CN217422201U - 一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，包括密封壳、石墨环和非等截面矩形螺纹，所述非等截面矩形螺纹设置在轴上的近叶轮端；所述密封壳为上、下剖开的分体结构，扣装在轴上，左端与泵壳紧固连接、右端通过石墨环与轴间隙密封连接，密封壳的上半结构上设有进气孔与压缩机连通，构成密封壳腔体。其有益效果是：该实用新型装置在非等截面矩形螺纹泵送作用和密封壳腔体内压缩气体的共同作用下，可实现任意转速下泵壳内的流体介质的密封，密封装置的转动部件和静止部件间都不直接接触，即实现了非接触无磨损密封，密封效果好，极大地提高了使用寿命，降低维修量，减少维修成本。

Description

一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置

技术领域

本实用新型涉及设备密封技术领域，特别是涉及一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置。

背景技术

目前，低压旋转流体泵常用的轴端动密封方法包括填料密封、油封密封、机械密封、迷宫密封等，但无论哪一种或是几种的组合，都是利用动、静接触面之间的摩擦实现密封目的的。受安装精度、介质种类、介质温度、密封材料种类等诸多因素影响，上述接触式动密封的使用寿命短、容易泄露，设备维修量大，维修成本高。

实用新型内容

为克服现有技术缺陷，本实用新型解决的技术问题是提供一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，在非等截面矩形螺纹泵送作用和密封壳腔体内压缩气体的共同作用下，可实现任意转速下泵壳内的流体介质的密封，密封装置的转动部件和静止部件间都不直接接触，即实现了非接触无磨损密封，密封效果好，极大地提高了使用寿命，降低维修量，减少维修成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，包括密封壳、石墨环和非等截面矩形螺纹，其特征在于，所述非等截面矩形螺纹设置在轴上的近叶轮端，其中非等截面矩形螺纹的螺纹槽深度从叶轮端开始由左至右逐渐增大，开始最小为0，最大值为0.5-1mm，螺纹槽宽度为1.5-2mm，螺纹槽螺距为5-15mm，螺纹槽头数为1-3头；所述密封壳为上、下剖开的分体结构，扣装在轴上，左端与泵壳紧固连接、右端通过石墨环与轴间隙密封连接，密封壳的上半结构上设有进气孔与压缩机连通，构成密封壳腔体。

所述非等截面矩形螺纹外径比轴外径大10-20mm。

所述非等截面矩形螺纹外径与密封壳内径之间的间隙为0.04-0.12mm。

所述石墨环为2-4个，石墨环外径比内径大20-30mm，厚度为3-6mm。

所述石墨环内径与轴外径之间间隙为0.03-0.05mm。

进一步，所述压缩机通过进气孔向密封壳腔体内注入压缩空气或氮气，其压力P1≧泵壳内流体压力P+0.1MPa。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)非等截面矩形螺纹的矩形螺旋槽内充满流体(压缩空气或氮气)，当轴旋转时，螺旋槽内的流体在剪切力作用下，随着螺旋槽的旋转产生向叶轮方向的泵送流动，螺旋槽对流体施加推力并进行能量交换，将轴的旋转动能转换为流体的压力能，从而形成密封压头，即泵送作用，泵送作用阻止泵壳内的流体沿非等截面矩形螺纹与密封壳内孔间的间隙向外泄露，实现密封；

2)在泵送作用和通入密封壳腔体压缩气体(压缩空气或氮气)的共同作用下，可实现任意转速下泵壳内的流体介质的密封，密封装置的转动部件和静止部件间都不直接接触，即实现了非接触无磨损密封，密封效果好，极大地提高了使用寿命，降低维修量，减少维修成本；

3)结构简单，易于实现，可用于低压旋转流体泵旋转轴密封，特别适用于泵送高温、低温、腐蚀性或带有颗粒介质的低压旋转流体泵。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图。

