[发明专利]一种釜底熔体出料齿轮泵组合密封结构

说明书

本发明公开了一种釜底熔体出料齿轮泵组合密封结构，旨在解决齿轮泵的密封填料与齿轮轴套的同心度不易掌控，导致密封填料易磨损，缩短了密封填料的运行寿命的不足。该发明包括密封函体、浮动填料盒、螺旋浮环，密封函体内设有台阶孔，台阶孔内套装轴套，台阶孔包括填料密封段、螺旋密封段，螺旋密封段内壁上设有介质螺旋槽；浮动填料盒套设在填料密封段，螺旋浮环内壁上设有通液螺旋槽，螺旋浮环内壁和轴套外壁之间以及螺旋浮环外壁与浮动填料盒内壁之间均设有内浮动间隙，浮动填料盒外壁和填料密封段之间设有外浮动间隙；浮动填料盒和密封函体之间连接弹性预紧件；轴套上螺旋浮环两侧均密封套装有填料环。

技术领域

本发明涉及一种熔体齿轮泵结构，更具体地说，它涉及一种釜底熔体出料齿轮泵组合密封结构。

背景技术

釜底熔体出料齿轮泵的密封通常采用的方式为螺旋加填料密封、机械密封和磁流体密封等。对于螺旋加填料密封，由于高压熔体出料齿轮泵都采用动压滑动轴承，由动压滑动轴承的基本原理可知，齿轮轴与滑动轴承不同心，同时，螺旋加填料密封与齿轮轴也不同心；不同心度会随着齿轮轴与轴承的磨损同步增大。螺旋加填料密封与齿轮轴不同心导致填料偏磨，填料与齿轮轴之间的间隙增大，致使填料密封失效，同时螺旋与齿轮轴的齿顶间隙过大同样会导致螺旋密封失效；导致外界空气泄漏进入齿轮泵泵腔。空气进入泵腔一方面会影响齿轮泵进料，导致齿轮泵无法稳定出料、不能正常工作；另一方面可能会导致物料变性；再者会破坏动压滑动轴承油膜的连续性、稳定性，损坏齿轮泵。齿轮泵密封腔内的熔体预冷会凝固，固体颗粒进入密封面会导致机械密封失效；熔体出料齿轮泵的转速都很低，机械密封需单独配置润滑冷却系统，不仅费用高，而且运行不稳定，熔体出料齿轮泵很少使用机械密封。磁流体密封无泄漏、无磨损、无污染，但成本过高，同样不适用于高温的工作环境。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种釜底熔体出料齿轮泵组合密封结构，它能维持密封填料与齿轮轴套的同心度在要求范围内，减缓密封填料的磨损，延长密封填料的运行寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种釜底熔体出料齿轮泵组合密封结构，包括密封函体、浮动填料盒、螺旋浮环，密封函体内设有台阶孔，台阶孔内套装用于连接齿轮轴的轴套，台阶孔的大径段和小径段之间设有过渡面，台阶孔的大径段为填料密封段，台阶孔的小径段为螺旋密封段，台阶孔的螺旋密封段内壁上设有介质螺旋槽；轴套转动使齿轮泵漏出到介质螺旋槽内的熔体在介质螺旋槽的螺旋推送作用下反向推送回流到齿轮泵内；浮动填料盒套设在填料密封段，螺旋浮环套设在轴套和浮动填料盒之间，螺旋浮环内壁上设有通液螺旋槽，螺旋浮环内壁和轴套外壁之间以及螺旋浮环外壁与浮动填料盒内壁之间均设有内浮动间隙，浮动填料盒外壁和填料密封段之间设有外浮动间隙；密封函体上设有和外浮动间隙连通的进液口和出液口，浮动填料盒上设有连通外浮动间隙和内浮动间隙的通液孔；浮动填料盒一端密封贴合在过渡面上，另一端和密封函体之间连接弹性预紧件；轴套上螺旋浮环两侧均密封套装有填料环。

台阶孔的设置能够提高螺旋密封段和填料密封段的隔断密封效果。介质螺旋槽的设置使由齿轮泵内部漏出的高压熔体在轴套和齿轮轴一起旋转的过程中产生轴向运动，对熔体产生反向推送力，促使熔体不断地返回齿轮泵入口。浮动填料盒一端密封贴合在过渡面上，另一端和密封函体之间连接弹性预紧件，保证把浮动填料盒推向螺旋密封段，同时依靠弹性预紧件提供的弹性力来维持密封需要的密封比压。通过进液口向外浮动间隙内通入密封液，轴套转动过程中在通液螺旋槽的螺旋推送作用下，将密封液推向出液口的大气侧，防止空气通过台阶孔进入齿轮泵内。由于轴套转动过程中螺旋密封段内的介质螺旋槽会产生很大的驱动力，这个驱动力的方向是朝向齿轮泵内部的，因此会对外部空气产生很大的抽力，而通过填料密封段内部的结构设置，密封液的流动阻挡了外部空气进入台阶孔，从而避免了外部空气漏入齿轮泵内。螺旋浮环在轴套旋转时对密封液产生泵送效应，实现密封液体外循环，既可冲洗密封腔，维持密封腔清洁，保证密封效果；又可加强对密封填料的润滑、冷却作用。