一种密封结构的液体泵.pdf

本发明属于泵类技术领域，涉及一种密封结构的液体泵，主体结构包括皮带轮、泵轴、轴承座、轴承、内凹部、泵盖、密封件、叶轮、泵壳、泵壳出口、泵壳入口、泵壳入口端面、叶轮通过孔、密封垫、密封垫底座、圆筒、凸台、密封垫底座外圆、螺栓通过孔、第一内环密封线、第二内环密封线、第一外环密封线、第二外环密封线、液体输入管道端部和密封壳，在现有的液体泵基体上增设塑料密封垫，增强液体泵入口连接处的气密性，密封垫圆盘的上下面均设有密封线结构，实现线接触密封，减少气液泄漏，有效提高扬程值和密封效果；其主体设计结构简单，密封原理科学，安装方便，制备成本低，便于批量生产，应用环境友好。

权利要求书
1.  一种密封结构的液体泵，其特征在于主体结构包括皮带轮、泵轴、轴承座、轴承、内凹部、泵盖、密封件、叶轮、泵壳、泵壳出口、泵壳入口、泵壳入口端面、叶轮通过孔、密封垫、密封垫底座、圆筒、凸台、密封垫底座外圆、螺栓通过孔、第一内环密封线、第二内环密封线、第一外环密封线、第二外环密封线、液体输入管道端部和密封壳；皮带轮与泵轴之间嵌套式键连接，以便于皮带轮的更换；轴承座为金属浇铸成型的中空壳体，泵轴为不锈钢耐磨材料制成，泵轴的两端分别穿过对称结构的轴承，两个轴承分别固定安装在轴承座上；泵盖为金属浇铸成型的中心开设圆孔的圆形结构，圆孔的直径大于泵轴的外径，便于泵轴穿过，泵盖与轴承座之间通过螺钉连接固定，在泵盖和轴承座之间的泵轴上套有密封件，叶轮的轴向端部设有与圆筒上的凸台相配合的内凹部，叶轮通过螺母安装固定在泵轴的端部；泵壳为金属浇铸成型的蜗形壳体，泵壳径向上方设有圆筒结构的泵壳出口，泵壳轴向的一侧设有圆筒结构的泵壳入口，泵壳入口上设有泵壳入口端面，泵壳入口端面上均匀开设四个螺纹孔；泵壳轴向的另一侧设有叶轮通过孔，泵盖与泵壳之间通过螺栓连接；密封垫为塑料注塑成型的圆环状结构，密封垫上设有密封垫底座，密封垫底座的外径与泵壳入口的外径相同，密封垫底座为圆环状结构，密封垫底座的内圆边缘设有一体成型的垂直于密封垫底座的圆筒，圆筒的内径与密封垫底座的内圆直径相同，在圆筒上靠近密封垫底座的一端设有一体成型的绕圆筒周圈的凸台，密封垫底座上靠近密封垫底座外圆的位置处均匀开设4个直径相同的螺栓通过孔，螺栓通过孔的位置与泵壳入口端面的螺纹孔位置相匹配；密封垫底座上表面处间隔设有与圆筒同心的第一内环密封线和第二内环密封线，第一内环密封线与凸台外径之间的间距为3-5mm，第一内环密封线和第二内环密封线之间的间距为2-3mm，第二内环密封线的直径大于泵壳入口的内径，在密封垫 底座下表面上设有与圆筒同心的第一外环密封线和第二外环密封线，第一外环密封线和第一内环密封线直径相同，第二外环密封线和第二内环密封线直径相同，第一内环密封线、第二内环密封线、第一外环密封线和第二外环密封线均为横截面结构相同的三角形凸起结构；液体输入管道端部为法兰结构的金属件，液体输入管道端部的外径与密封垫底座的外径相同，液体输入管道端部的内径小于密封垫底座的第二外环密封线，液体输入管道端部处均匀开设4个直径与密封垫底座的螺栓通过孔相同的孔，孔的位置与螺栓通过孔相匹配；密封垫的圆筒插入泵壳入口内，泵壳入口上的4个螺纹孔、密封垫上的4个螺栓通过孔和液体输入管道端部的4个孔均同心对齐，适于用螺栓拧紧，泵壳入口端面压紧第一内环密封线和第二内环密封线，液体输入管道端部压紧第一外环密封线和第二外环密封线；密封壳固定在泵壳入口、密封垫和液体输入管道端部的接口连接处，将接口密封。

2.  根据权利要求1所述的密封结构的液体泵，其特征在于所述密封垫的制备方法包括原料准备、配料及烘干、注塑机及模具准备、注塑成型和产品检验及包装五个步骤：
(1)、原料准备：选取干净无杂物混入的植物纤维、废布或毛发放入粉碎机中粉碎成纤维粉末，选购聚丙烯类塑料成品颗粒，将石棉粉碎成100-200目粉末，将纳米石岩加工成100-200目粉末，将石英加工成150-200目粉末，取100-200目的滑石粉备用；
