液壓驅動潛水泵的複合密封結構的製作方法

2023-11-05 07:26:07

專利名稱：液壓驅動潛水泵的複合密封結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及潛水泵，尤其涉及一種液壓驅動潛水泵的複合密封結構。
技術背景。 液壓驅動潛水泵與電機驅動潛水泵相比較，具有體積小、排量大、揚程高等特點， 因此在船舶應急調載系統中得到廣泛應用。如圖l所示，為現有液壓驅動潛水泵結構，潛 水泵2吸水口處設有濾網l，潛水泵2主軸端設有複合密封結構4，潛水泵2泵體與導流管 7之間通過中間連接管3連接一體，同時中間連接管3用於保護複合密封結構4，液壓軟管 6連接液壓馬達與液壓動力站，實現液壓動力站驅動液壓馬達旋轉，導流管7是該潛水泵的 出口 ，用於連接出水管線，密封吊裝板8用於該潛水泵非工作狀態下的吊裝，保護液壓馬達 的作用。 現有液壓驅動潛水泵主軸端的密封形式為機械密封，該機械密封主要包括單端面 密封和雙端面密封兩種。現有液壓驅動潛水泵主軸端的機械密封結構在使用中存在兩個 問題一直未能得到有效解決，一是機械密封與液壓馬達驅動軸之間為空腔，潛水泵啟動時 密封面潤滑不足，會引起機械密封與液壓馬達驅動軸之間的幹摩擦而導緻密封面的拉毛損 壞；二是由於液壓馬達液壓管線較長，致使液壓馬達驅動軸骨架處的油封內外壓差較大，這 樣一旦油封損壞，將會導致液壓油液自液壓馬達驅動軸端向外洩露，汙染海水。因此有待進 行改進。

實用新型內容本實用新型的主要目的在於克服現有產品存在的上述缺點，而提供一種液壓驅動
潛水泵的複合密封結構，其包括液壓驅動潛水泵主軸端的雙機械密封件、液壓馬達驅動軸
骨架軸封以及注入在由潛水泵內殼外側、潛水泵與中間隔板連接管、中間隔板一側和雙機
械密封構成的第一密閉空腔內以及由中間隔板另側、潛水泵主軸與液壓馬達驅動軸連接套
和液壓馬達驅動軸之間構成的第二密閉空腔內設置密封介質；有效防止潛水泵空啟動時機
械密封的幹摩擦，機械密封與潛水泵主軸間摩擦造成的液體升溫的熱量，可通過在潛水泵
內殼體外面流動的海水帶走，從而提高雙機械密封的使用壽命；當潛水泵正常工作時，液壓
油液對連接套及液壓馬達驅動軸骨架軸封同時起潤滑冷卻作用，而且能夠避免密閉第一密
閉空腔中的液體過多的進入密閉第二密閉空腔中，提高密封性能，具有實現液壓油無洩漏、
避免液壓馬達驅動部分腐蝕、防止液壓油接觸海水和克服海水汙染的功效。 本實用新型的目的是由以下技術方案實現的。 本實用新型液壓驅動潛水泵的複合密封結構，包括液壓驅動潛水泵主軸端的雙機 械密封件和液壓馬達驅動軸骨架軸封；其特徵在於，還包括在由潛水泵內殼外側、潛水泵 與中間隔板連接管、中間隔板一側和雙機械密封構成的第一密閉空腔內以及由中間隔板另 側、潛水泵主軸與液壓馬達驅動軸連接套和液壓馬達驅動軸之間構成的第二密閉空腔內設 置密封介質。
3[0007] 前述的液壓驅動潛水泵的複合密封結構，其中由潛水泵內殼外側、潛水泵與中間 隔板連接管、中間隔板一側和雙機械密封構成的第一密閉空腔內設有的密封介質為冷卻 液，該冷卻液的注入量大於或等於該空腔體積的2/3。 前述的液壓驅動潛水泵的複合密封結構，其中冷卻液是汽車用防凍液。 前述的液壓驅動潛水泵的複合密封結構，其中由中間隔板另側、潛水泵主軸與液
壓馬達驅動軸連接套和液壓馬達驅動軸之間形成的第二密閉空腔內設有的密封介質為液
