化纤泵及其密封方法.pdf

本发明公开了一种化纤泵及其密封方法，其包括：泵体、设置在泵体一端的前盖板、和设置在泵体另一端的后盖板，其中泵体内包容有主动轴、设置在主动轴上且在主动齿轮齿宽两侧轴颈上的主动轴承组件、与主动齿轮相啮合的从动齿轮、从动轴、以及设置在从动轴上且在从动齿轮齿宽两侧轴颈上的从动轴承组件，其进一步包括与前盖板或后盖板配合并对主动齿轮轴及前/后盖板进行迷宫式密封的密封装置、以及设置在密封装置和前盖板或后盖板之间的密封垫圈。本发明通过对零件进行简单的粗加工方法来制造，可降低成本，且通过迷宫+冷却+填料三道密封方式来获得更可靠、更有效的密封效果，防止化纤原料的泄漏，避免环境的污染。

权利要求书
1.  一种化纤泵，其包括：泵体(10)、设置在泵体(10)一端的前盖板 (12)、和设置在泵体(10)另一端的后盖板(14)，其中泵体(10)包括主 动轴(110)、套设在主动轴(110)上的主动齿轮(112)、设置在主动轴(110) 上且在主动齿轮(112)齿宽两侧轴颈上的主动轴承组件(114)、与主动齿 轮(112)相啮合的从动齿轮(102)、穿过从动齿轮(102)中心的从动轴(100)、 以及设置在从动轴(100)上且在从动齿轮(102)齿宽两侧轴颈上的从动轴 承组件(104)，其特征在于：其进一步包括与前盖板(12)或后盖板(14) 配合并对主动轴(110)进行迷宫式密封的密封装置(20)、以及设置在密封 装置(20)和前盖板(12)或后盖板(14)之间的密封垫圈(30)，其中所 述密封装置(20)包括采用粗、精加工且具有外套腔(240)的外套件(24)、 和同轴设置在外套腔(240)内且与外套件(24)相互焊接连接和密封并配 有间隙地套设在主动轴(110)上的内套件(22)。

2.  如权利要求1所述的一种化纤泵，其特征在于：所述外套件(24) 具有输入输出冷媒的进、出口(246、248)，而内套件(22)外侧设有与冷 媒进、出口(246、248)相连通且允许冷媒围绕主动轴(110)流动的薄壁 环形槽(222)。

3.  如权利要求2所述的一种化纤泵，其特征在于：其进一步包括设置 在外套腔(240)内且一端与内套件(22)一端面抵靠接触的填料(40)、以 及对填料(40)另一端进行轴向压紧密封的压盖(50)，其中主动轴(110) 轴向穿过压盖(50)的孔并裸露在外，内套件(22)具有内套腔(220)、和 设置在内套腔(220)中的螺旋密封槽，其中螺旋密封槽的螺旋方向与主动 齿轮(112)的旋转方向一致。

4.  如权利要求3所述的一种化纤泵，其特征在于：所述内套件(22) 包括位于薄壁环形槽(222)上且界定冷媒进出的阻挡块(224)，其中阻挡 块(224)位于进、出口(246、248)之间且在薄壁环形槽(222)圆周方向 的中间点。

5.  一种化纤泵，其包括：泵体(10)、设置在泵体(10)一端的前盖板 (12)、和设置在泵体(10)另一端的后盖板(14)，其中泵体(10)包括主 动轴(110)、由主动轴(110)带动的从动轴(100)，其特征在于：其进一 步包括与前盖板(12)或后盖板(14)配合并对主动轴(110)进行迷宫式 密封的密封装置(20)、以及设置在密封装置(20)和前盖板(12)或后盖 板(14)之间的密封垫圈(30)，其中所述密封装置(20)包括由粗、精加 工且具有外套腔(240)的外套件(24)、和同轴设置在外套腔(240)内且 与外套件(24)相互焊接连接、密封并配有间隙地套设在主动轴(110)上 的内套件(22)。