(2)、配料及烘干：按重量百分比将步骤(1)中准备的聚丙烯类塑料成品颗粒80-90％、100-200目的石棉粉5-6％、纳米石岩粉0.5-2％、150-200目的石英粉1-3％、100-200目的滑石粉1-5％和纤维粉1-5％，总和为100％，投入混料机中搅拌混合均匀后形成混料，再将混料投入烘干机中，将烘干机温度控制在70-80℃，对混料进行预烘干1-2小时，去除混料中的水分；
(3)、注塑机及模具准备：清除注塑机和模具中的微尘、颗粒和水汽杂物，分别将注塑机和模具接通电源，预热至40-60℃；
(4)、注塑成型：将步骤(2)中烘干的混料投入到步骤(3)准备的注塑机的料斗中，将料斗温度控制在170-200℃，混料在料斗中进行加热至熔融状态，形成流体混料；将注塑机推入压力控制在50-120MPa，并将流体混料推入步骤(3)准备的模具中，将模具保压压力控制在30-70MPa，使流体混料充满整个模具型腔；待冷却后，在推出机构的作用下完成脱模，制得液体泵用环状密封垫粗品；
(5)、产品检验及包装：用卡尺对成品的外形、尺寸进行检验，通过肉眼目测产品有无变形和表面质量缺陷，将不合格产品检出后，进行粉碎投入再利用，将合格产品贴上合格标签，同袋装的干燥剂一起装入塑料袋中密封得成品。

3.  根据权利要求1所述的密封结构的液体泵，其特征在于使用时，先将液体泵放置在水平地面上，向泵壳内灌满液体，将液体输入管道放入液体池的水面以下，接通原动机的电源，原动机旋转，通过皮带带动皮带轮转动，皮带轮与泵轴固定相连，从而带动泵轴转动，泵轴带动叶轮高速旋转，同时叶轮带动叶片间的液体转动，液体在离心力的作用下从叶轮的中心被抛向叶轮的外缘并获得能量，再以高速离开叶轮的外缘进入泵壳出口，液体以较高的压力流入排出管道，被输送至需要的场所，液体由叶轮的中心流向外缘时，在叶轮的中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于叶轮中心处的压力，而且泵壳入口、密封垫和液体输入管道端部的连接处高度密封，使液体泵内外压力差增大，液体便获得更大压力被连续压入叶轮中，实现液体抽送功能。

说明书一种密封结构的液体泵
技术领域：
本发明属于泵类技术领域，涉及一种密封结构的液体泵，特别是一种安装有密封线结构的密封垫的水泵，能减少气液泄漏，有效提高扬程值。
背景技术：
液体泵是把原动机的机械能转换为液体的流动能量的装置；液体泵在启动前，先在泵壳内灌满被输送的液体，启动后，原动机旋转带动液体泵轴转动，液体泵轴带动叶轮高速旋转，同时叶轮带动叶片间的液体转动，液体在离心力的作用下从叶轮中心被抛向叶轮外缘并获得能量，并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳，液体以较高的压力流入排出管道，被输送至需要的场所；液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于液体泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中；因此，若液体泵入口处的连接部位有气液泄漏现象，那么泵入口处的真空度降低，减小液体泵内外压力差，缩短扬程(扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵体进口处到泵体出口处能量的增值)，结果液体就不能被输送到需要的场所。在现有技术中，液体泵的泵壳入口处端面与液体输入管道端面之间通过螺栓直接连接固定，金属面与金属面的接触使密封效果不佳；因此，寻求设计一种密封结构的液体泵，在液体泵的泵壳入口和液体输入管道之间设有密封垫，减少气液泄漏，密封垫上设置圆形密封线，进一步增加泵体的气密性，提高液体泵的工作扬程和工作效率，具有显著的应用价值和推广前景。
发明内容：