壓油，該液壓油注入量大於或等於該空腔體積的2/3。 本實用新型液壓驅動潛水泵的複合密封結構的有益效果及優點，本實用新型液壓 驅動潛水泵的複合密封結構對位於液壓馬達與潛海水泵連接處中間連接管內的雙機械密 封件進行改進，其是在由潛水泵內殼外側、潛水泵與中間隔板連接管、中間隔板一側和雙機 械密封構成的第一密閉空腔A內注有冷卻液，在由中間隔板另側、潛水泵主軸與液壓馬達 驅動軸連接套和液壓馬達驅動軸之間構成的第二密閉空腔B內注有液壓油液；其中，位於 第一密閉空腔A中的潛水泵主軸上裝有兩個標準的58U-50型機械密封，該處雙機械密封主 要是為了防止具有一定壓力的工作介質(海水)通過第一密閉空腔A後進入第二密閉空 腔B中，致使第二密閉空腔B中的液壓油液壓力過大而損壞液壓馬達油封，造成液壓馬達損 壞，同時也可阻止第二密閉空腔B中的液壓油向第一密閉空腔A中洩漏；該標準58U-50型 機械密封的最大工作壓力為Plmax = lMPa，液壓驅動潛水泵正常工作時潛水泵中的海水壓 力為P1 "0. 17MPa，遠小於Plmax，能夠滿足工況要求；在第一密閉空腔A中灌充冷卻液後， 冷卻液可以對雙機械密封起到冷卻和潤滑的作用，而機械密封與潛水泵主軸摩擦造成的冷 卻液升溫的熱量可由流動的海水帶走，因此可以提高雙機械密封的使用壽命。液壓馬達驅 動軸和潛水泵主軸的連接部位於第二密閉空腔B內，在第二密閉空腔B中注有一定量的液 壓油液後，當潛水泵正常工作時，液壓油液可對液壓馬達連接管和液壓馬達油封同時起潤 滑和冷卻作用，液壓馬達油封工作壓力為P2max = 0. 45MPa，液壓馬達回油壓力主要由液體
壓力和沿程壓力損失組成，即屍=化/z + 5]^^《0.167M屍a，此時液壓油無法通過油封
進入第二密閉空腔B中，隨著海水慢慢進入第一密閉空腔A後流入第二密閉空腔B中，第二 密閉空腔B的腔內液壓油壓力隨之升高，液壓馬達油封兩側壓差逐漸減小，故液壓油不能 通過液壓馬達油封洩露到第二密閉空腔B中和海水中，有效保護油封，並能夠更好地分離 液壓油和海水。

圖1為現有液壓驅動潛水泵結構示意圖。 圖2為本實用新型液壓驅動潛水泵的複合密封結構示意圖。 圖3為本實用新型液壓驅動潛水泵使用狀態圖。 圖中主要標號說明1濾網、2潛水泵、3潛水泵與導流管的中間連接管、4雙機械密 封、5液壓馬達、6液壓軟管、7導流管、8密封吊裝板、41潛水泵主軸、42機械密封座、43雙 機械密封、44潛水泵與中間隔板連接管、45軸封、46中間隔板、47潛水泵體與液壓馬達連接 管、48螺塞、49花鍵套、410液壓馬達驅動軸骨架軸封、411液壓馬達驅動軸、9潛水泵排水 管、91潛水泵吸水口 、92潛水泵排水管出口 、 10甲板、11管夾、A第一密閉空腔、B第二密閉
4空腔。
具體實施方式如圖2所示，本實用新型液壓驅動潛水泵的複合密封結構，包括通過機械密封座 42設置在液壓驅動潛水泵主軸端的雙機械密封件43和液壓馬達驅動軸骨架軸封410 ;其改 進之處在於，還包括在由潛水泵2內殼外側、潛水泵2與中間隔板連接管44、中間隔板46 — 側和雙機械密封4構成的第一密閉空腔A內以及由中間隔板46另側、潛水泵主軸與液壓馬 達驅動軸連接套47和液壓馬達驅動軸410之間構成的第二密閉空腔B內設置密封介質。 如圖2所示，本實用新型液壓驅動潛水泵的複合密封結構，其中，由潛水泵2內殼 外側、潛水泵2與中間隔板連接管44、中間隔板46 —側和雙機械密封4構成的第一密閉空 腔A內設有的密封介質為冷卻液，該冷卻液的注入量大於或者等於該空腔A體積的2/3，該 冷卻液是市售汽車用防凍液；由中間隔板46另側、潛水泵主軸與液壓馬達驅動軸連接套47 和液壓馬達驅動軸410之間構成的第二密閉空腔B內設有的密封介質為液壓油，該液壓油 的注入量大於或者等於該空腔B體積的2/3。 如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型液壓驅動潛水泵的複合密封結構的使用，液壓 馬達5與潛水泵2之間利用中間接管3和螺栓連接一體，潛水泵2主軸與液壓馬達驅動軸 411之間通過花鍵套49連接；潛水泵2使用前，先將設置在中間接管3的螺塞旋下，通過該 螺塞孔向第一密閉空腔A內注入市售的汽車用防凍液，該汽車用防凍液的注入量是該空腔 體積的2/3 ;再旋下設置在潛水泵2主軸與液壓馬達5驅動軸連接套47上的螺塞48，通過 該螺塞孔向第二密閉空腔B內注入液壓油，該液壓油的注入量是該空腔體積的2/3。 