专利名称：液密封水泵轴封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种水泵轴封装置，特别涉及的是一种液密封水泵轴封装置。
目前通用的水泵密封，主要有填料密封和机械密封。填料密封存在着机械损失大、使用寿命短、零件损坏频繁的缺陷；而机械密封虽然有机械损失小的优点，但仍存在着“动环和静环”严重磨损和备件材料不易解决的问题。申请号为CN89219341.7的实用新型专利申请公开了一种自动密封水泵轴封装置，消除了摩擦、磨损和摩擦功的损耗，但仍存在着结构复杂、制造成本高、使用范围小、通用性差的缺点①填料涵直径较小(φ70以下)的水泵，因其轴封装置布不下而无法实施，多级泵因存在轴向位移问题而不能应用；②水泵的取水方式也受到限制，因该轴封装置中的双向U型密封环其密封性能为单方向，不能用于灌注式(泵吸入口为正压)和真空式(泵吸入口为负压)取水的水泵。
鉴于以上原因，本实用新型的目的是为了提供一种密封性能好，结构简单、制造成本低、通用性强，使用寿命长，使用范围广的液密封水泵轴封装置。
本实用新型中有泵体和螺旋泵轴间形成的填料涵，其特征是填料涵中位于泵轴螺旋端有使泵内倒灌水不外泄漏的密封环(1)，使泵外空气不进入泵内的密封环(2)，密封环(1)与泵轴螺旋端部有腔室，水封圈位于密封环(1、2)间，密封环(1、2)、水封圈(13)与泵轴间形成了水封室，密封端盖位于填料涵口(参见
图1)。
上述的密封环(1、2)中分别有与密封体成一体的凸台、内环脚、外环脚，内外环脚间形成了U型环槽，密封环采用弹性材料制成(参见图2)，采用凸台能使密封环与水封圈紧密连接，采用U型环槽使密封环有很好的弹性，静态下与泵轴有一定的间隙，采用环脚可直接与泵轴、泵体(原填料涵壁)接触并有一定的预紧力(自紧力)，而且有很好的耐磨性能、实现静密封。
上述的水封圈形状为圆环形，水封圈中有垂直于轴线的引水孔，该引水孔与泵轴上的引入孔相通(参见
图1)，可在接于泵轴引水孔上的水管中装上调节阀。
当水泵吸入口为正压(灌注式取水)运转时，在螺旋泵轴的作用下(泵内的水不会外泄漏)，腔室内的水向泵内流动并形成真空，水封室内的密封水通过密封环(1)的环脚间隙进入腔室进行补偿(参见图3)，然后再由旋转的螺旋泵轴将其水输送到泵内，实现“灌注式取水”的运转密封；当水泵吸入口为负压(真空式取水)运转时，在其负压和螺旋泵轴的共同作用下，腔室内的负压加大，在上述基础上只需加大水封室内的密封水量(隔绝泵外空气)即可实现“真空式取水”的运转密封，从而实现了“灌注真空式取水”的运转密封。
水封室内的压力来源于泵出口，其内的压力水除隔绝泵外空气、冷却轴封零件外，还要解决密封环环脚对泵轴的预紧力。当水泵工作时，水封室内的压弹作用在密封环内孔上，U型环槽部分产生弹性变形，使环脚作离开泵轴的运动(参见图3)，将环脚的预紧力减小到最低限度。由于水封室内(正压)和腔室内(负压)的压力差较大的原因，密封环(1)环脚的预紧力基本消除，并与泵轴间有一定的间隙(参见图3中a所示)，其压力水由该间隙通过并形成水膜，实现密封环(1)环脚与泵轴无相对机械摩擦运动和无摩擦功的消耗；密封环(2)由于水封室内的正压和泵外(大气压力)压力差较小的原因，其环脚的预紧力不能完全消除，与泵轴保持在微接触状态下运转(如图3中b所示)，其外泄漏量以20～40滴／分为宜，这靠接于泵体引水孔外的调节阀来实现，从而实现了密封环(2)的微摩擦运动。由于该环的材料为弹性材料，耐磨性能好，微摩擦对该环不会产生大的损害，故而使用寿命长(连续运转可在1年以上)。
密封环(1)实现停泵密封，密封环(2)实现泵起动时的密封。
停泵密封即停泵后“灌注式取水”的密封当水泵吸入口正压力较低(水位较低)时，在密封环(1)环脚的自紧力作用下即可实现密封；当其具有吸入口正压力较高(水位较高)时，其压力作用在密封环(1)的U型环槽部，使密封环孔产生弹性变形与泵轴紧密贴合，外环与填料涵涵壁贴合，密封泵内倒灌灌水不外泄漏，其U型环槽部的密封特点为泵内外的压力差越大其贴合就越牢，密封效果就越好。
