专利名称：轴封组件壳体的制作方法
技术领域：
本发明涉及泵的密封组件，更具体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以是至关重要的。
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，也会引起泥浆泵的工作和维护保养上的问题。保养的一个要求是泵要更换旧的已磨损填料，而不必拆卸主要的泵体。绕轴套的小的环形空间由于很深，难于达到，如果在更换填料时不能向内观看就会产生问题，使许多更换工作必须靠摸索进行，在离心式泥浆泵的后部因缺少可达性使更换工作更为困难。另一个问题的起因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和故障。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。
按明本发明提供一种轴封组件壳体，该壳体包括一个具有一通孔的主体，该通孔用于接纳一根可转动的轴。该主体包括第一部分和第二部分，每部分具有在上述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端壁的抵接壁。还设有调整装置，其可用来在通孔的轴向上引起抵接壁之间的相对运动。
填料容纳区可包括在装配位置上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。抵接壁的凸缘是最好在壳体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。壳体的每一部分中的孔可能相对地敞开，并可以相互稍许间隔开来以便在其间放置套环组件。
每个抵接壁的凸缘最好具有一自由内缘，该自由内缘在装配位置时与轴的表面相邻，并发挥限流器的作用。在另一种布置中，颈环可以在抵接壁和填料之间设置在填料容纳区的相对两端。在壳体的每个部分中最好设置多个填料环。
壳体的一部分最好与另一个与泵壳有工作连接的部分一起固定在泵壳上，由于调节装置的工作它可以相对于首先提到的部分作轴向运动。
调节装置的形式可以是多个使壳体的第一和第二部分相连接的螺栓，这些螺栓的转动可引起两部分的轴向运动。另外，外壳的两部分中的至少一个具有由螺栓相连接的两半，其布置使得两半可以分开以便于外壳的接近和拆卸。
轴封组件可以包括至少两个填料环和一个围绕填料环的填料套，其布置使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。填料环可以包括一个放置在填料环和通孔内表面之间的填料套。填料套的形式可以是构成外缘壁的一个圆环，或者还可以包括在外缘壁一端径向向内延伸的侧壁。
可以设置两组填料环，每组与上述填料套之一配合工作。两组填料环可以由一套环或类似构件相互间隔开来。
在一种推荐的布置中，套环包括装配在两组填料环之间的第一部分和第二部分，其结构使得当在安装位置时压缩填料套。还可设有一个O形环或类似构件以形成在套环和壳体之间的密封。
现在对照以下附图描述本发明的推荐实施例。
图4是装有按照本发明的壳体的轴封组件的局部侧视图；图5是图4所示轴封组件的前视图；图6是与图4相似的视图，表示填料组件的一种变型；图7—9是适用于本发明的轴封组件的套环变型。
现在参4，5和6，本发明的组件包括与普通密封组件相似的某些特征，相同的特征使用相同的标号。泵的密封组件的目的根本上都是为了容纳加压的泵送液体。压力被密封组件衰减，使压力为密封之外的大气压力。
密封壳体而填料箱2具有一个平行于可转动的轴50的孔4并形成一环形间隙7。填料箱2包括一个主体3，主体3包括第一部分3A和第二部分3B。抵接壁的形式为凸缘14和15，每个凸缘具有内缘16和17。填料箱的内径接近于轴的直径。内缘16和17本身和/或与颈环一起用作一限流间隙，以协助水冲走泥浆。抵接壁14和15也构成一个支承填料5的肩部。填料箱一般是金属的，但也可以使用其它适当的材料，可以用低磨损材料如高铬铁(HighChrome Iron)制造，因为它可承受泥浆的磨损。
轴50一般由硬金属套筒或镀套保护以减小磨损。
主体3的两部分3A和3B的布置，使得呈螺栓21形式的调节装置可使这两个部分的位置在轴向相对地调整，从而改变对填料5的压缩，控制填料的套筒或轴之间的间隙，因而控制密封组件的泄漏。螺栓21承载在部分3B的凸缘32上。
与普通填料盖不同的是，抵接壁并不进入填料箱的孔中，它们构成一个在内径上的环形密封室。如图所示，壳体部分3B分成两半，由固定螺栓23紧固在一起，部分3A和3B也可以相似地分开。在保养时，外壳部分可以分开，从轴50上卸下，因而能够容易地接近外壳。