潛水泵2與潛水泵排水管9進口端連接，該潛水泵排水管9藉助管夾11固定在甲 板IO上後，出口通向船艙外，船艙內的海水由潛水泵吸水口 91進入，至潛水泵2排水管出 口 92排出。 本實用新型液壓驅動潛水泵的工作過程該具有複合密封結構的液壓潛水泵由液 壓馬達5驅動，首先啟動與液壓潛水泵相匹配的液壓動力站，由動力站提供具有一定壓力 的液壓油，使液壓馬達5轉動，液壓馬達驅動軸411帶動潛水泵2主軸，潛水泵2主軸帶動 葉輪旋轉從而使液壓潛水泵正常完成抽水過程。在潛水泵工作中，第一密閉空腔A內冷卻 液對雙機械密封43起到冷卻和潤滑作用，防止水泵空啟動瞬間機械密封幹摩擦，提高雙機 械密封43的使用壽命；第二密閉空腔B內液壓油對連接套47及液壓馬達油封45同時起潤 滑冷卻作用，在軸封45的作用下，液壓油無法進入第一密閉空腔A中，能夠使液壓油和海水 之間得到更好的分離。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上 的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與 修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求一種液壓驅動潛水泵的複合密封結構，包括液壓驅動潛水泵主軸端的雙機械密封件和液壓馬達驅動軸骨架軸封；其特徵在於，還包括在由潛水泵內殼外側、潛水泵與中間隔板連接管、中間隔板一側和雙機械密封構成的第一密閉空腔內以及由中間隔板另側、潛水泵主軸與液壓馬達驅動軸連接套和液壓馬達驅動軸之間構成的第二密閉空腔內設置密封介質。
2. 根據權利要求1所述的液壓驅動潛水泵的複合密封結構，其特徵在於，所述由潛水 泵內殼外側、潛水泵與中間隔板連接管、中間隔板一側和雙機械密封構成的第一密閉空腔 內設有的密封介質為冷卻液，該冷卻液的注入量大於或者等於該空腔體積的2/3。
3. 根據權利要求2所述的液壓驅動潛水泵的複合密封結構，其特徵在於，所述冷卻液 是汽車用防凍液。
4. 根據權利要求1所述的液壓驅動潛水泵的複合密封結構，其特徵在於，所述由中間 隔板另側、潛水泵主軸與液壓馬達驅動軸連接套和液壓馬達驅動軸之間形成的第二密閉空 腔內設有的密封介質為液壓油，該液壓油的注入量大於或者等於該空腔體積的2/3。
專利摘要一種液壓驅動潛水泵的複合密封結構，包括液壓驅動潛水泵主軸端雙機械密封，液壓馬達驅動軸骨架軸封，由潛水泵內殼外側、潛水泵與中間隔板連接管、中間隔板一側和雙機械密封構成第一密閉空腔內和由中間隔板另側、潛水泵主軸與液壓馬達驅動軸連接套和液壓馬達驅動軸構成第二密閉空腔內設密封介質；防止潛水泵空啟動時機械密封幹摩擦，使機械密封與潛水泵主軸間摩擦的液體升溫熱量被潛水泵內殼外流動海水帶走，提高雙機械密封使用壽命，潛水泵工作時液壓油潤滑冷卻連接套及液壓馬達驅動軸骨架軸封，避免第一密閉空腔液體過多進入第二密閉空腔中，提高密封性能，具有液壓油無洩漏、避免液壓馬達驅動部分腐蝕、防止液壓油接觸海水和克服海水汙染功效。
文檔編號F04D29/10GK201513376SQ20092010794
公開日2010年6月23日 申請日期2009年5月8日 優先權日2009年5月8日
發明者周軍, 王福山, 耿燾 申請人:中國海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司;天津市精研工程機械傳動有限公司