[发明专利]一种柱塞泵用组合密封装置

说明书

技术领域

本发明属于固体输送泵领域，具体涉及一种用于泵送焦油渣等高粘度介质的柱塞泵用组合密封装置。

背景技术

随着社会对节能环保的要求的提高，对钢厂所排除的污染物的低害乃至无害化处理已经越来越人们所看重。目前钢厂中所使用的固体输送泵，可以将焦油渣槽内的固体焦油渣泵送至远端的燃烧炉内充分燃烧，从而以其高压远距离焦油渣固体输送性能来实现全自动化闭式废物回收利用目的，进而也就避免了生产废物对环境的污染。固体输送泵往往采用可输送“苛刻”物料的液压驱动往复式柱塞泵，利用柱塞在泵缸体内往复运动，使柱塞与泵缸体间形成容积改变，从而达到输送物料的目的；其较传统机械驱动，具有重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快，很容易实现直线运动的优点；而采用电液联合控制后，不仅实现了更高程度的自动控制过程，而且可通过遥控实现便捷操作。在石油工业、化学工程和水处理工程中最常见也是最重要的单元设备之一。

固体输送泵作为高粘度流体输送与投加的理想设备，在石油化工工艺流程中担负着强腐蚀性、毒害性、高粘性和高压介质的输送添加任务，因此提高其工作可靠性、密封性能和流量稳定性变得更重要；目前的固体输送泵的工作性能和密封性显然难以满足其实际工作需要，主要表现在：作为固体输送泵主流的柱塞泵，主要依靠于其用作往复运动的柱塞在泵缸体内的往复动作来实现，如若想达到有效的泵送目的，对于前述两者间的活动密封操作必不可少，目前的柱塞外周壁与泵腔内壁间的密封方式，大都以填料密封结构来实现；然而，由于焦油渣自身高粘度、小颗粒和具备一定硬化及粘滞性的特性，常出现或高粘度的焦油渣在巨大泵送压力的作用下沿柱塞在泵缸体的配合间隙向内压迫乃至侵蚀直接暴露在外的相对较软的填料密封结构，或在柱塞往复动作的过程中，粘附于柱塞外周壁而无法剥离的高粘度的焦油渣直接随柱塞的回程动作而刮擦填料密封结构并致其产生严重磨损，从而降低了填料密封圈的实际密封效果，这些都对其实际使用寿命造成极大影响。如何研发出一种合适的泵用组合式密封构造，以切实有效的解决上述现有技术的缺陷，为本领域近十年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的为解决上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的柱塞泵用组合密封装置，可在实现对于其内固体物料的高密封输送效果的同时，有效确保柱塞泵内各密封部位的高使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种柱塞泵用组合密封装置，至少包括具备柱塞孔的泵缸体以及用于与前述柱塞孔间构成插接式配合的柱塞部，所述柱塞部可沿柱塞孔作往复直线动作且其柱塞部的前端与柱塞孔孔壁围合而成的空腔形成用于容纳及排挤物料的泵送腔，柱塞部外周壁与柱塞孔孔壁间夹设有用于填充两者配合间隙的密封单元，所述柱塞泵用组合密封装置还包括用于刮除柱塞部外周壁和/或柱塞孔孔壁上粘滞物料的刮料环，所述刮料环嵌设于柱塞孔孔壁和/或环套于柱塞部外周壁处并隔离密封单元与泵送腔设置。

所述刮料环嵌设于柱塞孔孔壁内以构成限定刮料环的轴向位移的定位配合，刮料环上的朝向泵送腔的一侧面构成用于刮除柱塞部外周壁处粘滞物料的刮料面，刮料环上的朝向柱塞部外周壁的内环面与柱塞部外周壁间构成紧密面贴合配合。

所述刮料环上的刮料面处布置有角状或弯弧状内凹环槽，内凹环槽槽长方向沿刮料环环面周向环绕布置，所述角状的内凹环槽上的临近刮料环内环面的一侧环形槽壁或弧状的内凹环槽槽面上的弧形槽壁与刮料环内环面相交以构成用于刮除柱塞部外周壁处物料的刮料刀口。

所述刮料环为逐段的环绕柱塞部周壁设置的刚性瓣环式构造，刮料环还包括用于控制各瓣环沿柱塞部径向作收紧动作的弹性收紧部，所述弹性收紧部为收紧弹簧。

所述刮料环为三瓣环，刮料环的外环面处布置有用于容纳弹性收紧部的容纳槽，所述容纳槽外形呈周向方向环绕刮料环外环面设置的凹形环槽状结构，弹性收紧部嵌设于容纳槽内并环绕收紧刮料环布置。

所述柱塞孔上沿柱塞部插入方向内凹设置有台阶孔，由台阶孔的台肩部向其孔端面方向依次布置刮料环、密封单元以及用于与台阶孔的台肩部间配合以协同紧固刮料环及密封单元的压紧端盖，所述压紧端盖与台阶孔孔端面间螺栓固接。

所述密封单元包括由台阶孔的台肩部向其孔端面方向依次布置的密封环、液封环以及填料密封环，所述泵缸体上设置有贯穿台阶孔孔壁及外部供油环境的贯穿孔，所述贯穿孔连通液封环上的进液口布置。

所述密封单元在液封环和填料密封环之间还设置有迷宫密封环。