本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种密封结构的液体泵，以解决现有液体泵的泵壳入口与液体输入管道之间连接后密封性不好，气液泄漏导致扬程缩短，有用功减小的问题，有效增强泵壳入口连接处的密封性，提高输出功率，增加扬程值，达到节能功效。
为了实现上述发明目的，本发明涉及的密封结构的液体泵的主体结构包括皮带轮、泵轴、轴承座、轴承、内凹部、泵盖、密封件、叶轮、泵壳、泵壳出口、泵壳入口、泵壳入口端面、叶轮通过孔、密封垫、密封垫底座、圆筒、凸台、密封垫底座外圆、螺栓通过孔、第一内环密封线、第二内环密封线、第一外环密封线、第二外环密封线、液体输入管道端部和密封壳；皮带轮与泵轴之间嵌套式键连接；轴承座为中空壳体，泵轴的两端分别穿过对称结构的轴承，两个轴承分别固定安装在轴承座上；泵盖为中心开设圆孔的圆形结构，圆孔的直径大于泵轴的外径，泵盖与轴承座之间通过螺钉连接固定，在泵盖和轴承座之间的泵轴上套有密封件，叶轮的轴向端部设有与圆筒上的凸台相配合的内凹部，叶轮通过螺母安装固定在泵轴的端部；蜗形壳体的泵壳径向上方设有圆筒结构的泵壳出口，泵壳轴向的一侧设有圆筒结构的泵壳入口，泵壳入口上设有泵壳入口端面，泵壳入口端面上均匀开设4个螺纹孔；泵壳轴向的另一侧设有叶轮通过孔，泵盖与泵壳之间通过螺栓连接；圆环状结构的密封垫上设有密封垫底座，密封垫底座的外径与泵壳入口的外径相同，密封垫底座为圆环状结构，密封垫底座的内圆边缘设有一体成型的垂直于密封垫底座的圆筒，圆筒的内径与密封垫底座的内圆直径相同，在圆筒上靠近密封垫底座的一端设有一体成型的绕圆筒周圈的凸台，密封垫底座上靠近密封垫底座外圆的位置处均匀开设4个直径相同的螺栓通过孔，螺栓通过孔的位置与泵壳入口端面的螺纹孔位置相匹配；密封垫底座上表面处间隔设有与圆筒同心的第一内环密封线和第二内环密封线，第一内环密封线与凸台外径之间的间距为3-5mm，第一内环密封线和第二内环密封线之间的间距为2-3mm，第二内环密封线的直径大于泵壳入口的内径，在密封垫底座下表面上设有与圆筒同心的第一外环密封线和第二外环密封线，第一外环密封线和第一内环密封线直径相同，第二外环密封线和第二内环密封线直径相同，第一内环密封线、第二内环密封线、第一外环密封线和第二外环密封线均为横截面结构相同的三角形凸起结构；法兰结构的液体输入管道端部的外径与密封垫底座的外径相同， 液体输入管道端部的内径小于密封垫底座的第二外环密封线，液体输入管道端部处均匀开设4个直径与密封垫底座的螺栓通过孔相同的孔，孔的位置与螺栓通过孔相匹配；密封垫的圆筒插入泵壳入口内，泵壳入口上的4个螺纹孔、密封垫上的4个螺栓通过孔和液体输入管道端部的4个孔均同心对齐，泵壳入口端面压紧第一内环密封线和第二内环密封线，液体输入管道端部压紧第一外环密封线和第二外环密封线；密封壳固定在泵壳入口、密封垫和液体输入管道端部的接口连接处。
本发明涉及的密封垫的制备方法包括原料准备、配料及烘干、注塑机及模具准备、注塑成型和产品检验及包装五个步骤：
(1)、原料准备：选取干净无杂物混入的植物纤维、废布或毛发放入粉碎机中粉碎成纤维粉末，选购聚丙烯类塑料成品颗粒，将石棉粉碎成100-200目粉末，将纳米石岩加工成100-200目粉末，将石英加工成150-200目粉末，取100-200目的滑石粉备用；
(2)、配料及烘干：按重量百分比将步骤(1)中准备的聚丙烯类塑料成品颗粒80-90％、100-200目的石棉粉5-6％、纳米石岩粉0.5-2％、150-200目的石英粉1-3％、100-200目的滑石粉1-5％和纤维粉1-5％，总和为100％，投入混料机中搅拌混合均匀后形成混料，再将混料投入烘干机中，将烘干机温度控制在70-80℃，对混料进行预烘干1-2小时，去除混料中的水分；
(3)、注塑机及模具准备：清除注塑机和模具中的微尘、颗粒和水汽杂物，分别将注塑机和模具接通电源，预热至40-60℃；
