专利名称：一种自动密封水泵轴封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型适用于水泵密封技术领域，一种自动密封水泵轴封装置。
目前水泵轴封中，使用得十分广泛的是填料密封和机械密封等。这些密封都是由柔性材料的接触来实现密封，都存在接触摩擦，动、静另件就会出现摩擦和磨损，存在摩擦功的消耗。零件磨损后密封失效，水泵不能正常工作，因此需要经常或定期进行维护修理，致使水泵连续运转周期短，生产成本高。
另有实用新型专利“一种无填料水泵轴封装置”(申请号87202699)，虽然克服了填料密封和机械密封存在的某些缺陷，但其结构相对复杂，构成零件数多，且需要外部条件，需消耗一定的动力源。
本实用新型的目的，就是针对填料密封，机械密封和一种无填料水泵轴封装置存在的问题，提供一种自动密封水泵轴封装置，它能使水泵在运转和停泵时都能实现自动密封。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的。
自动密封水泵轴封装置，包括运转自动密封和停泵自动密封。
运转自动密封部分，位于水泵轴封处靠水轮侧(内侧)，它是由中间螺旋段和两端光滑段所组成的一种螺旋式轴封。
中间螺旋段泵轴外表面具有螺旋，其螺旋的方向，按泵轴旋转方向确定，当轴旋转时，其作用(相当于螺杆泵)是阻止泵内介质向外流动。泵体轴封处内孔也具有螺旋，其方向与轴上的螺旋方向相反。两螺旋之间具有一定的间隙。
两端光滑段在螺旋的两端，泵体轴封处内孔和泵轴表面，各有一段光滑的表面，其孔和轴之间具有较小的间隙组成间隙密封。外侧段(非水轮侧)的中部，泵体上有一环形槽，在槽的中部与引水孔连通，引水孔的连接管上装有调节阀与水泵出口连通。
停泵自动密封部分，位于水泵轴封处外侧，它是由大孔段和小孔段所组成的一种密封装置。
大孔段位于轴封最外端，该段泵体轴封处内孔直径较大，用橡胶或塑料等弹性材料制成的双向U型密封环，装在该段与泵轴构成的环形腔室内，并在内可轴向移动；大孔段外端部装有通孔端盖，并用螺栓固定在泵体轴封外端面上。双向U型密封环外侧U型部分与通孔端盖构成B室，通孔端盖上方钻有一孔通入B室，该孔的另一端与水泵出口压力水直接连通；双向U型密封环内侧肩台端面与大孔段内侧端面构成气室C，在C室顶部钻有一个小排气孔通向泵外。
小孔段位于轴封中部，即大孔段和螺旋式轴封之间。在小孔段轴封处，泵体和双向U型密封环内侧的直径尺寸均小于大孔段。该部分的双向U型密封环与泵体轴封处小孔段内侧端面构成A室，在A室内装有弹簧，弹簧可压缩或伸长。在小孔段内，双向U型密封环内侧的内环端部，其直径小于该处轴的直径，内环紧贴在轴表面对应的位置上。在靠近小孔段内侧端部的泵轴上，有一段轴槽，其宽度为4～20毫米。当弹簧压缩时，双向U型密封环向左移动，使紧贴在轴表面的部分进入轴槽中，脱离与轴的接触。
附图图面说明
图1为一种自动密封水泵轴封装置剖视结构示意图。
图2为一种自动密封水泵轴封装置中小孔段内侧双向U型密封环的内环端部，停泵、运转工况密封示意图。
现结合附图对本装置作进一步说明本实用新型是由运转自动密封和停泵自动密封所组成。
运转自动密封是这样实现的水泵运转时，水泵出口的压力水沿着
