[发明专利]一种密封结构及使用该密封结构的离心泵

说明书

技术领域

本发明涉及离心泵技术领域，尤其涉及一种泵用的复合型材料的密封结构及使用该密封结构的离心泵。

背景技术

泵用密封结构，包括密封环、导叶套、平衡套、和密封腔的喉部节流衬套，这些密封结构一般为静止件，对泵体、泵盖、进水段、中段、出水段和导叶等起保护作用，防止这些较大零件磨损，与叶轮、轴套等旋转件配合使用，通过密封结构与旋转件之间的微小间隙起到密封、支撑、平衡轴向力或节流的作用。传统的密封结构，包括密封环、导叶套、平衡套、和密封腔的喉部节流衬套，均采用金属材料或金属镶嵌非金属材料制成。金属材料制成的密封结构，其和叶轮、轴套的材质相同或接近。对于一些腐蚀性较强的介质，一般选用的金属材料其抗咬合性差，间隙过小密封环套件与叶轮或轴套容易咬死，造成泵损坏，间隙过大，泄漏量增大，降低泵的效率，起不到密封环的作用。金属镶嵌非金属材料制成密封结构，其镶嵌部分容易脱落，有的镶嵌牢固，但金属基体只能使用一次，不能重复多次回收利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种密封结构及使用该密封结构的离心泵，其能够减小密封结构与旋转件之间的间隙，减少泄漏量、提高离心泵的效率，减少离心泵的磨损，延长离心泵的使用寿命，并且提高了金属基体与非金属内衬的嵌合度，金属基体能够多次重复利用。

为了解决上述问题，本发明提供了一种密封结构，包括环形的金属基体及环形的非金属内衬，在所述金属基体的内壁上设置有至少一个环绕所述金属基体内壁的径向凹槽及至少一个沿所述金属基体轴向的轴向凹槽，所述非金属内衬的外壁贴合所述金属基体的内壁并嵌入所述径向凹槽及轴向凹槽中。

进一步，所述径向沟槽的宽度大于等于3mm，径向沟槽侧壁至邻近的金属基体端面距离大于等于2mm。

进一步，所述径向沟槽为多个，相邻的两个径向沟槽的侧壁之间的距离大于等于2mm。

进一步，所述轴向凹槽的宽度大于等于5mm，所述轴向凹槽的径向尺寸小于或等于径向沟槽的径向尺寸。

进一步，所述轴向凹槽为多个，多个所述轴向凹槽沿所述金属基体的圆周均匀分布。

进一步，所述非金属内衬的内径小于所述金属基体的内径。

本发明还提供一种使用上述密封结构的离心泵，所述离心泵为多级离心泵，包括密封环、导叶套及平衡套，所述密封环固定在所述多级离心泵的进水段或中段上，所述导叶套固定在所述多级离心泵的导叶上，所述密封环与所述导叶、导叶套及所述离心泵的叶轮配合，以实现密封及支撑的作用，所述平衡套固定在所述离心泵的出水段上，所述平衡套通过与所述离心泵的轴套或平衡毂配合，以平衡轴向力，所述密封环、导叶套及平衡套均采用上述的密封结构。

本发明还提供一种使用上述密封结构的离心泵，所述离心泵为单级离心泵，包括密封环及喉部节流衬套，所述密封环固定在所述离心泵的泵体上，与所述离心泵的叶轮配合，以实现密封节流，所述喉部节流衬套与所述离心泵的轴套配合使用，以实现局部节流，其特征在于，所述密封环及所述喉部节流衬套均采用上述的密封结构。

本发明的优点在于，可以减小密封结构与旋转件之间的间隙，有效地减少泄漏量，提高泵的效率；解决了金属材料磨损面之间的硬度差问题，防止了 “咬合”问题和有效地减少磨损，延长泵的使用寿命；可以对转子部件起到支撑的作用；采用径向凹槽与轴向凹槽，提高了金属基体与非金属内衬的嵌合度，金属基体还可以重复多次利用，可以有效节约资源。

附图说明

图1所示为本发明一种密封结构的结构示意图；

图2所示为图1中Ａ－Ａ剖视图；

图3所示为本发明一种多级离心泵的结构示意图；

图4所示为本发明一种单级离心泵的结构示意图。

附图标记：

1、密封结构；      10、金属基体；

11、非金属内衬；   12、径向凹槽；

13、轴向凹槽；

3、多级离心泵；    30、密封环；

31、导叶套；       32、平衡套；

33、离心泵进水段； 34、离心泵中段；

35、导叶；         36、叶轮；

4、单级离心泵；    40、密封环；

41、喉部节流衬套； 42、泵体；

43、叶轮；         44、轴套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的一种密封结构及使用该密封结构的离心泵的具体实施方式做详细说明。