一种双循环结构的离心式水泵用轴封座的制作方法

1.本实用新型涉及一种应用于水泵的轴封座，特别是公开一种双循环结构的离心式水泵用轴封座。


背景技术：

2.目前市场使用的水泵，普遍存在轴封寿命短，更换频繁的情况。原因是轴封的动环和静环的接合处的空气不能有效排出和工作产生的磨擦热不能持续冷却，易造成密封橡胶的老化和龟裂情况的发生，导致了轴封动、静环的组合面发热磨损。为避免泵出现缺水运行、轴封干磨工作状况，现有技术中也通过研究采取了各种措施应对和解决，期望增加水泵轴封的使用寿命，延长水泵的运行周期，减少更换轴封的频率。所以轴封损坏的现象从一定程度上得到了改善，但从轴封的损耗情况来看，目前缺水干运转情况的发生率占比仍然较高。
3.现有技术对离心式水泵避免干运转，同时对轴封进行冷却的技术手段，包括：配备液位开关控制泵的运转，高于设定液位泵才能启动，低于设定液位泵能自动停止；增加副叶轮，在水泵运转时让叶轮内侧的水划向轴封处等方式。近几年有更进一步的技术手段，例如增加冷却水道，通过引流孔道，将泵室的水引向动静环接合处，这些措施增加了轴封被水冷却的机会，进一步延长了轴封的使用寿命。但对于启动频繁，使用于水质较差工况下的水泵，轴封寿命仍然没有明显改善。
4.同时，离心水泵启动时轴封处的排气尤为重要，因为排气不彻底的话，不仅抽不上水，而且冷却水去不了轴封的动静环接合处，轴封产生的摩擦热带不走，两分钟就可能损坏轴封（一般轴封干磨的允许时间小于一分钟）。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种双循环结构的离心式水泵用轴封座，通过内循环和外循环实现水泵轴封处的排气，同时还可带走热量进行冷却，延长水泵轴封使用寿命，经济实用。
6.本实用新型是这样实现的：一种双循环结构的离心式水泵用轴封座，其特征在于：所述的轴封座包括轴封座本体、设于轴封座本体腔内的圆形凸台状静环座、位于静环座上方的上大下小的圆锥柱状空腔为动环腔、在动环腔径向侧壁上设置有径向通孔及与径向通孔垂直且连通的轴向通孔，所述的两轴向通孔在轴封座本体外周一侧设置有用于外接管路的螺孔，所述螺孔的孔径大于所述轴向通孔，所述的螺孔处为排气口，通过外接管路将气或水引到外部水箱的顶部。所述的径向通孔为排气通道，且位于动环腔内的孔口接近静环座的台阶面，所述的轴向通孔为冷却通道，相互连通的径向通孔和轴向通孔构成了排气和冷却回路。
7.在所述动环腔径向两侧壁上对称设置有两径向通孔及与两径向通孔分别垂直且分别连通的两轴向通孔，两两分别相互连通的径向通孔和轴向通孔构成了位于动环腔径向
两侧对称布置的排气和冷却回路，两对称结构互为补充，所述轴封座本体在动环腔的另一端的端面为与水泵的电动机的连接面，尺寸与电动机连接面的大小相配合，并设有固定螺孔，在轴封座本体的动环腔侧对应设有相互配合的紧固螺钉孔，两处螺钉孔对应配合，将所述的轴封座本体与水泵的电动机连接固定。
8.所述的轴封座本体与电动机紧固连接后机械轴封的静环安装于轴封座本体的静环座上，机械轴封的动环安装于轴封座本体的动环腔内，径向通孔位于动环腔内的孔口对向动静环接合处，为目标口，轴向通孔位于轴封座本体表面的孔口为引水口，水泵的叶轮通过叶轮螺钉固定于电动机的输出轴上，安装后还配置有水泵外壳。所述的静环座表面及动环腔腔体内侧壁均光滑平整。
9.所述的轴封座在泵启动时，动环腔内的气体经径向通孔自螺孔上的连接管路排到外部水箱顶部，完成排气工作；在泵启动排气工作完成后，开始内循环和外循环同时作用的双循环工作，所述内循环的工作路径为：水在泵腔的压力下，顺序经轴向通孔位于轴封座本体表面的孔口处、轴向通孔、径向通孔至动静环接合处，所述外循环的工作路径为：动静环接合处的一部分水顺序经径向通孔、螺孔、连接水管至外部水箱。
