形的收集腔，所述收集腔内的泵体上设置有引流孔；收集腔两侧的泵体通过高压侧密封副与低压侧密封副分别与主轴密封，高压侧密封副包括高压侧密封衬套与高压侧密封轴套，所述高压侧密封衬套内径与高压侧密封轴套外径相适配；低压侧密封副包括低压侧密封衬套与低压侧密封轴套，所述低压侧密封衬套内径与低压侧密封轴套外径相适配；部分高压侧介质经高压侧密封副节流后流入收集腔，所述收集腔内的介质经引流孔流出收集腔。本结构可以在极高的压力差状态下减少主轴与泵体之间的泄漏量，使低压侧零泄漏。

技术领域

本发明涉及高压泵用轴封结构，具体是涉及一种高压泵用无接触轴封结构。

背景技术

目前高压离心泵的泵体与主轴之间常用非接触式密封结构，在输送含少量固体的介质时，泵体与主轴之间可采用非接触式密封结构中的迷宫密封或螺旋密封方式，迷宫密封和螺旋密封的方式对零件加工精度及安装要求较低，使用寿命长，平时维修工作量少，使用较为广泛。

采用迷宫密封时，介质高压侧与低压侧在迷宫的两侧会存在少量的泄漏。采用螺旋密封时，通过在轴或轴套上加工螺旋槽，在轴旋转时由螺旋槽产生的泵送效应形成压差，高压侧与低压侧的密封泄漏量由流体沿螺旋槽的沿程损失及相邻构件之间的节流损失决定，当其泵送流量超过泄漏量时即可产生无泄漏的效果，其密封形成条件为：螺旋槽泵送流量≥密封泄漏量；但是当高压侧与低压侧的压力差非常大时，由于螺旋槽为贯通流，其沿程损失不足以抵抗高压差引起的泄露量时，密封就会失效。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提出一种高压泵用无接触轴封结构，本结构可以在高压侧与低压侧具有极高的压力差下的状态下减少主轴与泵体之间的泄漏量，使低压侧零泄漏。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高压泵用无接触轴封结构，包括泵体和主轴，所述主轴与所述泵体相适配，所述泵体与主轴之间通过密封衬套和密封轴套构成的密封副密封；所述密封衬套与泵体固定，所述密封轴套与主轴固定，所述密封轴套外径与所述密封衬套内径相适配；其特征在于：所述泵体与主轴的配合面沿周向设置有环形的收集腔，所述收集腔内的泵体上设置有引流孔；所述密封副包括高压侧密封副与低压侧密封副，所述收集腔两侧的泵体通过高压侧密封副与低压侧密封副分别与主轴密封，所述高压侧密封副包括高压侧密封衬套与高压侧密封轴套，所述低压侧密封副包括低压侧密封衬套与低压侧密封轴套，部分高压侧介质经高压侧密封副节流后流入收集腔，所述收集腔内的介质经引流孔流出收集腔。

本高压泵用无接触轴封结构中，通过高压侧密封副节流后，只有少量的介质流入收集腔，当收集腔中的介质压力较大时，介质通过引流孔流至泵体外或者泵的吸入口，确保收集腔与低压侧的压差始终在合理的范围内，使低压侧密封副的泵送能力大于密封泄漏量，达到低压侧零泄漏的效果；通过合理设置高压侧密封副的参数和低压侧密封副的参数，在收集腔与引流孔的配合下，可以在高压侧与低压侧具有极高的压力差下的状态下减少主轴与泵体之间的泄漏量。

进一步地，本发明所述高压侧密封轴套与高压侧密封衬套之间采用迷宫密封。高压侧密封副为主密封副，可采用多种形式的迷宫密封结构，如直通式、曲折式、阶梯式、蜂窝式等。

进一步地，本发明所述低压侧密封轴套与低压侧密封衬套之间采用螺旋密封。螺旋密封可采用单线或多线螺纹的螺旋密封方式，经过高压侧密封副减压和引流孔引流减压后，由螺旋槽泵送效应实现低压侧零泄漏。

进一步地，本发明所述高压侧密封衬套与低压侧密封衬套为一体结构。

进一步地，本发明所述高压侧密封衬套与低压侧密封衬套均为若干段。

进一步地，本发明所述高压侧密封轴套与低压侧密封轴套为一体结构。

进一步地，本发明所述高压侧密封轴套与低压侧密封轴套均为若干段。