6.  如权利要求5所述的一种化纤泵，其特征在于：所述外套件(24) 具有输入输出冷媒的进、出口(246、248)，而内套件(22)外侧设有与冷 媒进、出口(246、248)相连通且允许冷媒围绕主动轴(110)流动的薄壁 环形槽(222)。

7.  如权利要求6所述的一种化纤泵，其特征在于：其进一步包括设置 在外套腔(240)内且一端与内套件(22)的一端面抵靠接触的填料(40)、 以及对填料(40)另一端进行轴向压紧密封的压盖(50)，其中主动轴(110) 轴向穿过压盖(50)的孔并裸露在外，内套件(22)具有内套腔(220)、和 设置在内套腔(220)中的螺旋密封槽，其中螺旋密封槽的螺旋方向与主动 齿轮(112)的旋转方向一致。

8.  如权利要求7所述的一种化纤泵，其特征在于：所述内套件(22) 包括位于薄壁环形槽(222)上且界定冷媒进出的阻挡块(224)，其中阻挡 块(224)位于进、出口(246、248)之间并在薄壁环形槽(222)圆周方向 的中间点。

9.  一种化纤泵的密封方法，该化纤泵至少包括泵体(10)、设置在泵体 (10)一端的前盖板(12)、和设置在泵体(10)另一端的后盖板(14)，其 中泵体(10)包括主动轴(110)、和由主动轴(110)带动的从动轴(100)， 其特征在于其包括：
首先采用粗加工内、外套件(22、24)，其中内套件(22)具有内套腔 (220)、位于外侧且围绕内套腔(220)的薄壁环形槽(222)、以及设置在 内套腔(220)中的螺旋密封槽，而外套件(24)具有位于内部的外套腔(240)、 围绕外套腔(240)一端的前端部(242)、围绕外套腔(240)另一端的后端 部(244)、以及径向设置在前端部(242)且与外套腔(240)相连通的进出 口(246、248)，其中前端部(242)的直径大于后端部(244)的直径；
然后将外套件(24)加热到180～200℃C后，再将内套件(22)放入到外 套腔(240)内，且内套件(22)的一端面与后端部(244)的端面平齐；
然后对内套件(22)的外圆两端面进行焊接，焊接后需保证焊缝的强度 和密封性，然后再采用精加工方式而形成密封装置(20)，其中由焊接堆料 (224)产生的焊缝隔断薄壁环形槽(222)；
再将密封装置(20)的内套件(22)配有间隙地套设在主动轴(110) 上；
接着将填料(40)设置在外套腔(240)内，且其一端与内套件(22) 的一端面抵靠接触；
最后将压盖(50)对填料(40)的另一端进行轴向压紧密封。