泵起动的密封，当水泵吸入口负压力(真空式取水)较小起动时，密封环(2)环脚的自紧力即可实现密封；泵内负压力较大时，泵外的大气压力作用在密封环(2)的U型环槽部其上的轴孔和外环同上述过程与其接触面紧密贴合实现密封，保证泵内的真空度。采用泵内灌水(引水)起动时，其密封工作原理同上述停泵密封吸入口正压力较低时的工作原理。
与已有的泵轴封装置相比，本实用新型具有如下优点1，结构简单、制造成本低；安装方便；2，无填料，实现微接触机械摩擦运动，使用寿命长；3，密封效果好；4，通用性强适用范围广，适用于各种大、小口径和多级泵水泵以及不同取水方式(即灌注式、真空式、灌注真空式)的水泵。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例
图1为本实用新型结构示意图图2为密封环结构示意图图3为密封环动态示意图参见
图1，密封环1和密封环2置于泵体3和所形成的填料涵5中。密封环1和螺旋泵轴4螺旋端形成腔室6。采用金属材料制成的密封端盖7位于填料涵口处并用螺钉紧装在泵体3上。
参见图2，密封环1和密封环2的形状相同。有与密封环体成一体的凸台8，内环脚9、外环脚10。内外环脚内形成了U型环槽11。密封环1，2采用弹性材料制成。
参见
图1，密封环1、2装在螺旋泵轴上其上的凸台相对安装形成水封室12，其上装有采用金属或非金属材料制成形状为圆环形的水封圈13，水封圈13中有垂直于轴线的引水孔14。引水孔14与泵体上的引水孔15相通，接于泵体引水孔上的管道上装有调节阀16。本实用新型构成了密封组合件，可整体置于填料涵内。水封室内的压力水有三种作用；实现液密封，解除密封环内环脚对泵轴的预紧力，实现微接触(贴合)状态密封，大幅度减小其环脚的摩擦和磨损，延长密封环的使用寿命和冷却轴封零件。
图3为本实用新型中密封环动态示意图。当水泵工作时，水封室内的压力作用在密封环1、2的轴环上，环的U型环槽部分产生弹性变形，使环脚作离开泵轴的运动，将环脚的预紧力减小到最低限度，由于水封室内(正压)和腔室内(负压)的压力差较大，密封环1内环脚预紧力基本消除，并与泵轴有一定的间隙a，其压力水由该间隙通过并形成水膜，实现密封环1环脚与泵轴无相对机械摩擦和无摩擦功的消耗。密封环2由于水封室内的正压和泵外(大气压力)压力差较小的原因，其内环脚的预紧力不能完全消除，与泵轴保持在微接触状态如图3中b所示。
权利要求1.液密封水泵轴封装置，包括泵体和螺旋泵轴间形成的填料涵(5)，其特征在于所述的填料涵(5)中位于泵轴螺旋端有使泵内倒灌水不外泄漏的密封环(1)、使泵外空气不进入泵内的密封环(2)，密封环(1)与泵轴螺旋端部有腔室(6)，水封圈(13)位于密封环(1、2)间，密封环(1、2)、水封圈(13)与泵轴间形成了水封室(12)，密封端盖(7)位于填料涵口。
2.如权利要求1所述的液密封水泵轴封装置，其特征在于所述的密封环(1、2)中分别有与密封体成一体的凸台(8)、内环脚(9)、外环脚(10)，内外环脚间形成了U型环槽(11)，密封环(1、2)采用弹性材料制成。
3.如权利要求1所述的液密封水泵轴封装置，其特征在于所述的水封圈(13)形状为圆环形，水封圈(13)中有垂直于轴线的引水孔(14)，引水孔(14)与泵轴上的引水孔相通。
专利摘要本实用新型提供了一种液密封水泵轴封装置，包括泵体和螺旋泵轴间形成的填料涵，其特征是填料涵中有使泵内倒灌水不泄漏的密封环(1)、使泵外空气不进入泵内的密封环(2)，密封环(1)与泵轴螺旋端部有腔室，水封圈位于密封环(1、2)间，密封环(1、2)、水封圈与泵轴间形成了水封室。结构简单，制造成本低，安装方便，无填料，实现微接触机械摩擦运动，使用寿命长，密封效果好，通用性强，适用范围广。
文档编号F04D29/10GK2198426SQ9423683
公开日1995年5月24日 申请日期1994年7月15日 优先权日1994年7月15日
发明者张昕, 王春志, 李平康 申请人:王春志, 张昕