过渡环和离心泵密封装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种过渡环以及一种具有过渡环的离心泵密封装置。

背景技术：

2.对于离心泵的叶轮来说，一方面，在很多应用领域，在叶轮后盖板设计背叶片是非常常见的，如半开式叶轮，开式叶轮，甚至部分闭式叶轮。对于后盖板(机械密封侧)带有背叶片的叶轮来说，叶轮背侧与泵盖之间有一个垂直配合面(特定的设计间隙要求)。另一方面，在泵的设计过程中，考虑到不同应用工况需采用不同的机封，必然需要考虑泵盖的通用化设计。
3.因此，综合上述的垂直配合面以及机封多样性和泵盖通用性的要求，必然导致在机封区域由泵盖和叶轮背侧围出一个空腔。从而导致在含硬质颗粒的工况下，容易出现硬质颗粒在该空腔区域滞留的情形，此时硬质颗粒随叶轮旋转方向高速打旋，会对泵盖和机械密封造成磨损，从而大大降低了泵盖和机械密封的使用寿命。
4.为此，希望提供一种经济的机械密封过渡环方案，以解决现有技术中在泵送含硬质颗粒介质工况下容易出现的泵盖磨损过快的问题，从而极大地提高泵盖的使用寿命、提供更好的客户体验和降低维护成本。

