[实用新型]D型输油泵螺旋密封装置

说明书

本实用新型是用于D型（节段式单吸多级）输油泵上的密封装置，涉及密封、轴密封和非变容式泵的部件领域。

泵在国民经济各部门得到广泛应用。泵的密封问题多年来一直为人们所关注，先后研究出填料密封、机械密封、液膜密封和螺旋密封等多种密封装置，并均趋成熟，逐步推广到各种泵的密封中。但对于输送原油的D型泵来说，至今仍然采用填料密封或机械密封装置。对于填料密封，当压紧时，则填料发热，消耗动力大，放松时则会渗漏，而且使用寿命短，需常更换，影响输油生产。机械密封虽然解决了填料密封消耗动力大和填料易发热的不足，但本身却造价高，安装精度要求高，且由于泵的轴向串动，仍会引起渗漏，即还保留有“接触式”密封的固有缺点。作为“非接触式”的螺旋密封出现之后，很快被应用到机械、电力、化工等领域，据《润滑与密封》杂志1989年第5期刊登的辽阳石油化纤公司化工一厂迟海卿同志“浅谈螺旋密封”中介绍，螺旋密封已应用于离心泵上，但至今尚未见到应用于D型泵上的实例。因为尚有许多实际问题有待解决。

本实用新型的目的是将螺旋密封技术应用于D型泵上，解决D型泵的“非接触式”密封问题。

本密封装置是在泵的密封腔内转动件与固定件之间的某一件上开有螺旋沟槽，其旋向与转动件的转向相反，而在密封腔外再配以油封。螺旋密封是解决“非接触式”密封问题，而油封则可解决停泵时的渗漏问题。两种密封技术的结合，就可较完善地解决该泵的密封问题。螺旋沟槽的旋向一定要与转动轴的转向相反，这样就可以在泵的密封腔内转动件与固定件之间的间隙内产生向内的泵送力，将液体泵向里边。该螺旋沟槽原则上可以开在转动件上，也可在固定件上。但一般来说开在转动件上易于加工，而开在固定件上加工困难。对于D型泵来说，由于在出厂时，产品本身就在密封腔的转轴上已带有旋转套［1］（详见图1），所以将螺旋沟槽［10］加工在旋转套［1］上是再合适不过了。这对于已用产品的改动很为方便。而对于改用螺旋密封的新产品，仅在原有的旋转套［1］上加工螺旋沟槽就可以了，改动并不大。至于螺旋沟槽的长度要通过计算确定，一般宜长不宜短。在密封腔的长度够长的情况下，宁可在整个密封腔的长度上均加工螺旋沟槽。由于静套［2］与旋转套［1］之间有旋转运动，而介质又是原油，从安全的角度出发，静套［2］的材质应耐磨、无静电且有一定的强度，一般静套宜采用非金属材料，比较理想的材质是浸渍石墨。如用于输送非易燃介质，则静套也可选择金属材料，如铜等。密封腔由壳体［8］与转轴［6］形成，其里端由固连在转轴［6］上的间隔套［7］与壳体［8］配合，留有一定的间隙；其外端先由静套压盖［4］将壳体［8］、静套［2］与旋转套［1］压封，它是用螺栓［9］将静套压盖［4］拧固在壳体［8］上的，最后再由油封压盖［5］通过螺栓［9］拧固在静套压盖［4］上将静套压盖［4］、油封［3］压封在旋转套［1］的最外端上。

在具体设计螺旋密封时，对每一个参数都要认真设计。首先是旋转套［1］与静套［2］之间的间隙。从理论上讲，螺旋密封的泵送力与这个间隙δ的平方成反比，但间隙δ也不可太小，否则将会产生摩擦，损失动力。当然，间隙δ大了，就不能形成泵送力。一般设计在间隙δ尽可能小，但又不产生接触摩擦为好。至于螺旋沟槽的头数，可以一头，也可以多头，一般采用6头左右为好。螺旋沟槽的形状，可以为多种形状，具体采用何种形状要视泵的转速、输送介质的粘度及加工条件来确定。此外，还有螺矩、导程、螺旋角、槽深和槽宽等参数，也要恰当选择。

油封［3］主要解决停泵时不渗漏问题，它即通常所用的油封。

由于D型泵在高压端采用了平衡盘，故其高压端对密封的压力实际上并不太大。加之本实用新型采取上述具体结构和措施，完全可以适用于D型泵的高、低压端。经试验，对于泵介质为原油，其进口压力不超过0.2MPa的场合，采用该密封装置后，出口压力可达4.2MPa，而且可以做到无渗漏。该装置同样也适用于输送类似原油介质（粘度不低于40MPa·s）的其他介质。

该密封装置与填料密封和机械密封相比，具有结构简单、寿命长、无渗漏、投资小及维修量小的优点，很有实用价值。

附图说明：

图1为D型输油泵螺旋密封装置的剖视图。

其中：1－旋转套    2－静套

3－油封    4－静套压盖

5－油封压盖    6－泵轴

7－间隔套    8－壳体

9－螺栓    10－螺旋沟槽