(4)、注塑成型：将步骤(2)中烘干的混料投入到步骤(3)准备的注塑机的料斗中，将料斗温度控制在170-200℃，混料在料斗中进行加热至熔融状态，形成流体混料；将注塑机推入压力控制在50-120MPa，并将流体混料推入步骤(3)准备的模具中，将模具保压压力控制在30-70MPa，使流体混料充满整个模具型腔；待冷却后，在推出机构的作用下完成脱模，制得液体泵用环状密封垫粗品；
(5)、产品检验及包装：用卡尺对成品的外形、尺寸进行检验，通过肉眼目测产品有无变形和表面质量缺陷，将不合格产品检出后，进行粉碎投入再利用，将合格产品贴上合格标签，同袋装的干燥剂一起装入塑料袋中密封得成品。
本发明涉及的密封结构的液体泵使用时，先将液体泵放置在水平地面上，向泵壳内灌满液体，将液体输入管道放入液体池的水面以下，接通原动机的电源，原动机旋转，通过皮带带动皮带轮转动，皮带轮与泵轴固定相连，从而带动泵轴转动，泵轴带动叶轮高速旋转，同时叶轮带动叶片间的液体转动，液体在离心力的作用下从叶轮的中心被抛向叶轮的外缘并获得能量，再以高速离开叶轮的外缘进入泵壳出口，液体以较高的压力流入排出管道，被输送至需要的场所，液体由叶轮的中心流向外缘时，在叶轮的中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于叶轮中心处的压力，而且泵壳入口、密封垫和液体输入管道端部的连接处高度密封，使液体泵内外压力差增大，液体便获得更大压力被连续压入叶轮中，实现液体抽送功能。
本发明与现有技术相比，在现有的液体泵基体上增设塑料密封垫，增强液体泵入口连接处的气密性，密封垫圆盘的上下面均设有密封线结构，实现线接触密封，有效提高密封效果；其主体设计结构简单，密封原理科学，安装方便，制备成本低，便于批量生产，应用环境友好。
附图说明：
图1是本发明的主体剖面结构原理示意图。
图2是本发明涉及的密封垫的正视剖面结构原理示意图。
图3是本发明涉及的密封垫的俯视结构原理示意图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：
本实施例涉及的密封结构的液体泵的主体结构包括皮带轮1、泵轴2、轴承座3、轴承4、内凹部5、泵盖6、密封件7、叶轮8、泵壳9、泵壳出口10、泵壳入口11、泵壳入口端面12、叶轮通过孔13、密封垫14、密封垫底座15、圆筒16、凸台17、密封垫底座外圆18、螺栓通过孔19、第一内环密封线20、第二内环密封线21、第一外环密封线22、第二外环密封线23、液体输入管道端部24和密封壳25；皮带轮1与泵轴2之间嵌套式键连接，以便于皮带轮1的更换；轴承座3为金属浇铸成型的中空壳体，泵轴2为不锈钢耐磨材料制成，泵轴2的两端分别穿过对称结构的轴承4，两个轴承4分别固定安装在轴承座3上；泵盖6为金属浇铸成型的中心开设圆孔的圆形结构，圆孔的直径大于泵轴2的外径，便于泵轴2穿过，泵盖6与轴承座3之间通过螺钉连接固定，在泵盖6和轴承座3之间的泵轴2上套有密封件7，叶轮8的轴向端部设有与圆筒16上的凸台17相配合的内凹部5，叶轮8通过螺母安装固定在泵轴2的端部；泵壳9为金属浇铸成型的蜗形壳体，泵壳9径向上方设有圆筒结构的泵壳出口10，泵壳9轴向的一侧设有圆筒结构的泵壳入口11，泵壳入口11上设有泵壳入口端面12，泵壳入口端面12上均匀开设四个螺纹孔；泵壳9轴向的另一侧设有叶轮通过孔13，泵盖6与泵壳9之间通过螺栓连接；密封垫14为塑料注塑成型的圆环状结构，密封垫14上设有密封垫底座15，密封垫底座15的外径与泵壳入口11的外径相同，密封垫底座15为圆环状结构，密封垫底座15的内圆边缘设有一体成型的垂直于密封垫底座15的圆筒16，圆筒16的内径与密封垫底座15的内圆直径相同，在圆筒16上靠近密封垫底座15的一端设有一体成型的绕圆筒周圈的凸台17，密封垫底座15上靠近密封垫底座外圆18的位置处均匀开设4个直径相同的螺栓通过孔19，螺栓通过孔19的位置与泵壳入口端面12的螺纹孔位置相匹配；密封垫底座15上表面处间隔设有与圆筒16同心的第一内环密封线20和第二内环密封线21，第一内环密封线20与凸台17外径之间的间距为3～5mm，第一内环密封线20和第二内环密封线21之间的间距为2～3mm，第二内环密封线21的直径 