一种水冷却填料函结构

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  本实用新型属于石油、化工、制药、食品、冶金等工业用往复式容积泵的密封设备领域,具体涉及一种水冷却填料函结构。

  对于石油、化工、制药、食品、冶金等行业用往复式容积泵,其密封方式均为填料密封;传统的上述密封结构,通常由填料函、填料以及填料压盖组成,填料压盖与填料函用填料压盖螺栓连接,靠拧紧周向布置于填料压盖端面处的4个螺栓来压紧填料压盖,以实现填料压盖与整个泵体的紧固和相对于泵腔环境的密封关系。上述密封结构在实际使用时,其自身的散热缺陷往往较为突出:一方面,机械在运转的过程中,由于柱塞与填料之间不停的摩擦,产生大量的热量,长此积累,就会导致填料的寿命较低,维护成体提高;另一方面,由于传统结构液力端与动力端以及填料密封紧连在一起,整个填料装置很容易受到液力端的工作热量的传导影响,这更是对填料自身的使用寿命提出了严峻考验。

  本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种结构合理而实用的一种水冷却填料函结构,以高效的实现对于填料的热保护目的,以确保填料的实际使用寿命。

  一种水冷却填料函结构,至少包括填料函以及容纳于填料函内的填料组件,填料函的函口构成用于安放填料组件和固接填料压盖的安装口且其函底所在端与泵体动力端间抵靠布置,所述填料函上布置有水冷腔,水冷腔为围绕填料组件布置的腔体状构造,其上相应布置有用于进出冷却液的进、出液口;所述进、出液口均布置于填料函上的泵体液力端所在端处。

  所述水冷腔外形呈环绕填料组件布置的环套状构造且其轴线与填料函轴线同轴布置。

  水冷腔内布置有隔板,隔板沿水冷腔轴向方向将水冷腔剖分为上半腔体和下半腔体,所述上半腔体和下半腔体在远离进、出液口所在端具备有供冷却液在上半腔体和下半腔体间流动的连通孔。

  水冷腔沿其轴线方向划分为第一水冷腔和第二水冷腔,所述第一水冷腔和第二水冷腔之间以支撑板隔离,相对临近进、出液口的第一水冷腔上布置有起密封隔离作用的隔板,隔板沿水冷腔轴向方向剖分第一水冷腔布置;支撑板上贯穿布置连通第一水冷腔各剖分腔体与第二水冷腔的贯穿孔。

  所述填料函外壁处沿其周向环绕布置有环状凹槽,水冷却填料函结构还包括函套部,所述函套部套设于填料函外壁处且其长度大于环状凹槽槽宽布置,函套部与环状凹槽围合而成的空腔构成所述水冷腔,函套部与环状凹槽槽宽两侧的配合处布置有防冷却液渗漏的密封件。

  1)、本实用新型摒弃了传统填料结构的自身热量积累缺陷,考虑到填料函的工作生热和自身的易传热性,通过水冷腔的设计,从而解决了对于热敏感性较强的填料的热保护效果;在泵体工作时,填料函内的填料组件乃至由泵体液力端处传导而来的热量直接的经由上述水冷腔所构成的水冷系统而引导出去,从而不至于过度的影响到位于填料函内的填料组件的工作寿命;更为重要的是,通过水冷腔的进、出液口均布置于其一侧处也即相对靠近泵体液力端所在侧,从而保证了最大化的对于泵体液力端传导热的迅速引导效果,泵体液力端不断向填料函所在壳体传热,而又随即的被由进液口处进入的自身初始水温还处于初始低温下的冷却液直接吸取,并随着水冷腔内冷却液的流通而直接由出液口流出,也就最终完成了其整个的对于填料函内热量的水冷循环导出目的;换句话说,泵体液力端所传导来的热量,始终是以“最低温度”的冷却液进行迅速吸收,而不至于在冷却液于水冷腔内循环一周后而自身温度较高时才勉强进行传导吸热,从而保证了对于泵体液力端的高效吸热效果。