技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种过渡环，用于适配离心泵的泵盖和布置在所述离心泵的泵轴上的泵外密封装置，共同形成对于所述离心泵内部的密封，所述过渡环在远离叶轮侧固定连接在所述泵盖上，其中，所述过渡环在朝向叶轮侧的端面与所述泵盖的朝向叶轮侧的端面平齐，所述过渡环在径向内、外周侧分别与所述叶轮的轮毂外周侧和所述泵盖的径向内周侧形成环形间隙。
6.由于过渡环与所述泵盖朝向叶轮侧的端面平齐，因此，在叶轮背侧仅围出了这样一个轴向间隙，该轴向间隙以叶轮背侧为一侧，以过渡环和泵盖平齐的各自端面为另一侧。过渡环平齐的端面封闭了泵盖形状围出的机封侧空腔。这样，进入该轴向间隙内的硬质颗粒会随着叶轮的旋转在离心力的作用下甩出，而不会滞留在机封侧。
7.根据本实用新型的过渡环的一种优选实施形式，在过渡环的径向外周侧具有能够阻挡或偏转在过渡环的径向外周侧与泵盖的径向内周侧共同围出的环形间隙中沿泵轴旋转方向运动的液流的结构。
8.或者例如，在过渡环的径向外周侧具有横向于离心泵的泵轴旋转方向延伸的若干凹槽，所述凹槽与所述泵盖的径向内周侧的扰流筋位置相对应，使沿泵轴旋转方向运动的液流的通路在凹槽的位置处弯转到环形间隙的范围之外。凹槽可以垂直于所述离心泵的泵轴旋转方向(即平行于泵轴轴线延伸方向)或与所述离心泵的泵轴旋转方向成一个夹角(即相对于泵轴轴线延伸方向倾斜)。
9.或者例如，在过渡环的径向外周侧具有横向于所述离心泵的泵轴旋转方向延伸的
若干扰流筋，所述扰流筋与所述泵盖的径向内周侧的凹槽位置相对应，使液流的通路在所述扰流筋的位置处弯转到所述环形间隙的范围之外。在此，所述扰流筋垂直于所述离心泵的泵轴旋转方向(即平行于泵轴轴线延伸方向)或与所述离心泵的泵轴旋转方向成一个夹角(即相对于泵轴轴线延伸方向倾斜)。
10.优选的是，所述凹槽和对应的所述扰流筋的数量为1至4个。
11.无论是布置凹槽还是扰流筋，起到的作用都是对在过渡环的径向外周侧与泵盖的径向内周侧共同围出的环形间隙中沿泵轴旋转方向运动的液流的流动形成干扰，避免在环形间隙中形成高速旋转的“液环”。这样，在叶轮背侧与过渡环的端面之间的流体被不断随离心力径向甩出的同时，过渡环的径向外周侧与泵盖的径向内周侧共同围出的环形间隙中的液体也由于负压被抽出，因而不会有硬质颗粒积存在该处。
12.另外，泵盖由于制造工艺原因本身会具有一定的斜度(例如，为方便铸造后的脱模)，因此，在本实用新型的过渡环的一种优选实施方式中，过渡环在径向外周侧与所述泵盖的径向内周侧形成的环形间隙可以设计为同样地向远离叶轮侧的方向逐渐接近泵轴。
13.另外，在本实用新型的过渡环的一种优选实施方式中，还可以使过渡环在径向内、外周侧分别与所述叶轮的轮毂外周侧和所述泵盖的径向内周侧形成的环形间隙向远离叶轮侧的方向尺寸逐渐收窄。这种设计使得液流向环形间隙内部(即远离叶轮的方向)的运动阻力逐渐增大，也有助于避免硬质颗粒在环形间隙内的积聚。
14.在泵外密封装置为机械密封的情况下，过渡环在远离叶轮侧抵靠在所述机械密封的静环上。
15.在泵外密封装置为填料密封的情况下，过渡环在远离叶轮侧从径向夹持所述填料密封。
16.优选的是，过渡环在径向内周侧与所述叶轮的轮毂外周侧形成的环形间隙在2毫米以下。
17.优选的是，过渡环在径向外周侧与所述泵盖的径向内周侧形成的环形间隙在1至5毫米之间。
18.根据本实用新型的另一方面，还提供了一种离心泵密封装置，包括：泵盖、泵外密封装置和上述过渡环。
附图说明
19.图1和图2分别示出了根据本实用新型的过渡环的纵向剖视图和立体视图；
20.图3和图4分别示出了现有技术下的过渡环的纵向剖视图和立体视图；
21.图5示意地示出了根据本实用新型的离心泵密封装置的一种实施形式的局部剖视图，其中的泵外密封装置为机械密封；
22.图6和图7示意地示出了现有技术下的相应离心泵密封装置的局部剖视图；
23.图8示意地示出了根据本实用新型的离心泵密封装置的另一种实施形式的局部剖视图，其中的泵外密封装置为填料密封；
24.图9示意地示出了现有技术下的相应离心泵密封装置的局部剖视图。
具体实施方式
25.图1和图2分别示出了根据本实用新型的过渡环的纵向剖视图和立体视图。过渡环用于适配离心泵的泵盖和布置在所述离心泵的泵轴上的泵外密封装置，共同形成对于所述离心泵内部的密封。过渡环在远离叶轮侧固定连接在所述泵盖上。尤其如图5的局部剖视图所示，过渡环在朝向叶轮侧的端面与所述泵盖的朝向叶轮侧的端面平齐。过渡环在径向内、外周侧分别与所述叶轮的轮毂外周侧和所述泵盖的径向内周侧形成环形间隙。相比之下，图3和图4所示的现有技术下的过渡环的纵向剖视图和立体视图中，泵盖、过渡环和叶轮背侧之间围出空腔，容易导致流体中的硬质材料的滞留。
26.如图1所示，过渡环的径向外周侧的凹槽能够(与泵盖上本身存在的扰流筋形状相配合地)阻挡和偏转在所述过渡环的径向外周侧与所述泵盖的径向内周侧共同围出的环形间隙中沿泵轴旋转方向运动的液流。这种结构显然在其它未示出的实施例中也能够被在过渡环的径向外周侧布置扰流筋而泵盖内周侧布置凹槽的结构替代或补充。液流的通路在凹槽的位置处弯转到环形间隙的范围之外，从而破坏了流体的圆周旋转运动。
27.凹槽横向于离心泵的泵轴旋转方向布置，也即垂直于所述离心泵的泵轴旋转方向或与所述离心泵的泵轴旋转方向成一个夹角，因为，凹槽如果顺着离心泵的泵轴旋转方向布置就起不到阻挡和偏转液流的作用。横向于离心泵的泵轴旋转方向在此应理解为是泵轴轴线的延伸方向。
28.图5和图8分别以局部剖视图示意地示出了根据本实用新型的离心泵密封装置的不同实施形式。图5中的泵外密封装置为机械密封，过渡环在远离叶轮侧抵靠在机械密封的静环上。而图8则为填料密封，过渡环在远离叶轮侧从径向夹持填料密封。相应地，图6、图7和图9分别示意地示出了在不采用本实用新型的过渡环的情况下，现有技术下的相应的离心泵密封装置的局部剖视图。在这些技术方案中，泵盖、过渡环和叶轮背侧之间都围出空腔并且在这个空腔中具有较差的流动性，不利于流体中包含的硬质材料从空腔中排出。
29.过渡环在径向外周侧与所述泵盖的径向内周侧形成的环形间隙向远离叶轮侧的方向逐渐接近泵轴。这种逐渐接近泵轴的倾斜与泵盖本身由于例如铸造工艺而要求的斜度向匹配，同时，由此形成的朝向叶轮张开的角度也有利于过渡环的径向外周侧与泵盖的径向内周侧形成的环形间隙中的液流在离心力的作用下排出。
30.进一步地，过渡环在径向内、外周侧分别与所述叶轮的轮毂外周侧和所述泵盖的径向内周侧形成的环形间隙可以向远离叶轮侧的方向尺寸逐渐收窄。这使得液流难于向环形间隙内部(即远离叶轮的方向)运动。
31.以上记载了本实用新型的优选实施例，但是本实用新型的精神和范围不限于这里所公开的具体内容。本领域技术人员能够根据本实用新型的教导任意组合和扩展上述各实施例而在本实用新型的精神和范围内做出更多的实施方式和应用。本实用新型的精神和范围不由具体实施例来限定，而由权利要求来限定。
32.附图标记列表
33.100 泵盖
34.200 过渡环
35.300 泵外密封装置
36.400 泵轴
37.500 叶轮
38.101 泵盖朝向叶轮侧的端面
39.201 过渡环朝向叶轮侧的端面
40.202 凹槽
41.102 扰流筋
42.301 静环
43.302 填料密封
44.800 过渡环
45.801 过渡环朝向叶轮侧的端面
46.a 叶轮背侧与过渡环朝向叶轮侧的端面之间的轴向间隙
47.b 过渡环在径向内周侧与叶轮的轮毂外周侧之间的环形间隙
48.c 过渡环在径向外周侧与泵盖的径向内周侧之间的环形间隙

