本實(shí)用新型涉及耐磨離心料漿泵，尤其涉及前吸式耐磨離心料漿泵的軸密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)化工、冶煉、環(huán)保等行業(yè)中各類料漿的輸送仍然常選離心式料漿泵輸送，因?yàn)闊o其它密封性能好、使用壽命長的泵可選，而且現(xiàn)在市售的離心料漿泵確實(shí)長期存在著密封易損壞、冷卻水易外泄、壽命不長的缺點(diǎn)。

料漿離心泵常用轉(zhuǎn)軸密封主要有兩種形式：一種為帶有動(dòng)環(huán)、靜環(huán)摩擦釜的機(jī)械密封（如圖1），另一種為套于軸套上的動(dòng)力密封（如圖2）。

用于軸上的機(jī)械密封又分為單端面機(jī)械密封和雙端面機(jī)械密封，單端面機(jī)械密封用于輸送帶固相顆粒的料漿時(shí)，使用壽命不長。因?yàn)楸迷谛D(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，一是不耐料漿顆粒，泵腔內(nèi)帶壓力的料漿的細(xì)小顆粒容易進(jìn)入機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)之間的密封端面上，損壞機(jī)封的動(dòng)靜環(huán)，料漿進(jìn)入動(dòng)靜環(huán)端面的誘發(fā)因素有震動(dòng)、氣蝕等；

雙端面機(jī)械密封采用前后兩組機(jī)械密封，兩組機(jī)械密封構(gòu)成冷卻水密封腔，并設(shè)置有冷卻水進(jìn)出口，其優(yōu)點(diǎn)在于后組機(jī)械密封因?yàn)椴唤佑|料漿，不會(huì)有細(xì)小顆粒進(jìn)入動(dòng)靜環(huán)之間的密封端面，能極好的密封帶壓力的冷卻水，其缺點(diǎn)在于：一、前組的機(jī)械密封在密封料漿時(shí)壽命不長（同單端面機(jī)封相比），料漿會(huì)進(jìn)入動(dòng)靜環(huán)的工作面損壞機(jī)封；二、后端密封冷卻水的機(jī)械密封不能脫水運(yùn)行，一旦脫液即刻損壞，因此50%的雙端面機(jī)封用于輸送料漿的密封均產(chǎn)生冷卻水?dāng)嗔鞫鴵p壞機(jī)封。

動(dòng)力密封在料漿離心泵在使用時(shí)一般采用兩組K型動(dòng)力密封，并在兩組K型動(dòng)力密封之間設(shè)置冷卻水循環(huán)裝置，其缺點(diǎn)在于：后組K型動(dòng)力密封不能密封冷卻水，使用壽命不長，冷卻水會(huì)外泄。原因：能密封漿體是前組K型動(dòng)力密封前設(shè)置有副葉輪或和葉輪背葉片，為K型動(dòng)力密封的唇形橡膠圈減壓，使得密封料漿的唇形橡膠圈唇口上無壓強(qiáng)，因此前端密封料漿的橡膠圈不會(huì)磨損，壽命長，而密封冷卻水的橡膠圈因冷卻水無減壓設(shè)置，冷卻水等壓于自來水，水壓超過0.1MPa，因此，造成密封水的橡膠圈唇口承壓，進(jìn)而使唇口密貼在軸套上，在轉(zhuǎn)軸的作用下，產(chǎn)生摩擦、磨損，進(jìn)而產(chǎn)生漏水損壞。因此致使帶冷卻水的唇形密封很容易引起冷卻水外泄，業(yè)內(nèi)有十泵九漏之說，這個(gè)漏，其實(shí)就是指的冷卻水的泄漏。

綜上所述，單純利用機(jī)械密封和動(dòng)力密封均無法同時(shí)解決料漿泄漏、冷卻水泄漏、停水空轉(zhuǎn)的問題，業(yè)內(nèi)輸送料漿的離心泵，至今仍無理想的軸密封可以選擇，仍選不到密封能抗料漿顆粒、使用壽命長、冷卻水又不外泄的理想的、輸送料漿的離心泵軸密封。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于前吸式離心料漿泵，同時(shí)具備可使離心料漿泵能輸送帶顆粒的漿料、防止冷卻水泄漏以及能空轉(zhuǎn)運(yùn)行不損壞的軸密封結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，提供了以下技術(shù)方案：一種前吸式離心料漿泵軸密封結(jié)構(gòu)，安裝于泵體內(nèi)的主軸上，泵體流體吸入口開設(shè)于泵體前端，流出口開設(shè)于泵體側(cè)壁上，伸入泵體內(nèi)腔的主軸端部安裝有葉輪，葉輪上設(shè)置有葉輪副葉片和/或副葉輪，其特征在于包括套接于主軸上的用于密封料漿的動(dòng)力密封、用于密封冷卻水的機(jī)械密封以及將動(dòng)力密封和機(jī)械密封銜接構(gòu)成一個(gè)冷卻水密封腔的密封組件，動(dòng)力密封位于葉輪后側(cè)，機(jī)械密封位于動(dòng)力密封后側(cè)，密封組件上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口。