  2)、考虑到上述水冷腔的进、出液口不同往常,而是采用单侧布局方式,其不可避免会出现冷却液一旦由进液口进入水冷腔,极有可能直接沿水冷腔内的最短水流路径而直接由出液口流出,此处通过隔板的设置,以起到对于水冷腔内冷却液的流道改换效果;无论是单纯采用隔板,还是预先划分多个水冷腔并采用隔板和支撑板的联合支撑结构,均可保证在冷却液在由位于上腔体或下腔体处的进液口进入水冷腔一端后,还需沿隔板向水冷腔的另一端流动,并在水冷腔的另一端处完成液流交换,并再次进入下腔体或上腔体内,最终沿布置于下腔体或上腔体处的出液口流出,以完成整个的水冷液流循环;其整体的液流循环方式,不但解决了对于填料密封自身工作时的摩擦生热的传导引出能力,同时亦实现了对于泵体液力端处工作热的传导吸取效果,使其不至于对填料函内的填料组件产生额外的热负担,最终实现了对于填料组件的工作寿命的保护目的,其结构极为简洁高效。

  3)、水冷腔的布局,可以直接安置于填料函内,通过在填料函外壁处内凹设置环状凹槽,并以外部环套类部件如前述函套部等进行封装,从而形成封闭的腔体构造,以简化其自身的生产加工成本,其制作安装起来也较为便捷。

  为便于理解,此处结合图1-3对本实用新型的具体组件及工作流程作以下描述:

  本实用新型的具体构造,包括具备有冷却水夹套的填料函10,填料函10内置导向套、填料隔环以及填料,同时在填料函10函口处螺纹固接用于压紧填料组件的填料压盖20;冷却水夹套则是以位于填料函10内的水冷腔来实现,并以轴向包覆填料组件为准,同时其进、出液口11、12被严格限定为布置于填料函10的泵体液力端a所在侧处,以第一时间吸取由泵体液力端a处传导而来的大量热量;此外的,u乐国际,水冷腔被人为以隔板13划分为上半腔体和下半腔体,实际使用时可以如图1-2所示的形成等分构成的哈夫节状半腔体构造,同时在其上半腔体和下半腔体的远离热源也即泵体液力端a所在的另一侧处布置连通渠道以连通上半腔体和下半腔体,从而构成由进液口11、上半腔体、连通渠道、下半腔体直至出液口12或者是由进液口11、下半腔体、连通渠道、上半腔体直至出液口12的完整水冷循环流道结构。

  本实用新型实际应用于如图1所示的实施例时,其上半腔体和下半腔体可看作是如图1所示的第一水冷腔10a所在处,并被隔板13划分形成;而第二水冷腔10b,则构成连通渠道;冷却液流动时,沿第一水冷腔10a的某个半腔体经贯穿孔15流入第二水冷腔10b内,并于第二水冷腔10b再经支撑板上的其他贯穿孔返流至第一水冷腔10a的另一个半腔体内,最终完成水冷循环;贯穿孔15的布置,或可如图3所示的每个半腔体布置一个,亦可沿支撑板14周向均布,可视现场情况和冷却液的工作流量而酌情设定。

  本实用新型工作时,如图1-3所示,首先泵体启动,柱塞轴动作从而与填料组件间产生摩擦生热,同时,泵体液力端a处所产生的热量也经由紧贴其的填料函10底部而渗透传导过来;在水冷腔和布置于临近泵体液力端a处的进、出液口11、12乃至水冷腔内的隔板13的作用下,冷却液不断经由进液口11进入并沿水冷腔循环一周后再由出液口12流出,最终完成对于泵体液力端a和填料组件自身的热量吸取和到处效果。隔板13的设计方式,满足了水冷腔的自身水循环效果,也就保证了冷却液得以沿既定方向产生流动;而支撑板14的布置,一方面保证了对于水冷腔自身腔体的工作强度支撑性,另一方面则也确保了隔板13的安装稳固性,最终为整个泵体的实际可靠工作打下基础。水冷腔的布局,可以直接安置于填料函10内,也可通过在填料函10外壁处内凹设置环状凹槽,并以外部环套类部件进行封装,从而形成封闭的腔体构造,以简化其自身的生产加工成本,进而实现其便捷制作及装配目的,具体可参照图1所示结构,此处就不再一一赘述。

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