10.远洋远输船只使用环境复杂，工况不易，对船用设备的质量和运行寿命要求非常高，为了从根本上解决离心水泵的排气和冷却问题，本实用新型对水泵轴封座采用了双循环结构设计，即内循环和外循环，并在轴封座上设计了两两对称布置的排气通道和冷却通道，实现了双重保障，还能左右灵活安装外部接口，既可排气和带走热量，又能持续冷却轴封，经过三年多的试用和验证，轴封鲜有损坏，水泵可以长期完好运行。
11.本实用新型的有益效果是：本实用新型应用于离心式水泵，有效地实现了对水泵轴封的排气和冷却，解决了水封处的排气、缺水造成干磨等难题，同时，离心式水泵使用寿命的延长还可以有效降低生产成本，节约能源。本实用新型双循环结构的离心式水泵用轴封座具有结构简单、效果明显、安装方便、运行可靠等特点。
附图说明
12.图1是本实用新型的结构示意图。
13.图2是图1的a-a向剖视结构示意图。
14.图3是实施例1采用本实用新型的污水粉碎泵的结构示意图。
15.图4是图3的b-b向局部剖视结构示意图。
16.图中：1、轴封座本体； 2、静环座； 3、动环腔； 4、径向通孔； 5、轴向通孔； 6、螺孔； 7、紧固螺钉孔；
17.11、电动机； 12、机械轴封的静环； 13、机械轴封的动环； 14、叶轮； 15、叶轮螺钉； 16、水泵外壳。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
19.根据附图1~附图4，本实用新型为一种双循环结构的离心式水泵用轴封座，所述的轴封座包括轴封座本体1、设于轴封座本体1腔内的圆形凸台状静环座2、位于静环座2上方的上大下小的圆锥柱状空腔为动环腔3、在动环腔3径向两侧壁上对称设置有两径向通孔4
及与两径向通孔4分别垂直且分别连通的两轴向通孔5，所述的两轴向通孔5在轴封座本体1外周一侧设置有用于外接管路的螺孔6，所述螺孔6的孔径大于所述轴向通孔5，所述轴封座本体1在动环腔2的另一端的端面为与水泵的电动机的连接面，尺寸与电动机连接面的大小相配合，并设有固定螺孔，在轴封座本体1的动环腔3侧对应设有相互配合的紧固螺钉孔7，两处螺钉孔对应配合，可将所述的轴封座本体1与水泵的电动机连接固定。所述的静环座3表面及动环腔3腔体内侧壁均光滑平整。所述的径向通孔4为排气通道，且位于动环腔3内的孔口接近静环座2的台阶面，所述的轴向通孔5为冷却通道，两两分别相互连通的径向通孔4和轴向通孔5构成了位于动环腔3径向两侧对称布置的排气和冷却回路，两对称结构互为补充，如果有一侧意外堵塞，另一侧也能具备排气和冷却功能。
20.实施例1：
21.根据附图3和附图4，本实施例以比较常见的离心式水泵——污水粉碎泵为例。
22.所述的轴封座本体1的连接面与电动机11的连接面对应配合，并采用螺钉紧固连接，机械轴封的静环12安装于轴封座本体1的静环座2上，机械轴封的动环13安装于轴封座本体1的动环腔3内，径向通孔4位于动环腔3内的孔口对向动静环接合处，即目标口，相应的，轴向通孔5位于轴封座本体1表面的孔口为引水口，
23.水泵的叶轮14通过叶轮螺钉15固定于电动机11的输出轴上，最后配置上水泵外壳16，结合紧固和密封等组件构成了整个污水粉碎泵。
24.污水粉碎泵的内部与电动机11之间通过机械轴封的静环12和机械轴封的动环13隔开，构成动态密封，保证泵运转时不漏水。螺孔6处为排气口，通过外接管路，将气或水引到外部水箱的顶部。在泵启动时，动环腔2内的气体经目标口，由径向通孔4经排气口排到外部水箱顶部。在泵启动排气后，水在泵腔的压力下，从引水口自动流经轴向通孔5，再由径向通孔4的目标口出来冲到动静环接合处，对轴封进行冷却，形成内循环，此时径向通孔4继续导通，将动静环接合处的一部分水经排气口引入到外部水箱，形成外循环，内、外循环同时作用即形成了双循环，这样既直接实现了对轴封的冷却，又同时带走了工作磨擦产生的热量，还可有效避免脏水工作环境下对通道造成堵塞。同时，由于在动环腔3侧壁对称布置有一对径向通孔和轴向通孔，所以一方面可充分保证对机械轴封进行排气和冷却，另一方面如果一侧被堵塞，另一侧也具备相应功能，仍可使轴封得到保护，使水泵得以长期可靠运行。