通過葉輪副葉片和/或副葉輪進(jìn)行減壓，使動(dòng)力密封的唇形橡膠圈唇口上無壓強(qiáng)，防止唇口磨損，使?jié){料無法進(jìn)入冷卻水密封腔內(nèi)，從而使后部的機(jī)械密封不會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)、氣蝕等因素在動(dòng)靜環(huán)的密封端面進(jìn)入漿料顆粒造成磨損，同時(shí)后部的機(jī)械密封克服了動(dòng)力密封由于冷卻水水壓超過0.1MPa，造成唇口承壓而冷卻水泄露的問題，從葉輪副葉片和/或副葉輪、動(dòng)力密封、機(jī)械密封的安裝排布的整個(gè)設(shè)置，同時(shí)解決了現(xiàn)有技術(shù)中料漿泄露和冷卻水泄露的兩大問題，整個(gè)技術(shù)特征的布置是循序漸進(jìn)的，脫離任何一個(gè)或者次序發(fā)生變化均無法實(shí)現(xiàn)防止料漿泄露和冷卻水泄露的目的。

作為優(yōu)選，動(dòng)力密封為唇形橡膠密封圈，數(shù)量設(shè)置為1個(gè)或并列的多個(gè)，唇形橡膠密封圈與密封組件配接密封。

作為優(yōu)選，唇形橡膠密封圈設(shè)置為并列的2個(gè)，唇形橡膠密封圈唇口同向并朝向輸送液體的方向或者相鄰唇形橡膠密封圈唇口呈相反方向。

作為優(yōu)選，唇形橡膠密封圈內(nèi)置有鋼骨架。

作為優(yōu)選，機(jī)械密封包括動(dòng)環(huán)、靜環(huán)，靜環(huán)與動(dòng)環(huán)配合壓緊密封，靜環(huán)與密封組件配接密封。

作為優(yōu)選，動(dòng)環(huán)外周設(shè)置有散熱部，散熱部上設(shè)置有能生風(fēng)散熱的翅、孔、槽的一種或組合。作為優(yōu)選，動(dòng)環(huán)和/或散熱部為高導(dǎo)熱系數(shù)材料。作為近一步優(yōu)選，高導(dǎo)熱系數(shù)材料為石墨、銅、鋁或金屬合金。在動(dòng)環(huán)外周設(shè)置散熱部可有效將動(dòng)靜環(huán)的溫度傳導(dǎo)到散熱部上，讓流動(dòng)的風(fēng)把熱量帶走，使動(dòng)靜環(huán)在干運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，溫度控制在80℃以下的安全范圍內(nèi)，從而使其具備在冷卻水停用的空車情況下，有效防止機(jī)械密封磨損，并且正是有了前部動(dòng)力密封后部機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)，動(dòng)力密封的唇形橡膠密封圈有效防止料漿和酸性物質(zhì)進(jìn)入后部的機(jī)械密封，使機(jī)械密封不必再選擇耐磨性能高但導(dǎo)熱系數(shù)低的材質(zhì)，進(jìn)而可選擇導(dǎo)熱系數(shù)好的密封材料（例如銅、石墨等），而常用的陶瓷、硬質(zhì)合金等材料雖然硬度很高，耐磨性、防腐性很好，但是導(dǎo)熱系數(shù)很差，風(fēng)冷產(chǎn)生的冷卻效果極差。

