[发明专利]均匀压缩的轴封组件

说明书

本发明涉及泵的密封组件，更具本地但又不仅仅涉及离心式泥浆泵的密封组件。

多年来，在离心式水泵和泥浆泵上一直使用轴封组件。典型的普通轴封组件如图1，2和3所示。图1，2和3是普通轴封组件的局部截面图。这种组件一般包括一壳体2，通常称为填料箱，带有一圆孔4，一根可转动的轴50穿过圆孔4。例如，轴50可以是泵的轴。一端壁35设置在孔的一端。轴50上可以设置，也可以不设保护套筒。在孔4和轴50之间的环形间隙7一般填有填料5，填料5可以是若干填料环8。填料可以根据使用场合而变化，但一般是纤维织成的，有方形或矩形截面，可以切成环形。填料可根据强度要求而选择，并可加入其它润滑剂(如聚四氟乙烯)以减小摩擦。

填料5一般放置在壳体即填料箱中，从外部受到填料盖9的压缩。由于填料5的可压缩性，使填料盖9移入和移出构成填料空间的环形间隙7可以调节填料5和轴(或其套筒)50之间的间隙。一般通过外部螺栓(未画)进行这种调节。调节静止的填料5和转动的轴50之间的间隙7可以控制从组件的泄漏。在某些应用场合，这种泄漏对于保证填料和轴的适当冷却及带走摩擦产生的热量可能是至关重要的。

当用于水泵时，这种密封组件可利用在工作时从密封组件泄漏的被泵送液体来帮助冷却组件。充分润滑的组件对于长久的寿命是必要的。

由于泥浆泵用来泵送含有颗粒的泥浆，这会带来另外的问题。这些颗粒会引起对填料和轴套的附加摩擦和磨损。对于泥浆泵来说，一般是从外部水源将干净的密封水注入组件的减少上述问题，保证长久的寿命。水通过输送通道14注入组件直至一套环(Lantern ring)组件10。套环组件可以包括一个套环10和一节流件12。在图1中，节流件12由金属制成，在图2中，它是一非金属件。在图3中，一套环11借助填料8D与一颈环(neck ring)17间隔开来。套环和节流件将通过通道14引入的水引入一个环绕轴或轴套的间隙。这使水可进入填料和轴50之间的要求很高的间隙，以便进行适宜和有效的润滑。套环和节流件组件使一些密封水可流入泵内。这样能使颗粒从密封组件冲走，从而减小泥浆玷污轴封组件内部的危险。

上述普通的轴封组件具有固有的结构问题，也会引起泥浆的工作和维护保养上的问题。例如，上述结构一般在每个填料环上的压缩不均。高压会加剧这个问题。一般一、二个填料环将比其它填料环受到填料盖的更大挤压，使密封和磨损不均匀。另外，取决于操作者的调节、所用填料种类和其它可变因素，对水的使用情况也大不相同。某些工艺过程依赖于借助除去水分而使泥浆中泵送的固体干燥。因此，使用另外的水会使后续处理阶段增加费用。另一个问题的起因是由于操作者并不能总是保证进行适当的调节。水源可能变化，甚至导致填料和轴套的磨损故障。水也可能绕填料径向外侧而不是绕其径向内侧泄漏。

本发明的目的在于克服普通密封组件的上述的一个或多个问题。

按照本发明提供的适用于泥浆泵的轴封组件包括一个具有容纳可转动的轴的通孔的主体，一个在所述通孔中的填料容纳区，包括至少两个填料环的填料，以及围绕填料环的填料套，其布置使得填料套的轴向压缩可以至少部分地转化成对填料环的径向压缩。

填料套最好包括一个设置在填料环和通孔内表面之间的弹性环。在本发明的一种形式中，填料套可以具有一个基本呈环形的外缘壁。在另一种形式中，填料套可包一外缘壁，在所述外缘壁的一端带有一径向向内延伸的侧壁，在装配位置上，上述侧壁可在填料的一侧向下延伸。

在一种推荐的形式中，设有两组填料环，每组与上述填料套之一配合工作。两组填料环可由一套环组件或类似的构件相互间隔开来。在一种推荐的布置中，上述套环包括装配在两组填料环之间的第一部分和其形状在安装位置上可压缩填料套的第二部分。在套环和外壳之间还可设置O形环或类似装置以形成密封。

外壳可以具有任何适当的结构。例如，外壳可以包括一个主体，该主体具有一个用于容纳一根可转动的轴的通孔。主体可以包括第一和第二部分，每部分具有在通孔中的填料容纳区。第一部分和第二部分中的每一个包括一个构成上述填料容纳区的一个端壁和抵接壁。还设有调节装置可用来引起在抵接壁之间的在通孔的轴向上的相对运动。

填料容纳区可包括在装配位置上在通孔内表面和可转动的轴的外表面之间的环形间隙。

每个抵接壁可包括相对于通孔内表面基本径向向内延伸的凸缘。抵接壁的凸缘最好在外壳的第一和第二部分上形成。当处于装配位置时，上述抵接壁相互远隔开来。外壳的每一部分中的孔可以相对地敞开，并可以相互稍许间隔开来以便在其间放置套环组件。