在图示组件的形式中，套环55分开壳体部分3A，3B的两个端部，其外径进入壳体或填料箱和孔径中以保证和维持同心度。一般来说，套环是金属的，但是在孔径内可以有镀层或镶件以减少在轴或轴套上的磨损。在内径上的径向孔或环形槽使水可以在套环的两侧注入填料和轴或轴套之间的必要的间隙，因此水可以流入泵，也可流向泵外。
图7至9表示特别适用于本发明的轴封组件的各种形式的套环。在每种情形中，套环55包括装配在填料5组之间的第一部分55A和作用在填料套25上以便部分压缩填料套25的及大部分55B。
上述新结构可以利用任何普通的填料种类。这些填料通常是在一个位置上切透的编织环以便套装在轴套上。填料环8的数目在两端都可以变化。图中每端有两个填料环。
在密封组件的每端可将填料套25套在填料5上。图中画有两个填料套，每个填料套分别与有关的填料环8A和8B的组配合工作。这些填料套25具有显著的弹性，两个壳体部分之间的相对运动引起的轴向压缩将首先轴向地挤压这些填料套。图4中所示的填料套具有一环形缘壁，图6中所示的填料套所包括缘壁带有一个在其一端径向向内延伸的侧壁。由于填料套基本设置在外壳3和填料5之间，因而轴向压缩将转化成对填料的径向压缩。因此，填料在轴向上和径向上被压缩，在各填料环上的压缩将更为均匀。在每个填料环上的更为均匀的压缩将提供对密封组件、操作和泄漏的更好控制。
上述按照本发明推荐实施例的布置，使保养工作更为方便，填料环具有更好的可达性以便进行更换，固定侧的环形密封室的长度被减小，磨损更为均匀。
显然可以对上述结构和布置作各种修改，变化和补充而并不超出本发明的范围。
权利要求
1.轴封组件的壳体，所述壳体包括一个具有用于容纳一根可转动的轴的通孔的主体，所述主体包括第一部分和第二部分，每部分具有在通孔中的填料容纳区，所述第一和第二部分中的每一个包括一个构成所述填料容纳区的端壁的抵接壁，以及调整装置，其可用来引起所述抵接壁之间在通孔轴向上的相对运动。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于；所述填料容纳区包括在装配位置上时所述通孔的内表面和所述可转动的轴的外表面之间的环形区域或间隙。
3.如权利要求1或2所述的壳体，其特征在于每个所述抵接壁包括一个相对于所述通孔的内表面基本径向向内延伸的凸缘，所述抵接壁的凸缘是在所述壳体的第一和第二部分上形成的，因此，在装配位置上时，所述抵接壁相互远离开来。
4.如前述任一权利要求所述的壳体，其特征在于在所述壳体每个部分中的通孔相对敞开，两部分间隔开来以便在其间容纳一套环组件。
5.如前述任一权利要求所述的壳体，其特征在于所述抵接壁的凸缘具有一个自由内缘，其在装配位置上时邻近所述轴的表面并可发挥节流器的作用。
6.如前述任一权利要求所述的壳体，其特征在于在所述抵接壁和填料之间，在所述填料容纳区的相对两端还设有颈环。
7.如前述任一权利要求所述的壳体，其特征在于所述壳体的一个部分固定在泵壳上，另一个部分可操作地连接在其上，因此借助操纵调节装置，它可以相对于首先提到的部分作轴向移动。
8.如前述任一项权利要求所述的壳体，其特征在于所述调节装置包括多个连接所述壳体的第一和第二部分的螺栓，因而螺栓的转动可引起上述两部分的轴向移动，所述壳体两部分中的至少一个包括用螺栓连接起来的两半，其布置使所述两部分可以被分开。
9.如前述任一项权利要求所述的壳体，其特征在于所述轴封组件包括至少两个填料环和围绕填料环的填料套，其布置使填料套的轴向压缩可被至少部分地转化成对填料环的径向压缩，所述填料套包括设置在填料环和所述通孔内表面之间的一弹性环，所述套包括一构成外缘壁的圆环或者还包括在所述外缘壁的一端径向向内延伸的侧壁。
10.如权利要求9所述的壳体，其特征在于设有两组填料环，每组与所述填料套之一配合工作，所述两组填料套同一套环相互间隔开来。
全文摘要
轴封组件的壳体(2)，它包括一个具有用于容纳一根可转动的轴(50)的通孔(4)的主体(3)。主体(3)包括第一和第二部分(3A和3B)，所述第一和第二部分(3A和3B)中的每一部分包括一个构成填料容纳区的端壁的抵接壁(14、15)，以及调整装置(21)，其可用来引起抵接壁(14、15)之间在通孔(4)的轴向上的相对运动。
文档编号F04D29/10GK1119036SQ94191443
公开日1996年3月20日 申请日期1994年3月10日 优先权日1993年3月12日
发明者凯文·E·伯格斯 申请人:沃尔曼国际有限公司