作為優(yōu)選，冷卻水進(jìn)水口小于冷卻水出水口。為了節(jié)省外接冷卻水的用量，在滿足組合密封冷卻功能的前提下，減少冷卻水的消耗量，較有效的方法是對冷卻水進(jìn)口的通孔大小調(diào)節(jié)控制，可把冷卻水進(jìn)口的通孔控制在2～6mm之內(nèi)，具體根據(jù)外接冷卻水的壓力確定。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理：本實(shí)用新型把唇形橡膠密封、帶動(dòng)靜環(huán)的機(jī)械密封、冷卻水冷卻體系的三種不同功能的密封部件組合在一起，就成一種多功能的組合密封：唇形橡膠密封圈耐腐蝕、耐磨損，就把它設(shè)置在與輸送料漿接觸的部位，承擔(dān)密封輸送料漿泄漏的功能；帶動(dòng)、靜環(huán)的機(jī)械密封部件不耐固體顆粒物的沖刷，把它設(shè)置在密封的后端，起到密封冷卻水的功能，由于冷卻水中無固體顆粒物，因此機(jī)械密封的使用壽命可大幅度延長，冷卻水也不會(huì)泄漏；設(shè)置在唇形橡膠密封與機(jī)械密封之間的冷卻水過流通道，能對唇形橡膠密封圈和機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)、靜環(huán)進(jìn)行冷卻沖洗，一舉二得，既沖洗了唇形橡膠密封圈，也冷卻了機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)。這樣的功能優(yōu)化組合形成了一套能輸送料漿、密封性能好、使用壽命長、又不外泄冷卻水的軸密封結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型有益效果：本實(shí)用新型的軸密封結(jié)構(gòu)由于有耐料漿磨蝕的功能，又有防冷卻水泄漏的功能，大幅度提升了輸送料漿的離心泵的防泄漏性能，進(jìn)而提升了料漿應(yīng)用環(huán)境的潔凈度，減少了使用企業(yè)對泄漏液體、漿體的二次處理量，節(jié)省了成本、潔凈了環(huán)境；本實(shí)用新型的軸密封結(jié)構(gòu)由于唇形密封的抗顆粒優(yōu)勢功能和機(jī)械密封的防冷卻水優(yōu)勢功能的組合，大幅度提升了運(yùn)行可靠性，在輸送含固量30%的料漿的工況下，使用壽命由原來的約2個(gè)月，提升為6～8個(gè)月，密封壽命大幅度延長，因此延長了用戶的維修損失，減少了泵機(jī)的維修工作量，提升了正常生產(chǎn)的水平，也同時(shí)節(jié)省了維修的人工成本和配件成本；由于采用了K型動(dòng)力密封和機(jī)械密封疊合組合的結(jié)構(gòu)，因此，該密封有雙保險(xiǎn)的功能：前道密封失效，后道密封仍然有效。大幅度提高了密封的安全性、可靠性；由于本實(shí)用新型的組合密封的功能有防顆粒磨損的功能，同時(shí)也有防腐功能，因此不僅可以應(yīng)用在輸送非腐蝕性料漿的機(jī)泵上，同時(shí)也可以應(yīng)用于輸送各類腐蝕性料漿或清液類介質(zhì)的機(jī)泵上；擴(kuò)大了料漿泵的應(yīng)用范圍；由于本實(shí)用新型中機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)外周設(shè)有散熱套，能快速冷卻動(dòng)環(huán)、靜環(huán)，使得機(jī)封能在無液冷卻的狀態(tài)下運(yùn)行，大幅度降低了機(jī)械密封損壞的概率，提升了密封的使用安全性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)一的軸密封示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)二的軸密封示意圖。

圖3為本實(shí)用新型離心料漿泵實(shí)施例1的示意圖。

圖4為圖3的A局部放大圖。

圖5為圖3的A局部放大圖的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖3的A局部放大圖的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖3的A局部放大圖的第四種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖8的A局部放大圖。

圖10為實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為圖10的A局部放大圖。

圖12為圖10的A局部放大第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：本實(shí)施例中的離心料漿泵為前吸式泵，包括泵體15、泵體15側(cè)壁上的流出口18、伸入泵體15內(nèi)腔的主軸1、與泵體15末端連接的軸承支架14，流體吸入口19開設(shè)于泵體15前端，伸入泵體15內(nèi)腔的主軸端部安裝有葉輪16，葉輪16上設(shè)置有葉輪副葉片10，本實(shí)用新型的軸密封組件安裝于主軸1上，將泵體15末端密封，軸密封組件包括套接于主軸1上的用于密封料漿的動(dòng)力密封4、用于密封冷卻水的機(jī)械密封5以及將動(dòng)力密封4和機(jī)械密封5銜接構(gòu)成一個(gè)冷卻水密封腔7的密封組件，動(dòng)力密封4位于葉輪16后側(cè)，機(jī)械密封5位于動(dòng)力密封4后側(cè)，密封組件上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口3.1和冷卻水出口3.2。主軸1上設(shè)置有軸套2，密封組件設(shè)置為密封盒3，動(dòng)力密封4由兩個(gè)唇形橡膠密封圈4.1構(gòu)成，唇形橡膠密封圈4.1設(shè)置于密封盒內(nèi)，機(jī)械密封5為外裝式機(jī)械密封，動(dòng)環(huán)5.1設(shè)置于靜環(huán)5.2外側(cè)，密封盒3的冷卻水進(jìn)口3.1和冷卻水出口3.2設(shè)置于動(dòng)力密封4與外裝式機(jī)械密封之間，冷水口進(jìn)出口（3.1、3.2）內(nèi)側(cè)設(shè)置有水封頂環(huán)6，水封頂環(huán)6套于主軸軸套2上，將動(dòng)力密封4與外裝式機(jī)械密封之間隔開，水封頂環(huán)6開設(shè)有與冷卻水進(jìn)出口（3.1、3.2）對應(yīng)的通孔，使冷卻水進(jìn)入冷卻水通道7內(nèi)與動(dòng)力密封4和外裝式機(jī)械密封接觸冷卻，密封盒3末端設(shè)置有密封盒壓蓋8，靜環(huán)5.2與水封頂環(huán)6以及密封盒壓蓋8的接觸面上設(shè)置有密封墊9。