大于泵壳入口11的内径，在密封垫底座15下表面上设有与圆筒16同心的第一外环密封线22和第二外环密封线23，第一外环密封线22和第一内环密封线20直径相同，第二外环密封线23和第二内环密封线21直径相同，第一内环密封线20、第二内环密封线21、第一外环密封线22和第二外环密封线23均为横截面结构相同的三角型凸起结构；液体输入管道端部为法兰结构的金属件，液体输入管道端部24的外径与密封垫底座15的外径相同，液体输入管道端部24的内径小于密封垫底座15的第二外环密封线23，液体输入管道端部24处均匀开设4个直径与密封垫底座15的螺栓通过孔19相同的孔，且孔的位置与螺栓通过孔19相匹配；密封垫14的圆筒16插入泵壳入口11内，泵壳入口11上的4个螺纹孔、密封垫14上的4个螺栓通过孔19和液体输入管道端部24的4个孔均同心对齐，适于用螺栓拧紧，泵壳入口端面12压紧第一内环密封线20和第二内环密封线21，液体输入管道端部24压紧第一外环密封线22和第二外环密封线23；密封壳25固定在泵壳入口11、密封垫14和液体输入管道端部24的接口连接处，将接口密封。
本实施例涉及的密封垫14的制备方法包括原料准备、配料及烘干、注塑机及模具准备、注塑成型和产品检验及包装五个步骤：
(1)、原料准备：选取干净无杂物混入的植物纤维、废布或毛发，放入粉碎机中粉碎成纤维粉，选购聚丙烯类塑料成品颗粒，将石棉粉粉碎至100-200目粉末，将纳米石岩加工成100-200目粉末，石英粉加工成150-200目粉末，取100-200目的滑石粉备用；
(2)、配料及烘干：按重量百分比将步骤(1)中准备的聚丙烯类塑料颗粒80-90％、100-200目的石棉粉3-5％、纳米石岩粉0.5-2％和150-200目的石英粉1-3％，100-200目的滑石粉2％，纤维粉0.5-1％，总和为100％，投入混料机中搅拌混合均匀后形成混料，再将混料投入烘干机中，将烘干机温度控制在70-80℃，对混料进行预烘干1-2小时，去除混料中的水分；
(3)、注塑机及模具准备：清除注塑机和模具中的微尘、颗粒和水汽杂物，分别将注塑机和模具接通电源，预热至40-60℃；
(4)、注塑成型：将步骤(2)中烘干的混料投入到步骤(3)准备的注塑机的料斗中，将料斗温度控制在170-200℃，混料在料斗中进行加热至熔融状态，形成流体混料；将注塑机推入压力控制在50-120MPa，并将流体混料推入步骤(3)准备的模具中，将模具压力保压在30-70MPa之间，使流体混料充满整个模具型腔；待冷却后完成脱模得到产品；
(5)、产品检验及包装：用卡尺对产品的外形、尺寸进行检验，通过肉眼目测产品有无变形和表面质量缺陷，将不合格产品检出后，进行粉碎投入再利用，将合格产品贴上合格标签，同袋装的干燥剂一起装入塑料袋中密封。
本实施例涉及的密封结构的液体泵使用时，先将液体泵放置在水平地面上，向泵壳9内灌满液体，将液体输入管道放入液体池的水面以下，接通原动机的电源，原动机旋转，通过皮带带动皮带轮1转动，皮带轮1与泵轴2固定相连，从而带动泵轴2转动，泵轴2带动叶轮5高速旋转，同时叶轮5带动叶片间的液体转动，液体在离心力的作用下从叶轮5的中心被抛向叶轮5的外缘并获得能量，再以高速离开叶轮5的外缘进入泵壳出口10，液体以较高的压力流入排出管道，被输送至需要的场所，液体由叶轮5的中心流向外缘时，在叶轮5的中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于叶轮5中心处的压力，而且泵壳入口11、密封垫14和液体输入管道端部24的连接处高度密封，使液体泵内外压力差增大，液体便获得更大压力被连续压入叶轮5中，实现液体抽送功能。