说明书化纤泵及其密封方法
技术领域
本发明涉及一种化纤泵及其密封方法。
背景技术
泵在许多应用中用来抽吸各种流体。例如泵用在向锅炉供水的管道系统 中，或还用在为冷却器和压缩机提供循环冷却水，以及输送燃油的管道系统 中。许多化学工艺在在反应器、蒸馏塔和罐等设备中循环输送工业化学原料 的管道系统中使用泵，例如化纤泵等。而密封结构对于化纤泵相当关键，如 果密封不可靠，会造成化纤原料的泄漏，不仅导致原料的损失，也会导致环 境的污染。传统化纤齿轮泵的密封结构为：A填料式密封，或B机械密封。 A填料式密封结构密封不可靠、且易使与填料接触的主动轴轴颈过快磨损。 B机械密封结构需要在驱动轴上设置集成机械部件，增加了化纤泵的复杂性， 提高了成本，另外驱动轴和有关部件需要较高的精度配合，加工成本也较高。
发明内容
本发明目的是：提供一种化纤泵及其密封方法，以实现零件可采用普通 加工的方式便可制造来降低成本，且通过迷宫+冷却+填料的密封方式来获得 更可靠、更有效的密封效果，防止化纤原料的泄漏，避免环境的污染。
本发明的第一技术方案是：一种化纤泵，其包括：泵体、设置在泵体一 端的前盖板、和设置在泵体另一端的后盖板，其中泵体内包容有主动轴、设 置在主动轴上且在主动齿轮齿宽两侧轴颈上的主动轴承组件、与主动齿轮相 啮合的从动齿轮、从动轴、以及设置在从动轴上且在从动齿轮齿宽两侧轴颈 上的从动轴承组件，其进一步包括与前盖板或后盖板配合并对主动齿轮轴及 前/后盖板进行迷宫式密封的密封装置、以及设置在密封装置和前盖板或后 盖板之间的密封垫圈。
在第一技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：
所述外套件具有输入输出冷媒的进、出口，而内套件外侧设有与冷媒进、 出口相连通且允许冷媒绕主动轴流动的薄壁环形槽。
其进一步包括设置在外套腔内且一端与内套件的一端面抵靠接触的填 料、以及对填料另一端进行轴向压紧密封的压盖，其中主动轴轴向穿过压盖 的孔并裸露在外，内套件具有内套腔、和设置在内套腔中的螺旋密封槽，其 中螺旋密封槽的螺旋方向与主动齿轮的旋转方向一致。
所述内套件包括位于薄壁环形槽上且界定冷媒进出的阻挡块，其中阻挡 块位于进、出口之间并在薄壁环形槽圆周方向的中间点。
本发明的第二技术方案是：一种化纤泵，其包括：泵体、设置在泵体一 端的前盖板、和设置在泵体另一端的后盖板，其中泵体包括主动轴、由主动 轴带动的从动轴，其进一步包括与前盖板或后盖板配合并对主动轴进行迷宫 式密封的密封装置、以及设置在密封装置和前盖板或后盖板之间的密封垫 圈，其中所述密封装置包括采用粗、精加工且内具有外套腔的外套件、和同 轴设置在外套腔内且与外套件相互焊接连接、密封并配有间隙地套设在主动 轴上的内套件。
在第二技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：
所述外套件具有输入输出冷媒的进、出口，而内套件外侧设有与冷媒进、 出口相连通且允许冷媒绕包围主动轴的薄壁环形槽流动。
其进一步包括设置在外套腔内且一端与内套件的一端面抵靠接触的填 料、以及对填料另一端进行轴向压紧密封的压盖，其中主动轴轴向穿过压盖 的孔并裸露在外，内套件具有内套腔、和设置在内套腔中的螺旋密封槽，其 中螺旋密封槽的螺旋方向与主动齿轮的旋转方向一致。
所述内套件包括位于薄壁环形槽上且界定冷媒进出的阻挡块，其中阻挡 块位于冷媒进、出口之间且在圆周方向的中间点。
本发明的第三技术方案是：一种化纤泵的密封方法，该化纤泵至少包括 泵体、设置在泵体一端的前盖板、和设置在泵体另一端的后盖板，其中泵体 包括主动轴、和由主动轴带动的从动轴，其包括：
首先采用粗加工方法加工内、外套件，其中内套件具有内套腔和位于外 圆周且围绕内套腔的薄壁环形槽、以及设置在内套腔中的螺旋密封槽，而外 套件具有位于内部的外套腔、围绕外套腔一端的前端部、围绕外套腔另一端 的后端部、以及径向设置在前端部且与外套腔相连通的进出口，其中前端部 的直径大于后端部的直径；