實(shí)施例1的第二種結(jié)構(gòu)示意圖：水封頂環(huán)6設(shè)計(jì)成靜環(huán)座結(jié)構(gòu)，靜環(huán)5.2安裝于靜環(huán)座內(nèi)，靜環(huán)5.2與靜環(huán)座的接觸面上設(shè)置有O型密封圈11，靜環(huán)座與密封盒3的接觸面上設(shè)置有O型密封圈11，兩個(gè)唇形橡膠密封圈4.1唇口呈相反方向設(shè)置，能防止冷卻水倒流入泵腔中的物料中。

實(shí)施例1的第三種結(jié)構(gòu)示意圖：密封盒3末端不設(shè)置密封盒壓蓋8，靜環(huán)5.2與水封頂環(huán)6以及密封盒壓蓋8的接觸面上設(shè)置有O型密封圈11。

實(shí)施例1的第四種結(jié)構(gòu)示意圖：動(dòng)環(huán)5.1外周設(shè)置有散熱部12，散熱部12上設(shè)置有能生風(fēng)散熱的翅、孔、槽的一種或組合。

實(shí)施例2：機(jī)械密封5為內(nèi)裝式機(jī)械密封，動(dòng)環(huán)5.1設(shè)置于靜環(huán)5.2內(nèi)側(cè)，密封盒末端設(shè)置有密封盒壓蓋，動(dòng)力密封設(shè)置于密封盒內(nèi)，最外側(cè)的靜環(huán)5.2與密封盒壓蓋接觸面密封連接，密封盒壓蓋上開設(shè)有冷卻水進(jìn)出口，主軸1上位于動(dòng)力密封4的前端設(shè)置有葉輪副葉片10和副葉輪12。

實(shí)施例3：參照實(shí)施例1，密封組件為靜環(huán)座13，靜環(huán)座13開設(shè)有冷卻水進(jìn)口3.1和冷卻水出口3.2，動(dòng)力密封4由兩個(gè)唇形橡膠密封圈4.1構(gòu)成，機(jī)械密封5為外裝式機(jī)械密封，動(dòng)環(huán)5.1設(shè)置于靜環(huán)5.2外側(cè)，靜環(huán)座13的冷卻水進(jìn)口3.1和冷卻水出口3.2設(shè)置于動(dòng)力密封4與外裝式機(jī)械密封之間，靜環(huán)座13將動(dòng)力密封4與外裝式機(jī)械密封之間隔開，冷卻水進(jìn)入冷卻水通道7內(nèi)與動(dòng)力密封4和外裝式機(jī)械密封接觸冷卻，靜環(huán)5.2與靜環(huán)座的接觸面上設(shè)置有O型密封圈11，主軸1上位于唇形橡膠密封圈4.1的前端設(shè)置有葉輪副葉片10。

實(shí)施例3的第二種結(jié)構(gòu)示意圖：密封組件為密封盒，動(dòng)力密封4由兩個(gè)唇形橡膠密封圈4.1構(gòu)成，機(jī)械密封5為外裝式機(jī)械密封，動(dòng)環(huán)5.1設(shè)置于靜環(huán)5.2外側(cè)，密封盒3的冷卻水進(jìn)口3.1和冷卻水出口3.2設(shè)置于動(dòng)力密封4與外裝式機(jī)械密封之間，密封盒3將動(dòng)力密封4與外裝式機(jī)械密封之間隔開，冷卻水進(jìn)入冷卻水通道7內(nèi)與動(dòng)力密封4和外裝式機(jī)械密封接觸冷卻，靜環(huán)5.2與密封盒3的接觸面上設(shè)置有O型密封圈11，主軸1上位于唇形橡膠密封圈4.1的前端設(shè)置有葉輪副葉片10，動(dòng)力密封的唇形橡膠密封圈4.1設(shè)置于泵腔內(nèi)與泵體密封連接。