技术特征：

1.一种过渡环，用于适配离心泵的泵盖和布置在所述离心泵的泵轴上的泵外密封装置，共同形成对于所述离心泵内部的密封，所述过渡环在远离叶轮侧固定连接在所述泵盖上，其特征在于，所述过渡环在朝向叶轮侧的端面与所述泵盖的朝向叶轮侧的端面平齐，所述过渡环在径向内、外周侧分别与所述叶轮的轮毂外周侧和所述泵盖的径向内周侧形成环形间隙。2.根据权利要求1所述的过渡环，其特征在于，在所述过渡环的径向外周侧具有能够阻挡或偏转在所述过渡环的径向外周侧与所述泵盖的径向内周侧共同围出的环形间隙中沿泵轴旋转方向运动的液流的结构。3.根据权利要求2所述的过渡环，其特征在于，在所述过渡环的径向外周侧具有横向于所述离心泵的泵轴旋转方向延伸的若干凹槽，所述凹槽与所述泵盖的径向内周侧的扰流筋位置相对应，使液流的通路在所述凹槽的位置处弯转到所述环形间隙的范围之外。4.根据权利要求3所述的过渡环，其特征在于，所述凹槽垂直于所述离心泵的泵轴旋转方向或与所述离心泵的泵轴旋转方向成一个夹角。5.根据权利要求2所述的过渡环，其特征在于，在所述过渡环的径向外周侧具有横向于所述离心泵的泵轴旋转方向延伸的若干扰流筋，所述扰流筋与所述泵盖的径向内周侧的凹槽位置相对应，使液流的通路在所述扰流筋的位置处弯转到所述环形间隙的范围之外。6.根据权利要求5所述的过渡环，其特征在于，所述扰流筋垂直于所述离心泵的泵轴旋转方向或与所述离心泵的泵轴旋转方向成一个夹角。7.根据权利要求3至6中任一项所述的过渡环，其特征在于，所述凹槽和对应的所述扰流筋的数量为1至4个。8.根据权利要求7所述的过渡环，其特征在于，所述泵外密封装置为机械密封，所述过渡环在远离叶轮侧抵靠在所述机械密封的静环上。9.根据权利要求7所述的过渡环，其特征在于，所述泵外密封装置为填料密封，所述过渡环在远离叶轮侧从径向夹持所述填料密封。10.根据权利要求7所述的过渡环，其特征在于，所述过渡环在径向内、外周侧分别与所述叶轮的轮毂外周侧和所述泵盖的径向内周侧形成的环形间隙向远离叶轮侧的方向尺寸逐渐收窄。11.根据权利要求10所述的过渡环，其特征在于，所述过渡环在径向外周侧与所述泵盖的径向内周侧形成的环形间隙向远离叶轮侧的方向逐渐接近泵轴。12.根据权利要求1至6中任一项所述的过渡环，其特征在于，所述过渡环在径向内周侧与所述叶轮的轮毂外周侧形成的环形间隙在2毫米以下。13.根据权利要求1至6中任一项所述的过渡环，其特征在于，所述过渡环在径向外周侧与所述泵盖的径向内周侧形成的环形间隙在1至5毫米之间。14.一种离心泵密封装置，包括：泵盖、泵外密封装置、以及根据权利要求1至13中任一项所述的过渡环。

技术总结

本实用新型涉及一种过渡环，用于适配离心泵的泵盖和布置在所述离心泵的泵轴上的泵外密封装置，共同形成对于所述离心泵内部的密封，所述过渡环在远离叶轮侧固定连接在所述泵盖上，其中，所述过渡环在朝向叶轮侧的端面与所述泵盖的朝向叶轮侧的端面平齐，所述过渡环在径向内、外周侧分别与所述叶轮的轮毂外周侧和所述泵盖的径向内周侧形成环形间隙。本实用新型还涉及一种包括泵盖、泵外密封装置和上述过渡环的离心泵密封装置。过渡环的离心泵密封装置。过渡环的离心泵密封装置。