图中：1-轴2-密封壳3-石墨环4-进气孔5-非等截面矩形螺纹6-泵壳7-叶轮

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1所示，本实用新型涉及的一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，包括密封壳2、石墨环3和非等截面矩形螺纹5，所述非等截面矩形螺纹5设置在轴1上的近叶轮7端，其中非等截面矩形螺纹5的螺纹槽深度从叶轮7端开始由左至右逐渐增大，开始最小为0，最大值为0.5-1mm，螺纹槽宽度为1.5-2mm，螺纹槽螺距为5-15mm，螺纹槽头数为1-3头；所述密封壳2为上、下剖开的分体结构，扣装在轴1上，左端与泵壳6紧固连接、右端通过石墨环3与轴1间隙密封连接，密封壳2的上半结构上设有进气孔4与压缩机连通，构成密封壳腔体。

所述非等截面矩形螺纹5外径比轴1外径大10-20mm。

所述非等截面矩形螺纹5外径与密封壳2内径之间的间隙为0.04-0.12mm。

所述石墨环3为2-4个，石墨环3外径比内径大20-30mm，厚度为3-6mm。

所述石墨环3内径与轴1外径之间间隙为0.03-0.05mm。

进一步，所述压缩机通过进气孔4向密封壳2腔体内注入压缩空气或氮气，其压力P1≧泵壳6内流体压力P+0.1MPa，以保证密封不泄露。

工作时，密封原理包括以下步骤：

1)非等截面矩形螺纹5的矩形螺旋槽内充满流体(压缩空气或氮气)，当轴1旋转时，螺旋槽内的流体在剪切力作用下，随着螺旋槽的旋转产生向叶轮7方向的泵送流动，螺旋槽对流体施加推力并进行能量交换，将轴1的旋转动能转换为流体的压力能，从而形成密封压头，即泵送作用，泵送作用阻止泵壳6内的流体沿非等截面矩形螺纹5与密封壳2内孔之间的间隙向外泄露，实现密封；

2)压缩机通过进气孔4向密封壳2腔体内注入压缩空气或氮气，其压力P1≧泵壳6内流体压力P+0.1MPa，在泵送作用和通入密封壳2腔体压缩气体(压缩空气或氮气)的共同作用下，可实现任意转速下泵壳6内的流体介质的密封；

3)石墨环3内径与轴1外径之间间隙为0.03-0.05mm，极小间隙及轴1的高速转动形成的气流场可最大限度降低压缩空气或氮气从石墨环3的内径与轴1的外径之间的径向间隙泄露至泵外部。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，包括密封壳、石墨环和非等截面矩形螺纹，其特征在于，所述非等截面矩形螺纹设置在轴上的近叶轮端，其中非等截面矩形螺纹的螺纹槽深度从叶轮端开始由左至右逐渐增大，开始最小为0，最大值为0.5-1mm，螺纹槽宽度为1.5-2mm，螺纹槽螺距为5-15mm，螺纹槽头数为1-3头；所述密封壳为上、下剖开的分体结构，扣装在轴上，左端与泵壳紧固连接、右端通过石墨环与轴间隙密封连接，密封壳的上半结构上设有进气孔与压缩机连通，构成密封壳腔体。

2.根据权利要求1所述的一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，其特征在于，所述非等截面矩形螺纹外径比轴外径大10-20mm。

3.根据权利要求1所述的一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，其特征在于，所述非等截面矩形螺纹外径与密封壳内径之间的间隙为0.04-0.12mm。

4.根据权利要求1所述的一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，其特征在于，所述石墨环为2-4个，石墨环外径比内径大20-30mm，厚度为3-6mm。

5.根据权利要求1所述的一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，其特征在于，所述石墨环内径与轴外径之间间隙为0.03-0.05mm。

6.根据权利要求1所述的一种低压旋转流体泵用非接触式密封装置，其特征在于，进一步，所述压缩机通过进气孔向密封壳腔体内注入压缩空气或氮气，其压力P1≧泵壳内流体压力P+0.1MPa。

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