上述實(shí)施例1~3中，冷卻水進(jìn)水口3.1小于冷卻水出水口3.2；唇形橡膠密封圈4.1內(nèi)可置有鋼骨架；唇形橡膠密封圈4.1的形式可以是單唇口，也可以是雙唇口的，在本實(shí)用新型中不作限定。唇形橡膠密封圈4.1的安裝當(dāng)量可以是一只或多只，優(yōu)選為二只。

上述密封盒、靜環(huán)座或者密封盒與靜環(huán)座的組件其實(shí)可以稱為同一技術(shù)特征，其作用在于使動(dòng)力密封、機(jī)械密封與其構(gòu)成冷卻水密封腔，任何類似作用的技術(shù)特征的等同替代均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

唇形橡膠密封圈4.1的材質(zhì)選擇可根據(jù)離心泵輸送的料漿的化學(xué)性質(zhì)而定，可選用氟橡膠、氯丁膠、三元乙丙膠等品種，也可用其它工程塑料制作的唇形密封圈，例如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯等，本實(shí)用新型中不作限定。

本實(shí)用新型的軸套采用分段式結(jié)構(gòu)，動(dòng)力密封4和機(jī)械密封5均設(shè)置于不同軸套2上。

本實(shí)用新型上述實(shí)施例中，動(dòng)環(huán)5.1設(shè)有頂推彈簧5.3，目的在于調(diào)節(jié)和補(bǔ)償動(dòng)環(huán)5.1和靜環(huán)5.2之間的壓緊力。

為了使泵機(jī)在輸送高濃度漿體時(shí)密封可靠、壽命更長，本實(shí)用新型可啟用內(nèi)沖洗功能，進(jìn)入內(nèi)沖洗模式的具體實(shí)施方法為：首先把唇形橡膠密封圈的唇口朝輸送液體的方向安裝，進(jìn)而關(guān)閉冷卻水出水口閥門，然后把冷卻水壓力調(diào)整至0.2MPa以上，當(dāng)冷卻水密封腔內(nèi)的冷卻水壓力高于密封部位泵腔內(nèi)的漿體壓力時(shí)，冷卻水就可以順向通過唇形密封圈的唇口與軸套之間的間隙進(jìn)入泵腔內(nèi)，達(dá)到內(nèi)沖洗密封部位濃漿的目的，泵機(jī)在內(nèi)沖洗模式下運(yùn)行，唇形橡膠圈的唇口經(jīng)內(nèi)沖洗水后受砂漿的磨損會(huì)更小，使用壽命會(huì)更長。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案和原有軸密封相比，看似沒有什么實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新，僅僅是把兩種不同類型、不同結(jié)構(gòu)的軸密封組合安裝在一起，構(gòu)成一組新的組合密封，但對組合后產(chǎn)生的實(shí)際效果看，不僅僅是原有唇形橡膠密封的功能和帶動(dòng)靜環(huán)的機(jī)械密封的功能的簡單疊加，而是把二種不同結(jié)構(gòu)、不同功能的密封各自的優(yōu)勢功能組合在一起，使新組合的密封有適應(yīng)密封料漿輸送的長處，同時(shí)又有冷卻水密封可靠性的優(yōu)勢。把唇形橡膠密封圈的抗顆粒優(yōu)勢和機(jī)械密封冷卻水性能的優(yōu)勢，二種優(yōu)勢組合在一起，達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)的效果，也實(shí)現(xiàn)了一加一大于二的效果。這種實(shí)用新型固然簡單，但實(shí)用新型所產(chǎn)生的實(shí)際效果卻大幅度提升了料漿離心泵軸密封的抗泄漏性能、提高了泵機(jī)軸密封的安全可靠性、延長了密封的使用壽命。

在本實(shí)用新型公開之前也有市售的由兩道機(jī)械密封組合而成的雙端面機(jī)械密封，雖然同是雙道密封，但前道密封和后道密封結(jié)構(gòu)、功能相同，尚不能滿足密封渣漿液體的要求。因此本實(shí)用新型技術(shù)與原有技術(shù)看似類似，但其作用和實(shí)際效果卻完全不同。