然后将外套件加热到180～200℃后，再将内套件放入到外套腔内，且内 套件一端的端面与后端部的端面平齐；
然后对内套件的外圆两端面进行焊接并经粗、精加工形成密封装置，其 中由焊接堆料产生的焊缝隔断薄壁环形槽，将来强制冷媒在薄壁环形槽中循 环，获得充分的热交换；
再将密封装置的内套件(配有间隙)套设在主动轴上；
接着将填料设置在外套腔内且其一端与内套件的一端面抵靠接触；
最后将压盖对填料另一端进行轴向压紧密封。
本发明优点是：
本发明通过采用对零件进行简单的粗、精加工方法来制造，可降低成本， 且通过迷宫+冷却+填料的方式来获得更可靠、更有效的密封效果，防止化纤 原料的泄漏，避免环境的污染。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的剖视图；
图3为本发明中密封装置的剖视图；
图4为图3沿D-D线的剖视图；
图5为本发明中内套件的剖视图；
图6为本发明中内套件的俯视图；
图7为本发明中外套件的剖视图；
图8为本发明中压盖的剖视图。
具体实施方式
实施例：如图1-8所示，本发明提供了一种化纤泵的第一实施例，其包 括：具有进料口101和出料口103的泵体10、设置在泵体10一端的前盖板 12、和设置在泵体10另一端的后盖板14，其中泵体10包括主动轴110、套 设在主动轴110上的主动齿轮112、设置在主动轴110两端的主动轴承组件 114、与主动齿轮112啮合的从动齿轮102、穿过从动齿轮102中心的从动轴 100、以及设置在从动轴100两端的从动轴承组件104，其进一步包括与前盖 板12或后盖板14配合并对从动轴100进行迷宫式密封的密封装置20、以及 设置在密封装置20和前盖板12或后盖板14之间的密封垫圈30，其中密封 装置20包括经粗、精加工且具有外套腔240的外套件24、和同轴设置在外 套腔240内且与外套件24相互焊接连接和密封并有间隙地套设在主动轴110 上的内套件22。主动轴承组件114和从动轴承组件104之间设置有定位平键 106，定位平键106作用为防止主/从动轴承组件在圆周方向上的转动。前盖 板12、后盖板14与泵体10的固定通过固定件60来实现，而密封装置20、 压盖50与前盖板12的固定也是通过固定件60来实现。
内套件22具有收容主动轴110的内套腔220、位于外侧且围绕内套腔 220的薄壁环形槽222、以及设置在内套腔220中的螺旋密封槽，而外套件 24具有位于内部的外套腔240、围绕外套腔240一端的前端部242、围绕外 套腔240另一端的后端部244、以及径向设置在前端部242且与外套腔240 相连通并用于输入输出冷媒的进出口246、248，其中前端部242的直径大于 后端部244的直径。薄壁环形槽222与冷媒进、出口246、248相连通，且 允许冷媒绕薄壁环形槽流动来对主动轴110进行冷却，螺旋密封槽的螺旋方 向与主动齿轮112的旋转方向一致，可以把渗漏出来的化纤原料顺着螺旋线 方向带压到泵内部，实现第一道密封(即螺旋密封)。螺旋密封槽的螺旋头 数为3，螺距10mm，导程30mm。
优选地，其进一步包括设置在外套腔240内且一端与内套件22抵靠接 触的填料40、以及对填料40另一端进行轴向压紧密封的压盖50，其中主动 轴110轴向穿过压盖50的孔并裸露在外，其中填料40为膨胀石墨盘根，并 实现第二道密封(即填料密封)。
内套件22进一步包括位于薄壁环形槽222上且界定冷媒进出的阻挡块 224，本实施例中阻挡块由焊缝堆料焊成，其中阻挡块224位于进、出口246、 248之间并在圆周方向的中间点，其中阻挡块224中心线与进口246的中心 线之间的圆周夹角a优选为30度角。内套件22和外套件24通过组装、焊 接在一起。焊后需保证焊缝的强度和密封性。冷媒可以把密封装置20的温 度降低。利用化纤原料的粘度对温度很敏感的特点来起到冷却、密封化纤原 料。此为第三道密封(即冷却密封)。