图1中箭头所指的方向经过通孔端盖［11］上之孔［10］进入B室，弹簧［6］受B室的压力的作用而被压缩，双向U型密封环［9］左移，其内侧的内环端部进入轴槽［7］中，脱离轴肩台接触部分(如图2中a示)，使泵轴运转时没有接触摩擦部分。在双向U型密封环左移的同时，C室内的空气，由排气孔［8］排出泵外，消除C室形成气塞影响双向U型密封环移动。运转自动密封的中间螺旋段，轴［2］上的螺旋方向按泵轴的旋转方向选择，当轴旋转时，其螺旋的作用(相当于螺杆泵)是阻止泵内介质向外流动。泵体［1］上，螺旋的方向又与泵轴上的螺旋方向相反，在两螺旋之间形成旋蜗阻力密封，这样泵内介质就不会往外泄漏，实现运转自动密封。调节阀［5］的作用是将水泵出口少量的压力水，经引水孔［4］进入环形槽［3］内，在环形槽内形成水封，该水部分流入螺旋进入泵内，另一部分沿着环形槽外侧的间隙经小孔段和大孔段往泵外滴点泄漏，避免了外部空气进入泵内。调节阀在安装时一次性调整，使其泄漏量保持每分钟6～20滴滴漏为宜。
停泵自动密封是这样实现的停泵后，水泵出口压力为零，B室中压力消失，双向U型密封环［9］在弹簧［6］的弹力作用下右移，使双向U型密封环内侧的内环端部与轴肩台接触(图2中b示)，由于双向U型密封环用橡胶或塑料等弹性材料制成，具有较好的弹性，且双向U型密封环内环端部的孔径尺寸小于该处轴的直径，双向U型密封环的内环端部与轴能紧密贴合，实现停泵自动密封。在双向U型密封环［9］左移的同时，C室由排气孔［8］自行充气，使双向U型密封环的移动不受影响。
水泵停运后，当水泵入口为正压(灌注式取水)时，泵内及入口的倒灌之水经过泵轴与泵体之间的间隙流入A室形成静压，该静压力与弹簧共同作用于双向U型密封环［9］，使其向右移动后内侧内环与轴肩台贴合，起着加强A室的密封作用。当水泵入口为负压(吸入式取水)时，仅在弹簧力的作用下，双向U型密封环向右移动，内侧内环与轴肩台也能紧密贴合，保证水泵在静态下或启动时轴封处的密封，保证泵内能形成足够的真空度，水泵能直接启动。
本实用新型与现有技术相比有以下特点1、本装置结构简单，除泵体和泵轴及其上面的螺旋外，实际构成自动密封装置仅有双向U型密封环，弹簧、调节阀和通孔端盖四件组成。
2、水泵运转中轴封各部无接触部分，无磨损，无摩擦功的消耗，从而提高水泵效率，延长水泵的使用寿命。
3、水泵运转中，无摩擦和磨损的易损另件存在，无维修工作量，水泵连续运转周期长。
4、该装置不另消耗动力源，不需外部条件就能实现运转自动密封和停泵自动密封。
权利要求1.一种自动密封水泵轴封装置；包括泵轴[2]、泵体[1]、引水孔[4]。本实用新型的特征在于泵体轴封处和泵轴构成的环形腔室，内装有双向U型密封环[9]，弹簧[6]，通孔端盖[11]，泵体轴封处还有环形槽[3]，排气孔[8]、泵轴[2]上有一段轴槽[7]。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是双向U型密封环［9］的内环端部内孔直径小于该处轴的直径，外环两端部的直径大于泵体该处孔的直径。
3.如权利要求1、2所述的装置，其特征是双向U型密封环是用橡胶和其他弹性材料制成。
4.如权利要求1所述的装置，其特征是环形槽［3］的中部连通引水孔［4］，引水孔接管上装有调节阀［5］与水泵出口连通。
5.如权利要求1所述的装置，其特征是排气孔［8］连通C室至泵体外。
6.如权利要求1所述的装置，其特征是轴槽［7］直径小于该处轴的直径，宽度为4～20毫米。
专利摘要一种自动密封水泵轴封装置。由运转自动密封和停泵自动密封组成。运转自动密封是通过泵体和泵轴上，方向相反的螺旋，形成旋涡阻力密封来实现的；停泵自动密封是通过双向U型密封环，在水泵开、停时水压的形成和消失迫使双向密封环左右移动来实现自动密封的。该装置结构简单，消除了动、静零件的摩擦和磨损，没有摩擦功的消耗，不另消耗能源，没有日常维修工作量，可使水泵长期安全连续运行。
文档编号F16J15/54GK2058948SQ8921934
公开日1990年7月4日 申请日期1989年11月3日 优先权日1989年11月3日
发明者戴永生, 王春志, 杨裕章, 饶深祥 申请人:戴永生, 王春志, 杨裕章, 饶深祥