如图8所示，压盖50包括允许主动轴110穿过的压盖腔52、位于压盖 腔52一端的外缘54、以及位于压盖腔52另一端的凸缘56。其中外缘54的 直径大于凸缘56的直径。
本发明还提供一种化纤泵的第二实施例，其包括：泵体10、设置在泵 体10一端的前盖板12、和设置在泵体10另一端的后盖板14，其中泵体10 包括主动轴110、由主动轴110带动的从动轴100，其进一步包括与前盖板 12或后盖板14配合并对主动轴110进行迷宫式密封的密封装置20、以及设 置在密封装置20和前盖板12或后盖板14之间的密封垫圈30，其中密封装 置20包括通过粗、精加工且具有外套腔240的外套件24、和同轴设置在外 套腔240内且与外套件24相互焊接连接、密封，并配有间隙地套设在主动 轴110上的内套件22。其中密封装置20包括通过粗、精加工且具有外套腔 240的外套件24、和同轴设置在外套腔240内且与外套件24相互焊接连接、 密封并套设在主动轴110上的内套件22。内套件22也为粗加工而成，与外 套件24同轴设置。
外套件24具有输入输出冷媒的进、出口246、248，而内套件22外侧 设有与冷媒进、出口246、248相连通且允许冷媒绕包围主动轴110的薄壁 环形槽222流动。
其进一步包括设置在外套腔240内且一端与内套件22的一端面抵靠接 触的填料40、以及对填料40另一端进行轴向压紧密封的压盖50，其中主动 轴110轴向穿过压盖50的孔并裸露在外，内套件22具有内套腔220、和设 置在内套腔220中的螺旋密封槽，其中螺旋密封槽的螺旋方向与主动齿轮 112的旋转方向一致。
内套件22包括位于薄壁环形槽222上且界定冷媒进出的阻挡块224， 本实施例中阻挡块由焊缝堆料焊成，其中阻挡块224位于冷媒进、出口246、 248之间并在圆周方向的中间点。
本发明还提供一种化纤泵的第三实施例，即其密封方法，该化纤泵至少 包括泵体10、设置在泵体10一端的前盖板12、和设置在泵体10另一端的 后盖板14，其中泵体10包括主动轴110、和由主动轴110带动的从动轴100， 其包括：
首先通过粗、精加工内、外套件22、24，其中内套件22具有内套腔220、 位于外侧且围绕内套腔220的薄壁环形槽222、以及设置在内套腔220中的 螺旋密封槽，而外套件24具有位于内部的外套腔240、围绕外套腔240一端 的前端部242、围绕外套腔240另一端的后端部244、以及径向设置在前端 部242且与外套腔240相连通的冷媒进出口246、248，其中前端部242的直 径大于后端部244的直径，螺旋密封槽的螺旋方向与主动齿轮112的旋转方 向一致，冷媒可以把密封装置20的温度降低，利用化纤原料的粘度对温度 很敏感的特点来起到冷却、密封化纤原料，此为第三道密封(即冷却密封)；
然后将外套件24加热到180～200℃后，再将内套件22放入到外套腔 240内，且内套件22一端的端面与后端部244的端面平齐；
然后对内套件22的外圆两端面进行焊接，并经粗精加工形成密封装置 20，其中由焊接堆料产生的焊缝隔断薄壁环形槽222；
再将密封装置20的内套件22配有间隙地套设在主动轴110上；
接着将填料40设置在外套腔240内且其一端与内套件22抵靠接触；
最后将压盖50对填料40的另一端进行轴向压紧密封，实现第二道密封。
密封装置20工作时，在冷媒的进出口246、248通入冷媒，将主动轴 110及内套件22、前盖板12与密封装置20配合间隙中的化纤介质冷却，并 利用化纤介质的粘度对温度很敏感的特点，使工作介质粘度快速增加，来实 现第三道密封。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉 此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的 保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。