[其他]帶組合密封的灌注砂泵

無效

• 申請號: 87201944
• 申請日: 1987-02-17
• 公開（公告）號: CN87201944U
• 公開（公告）日: 1988-06-15
• 發明（設計）人: 趙友
• 申請（專利權）人: 遼河石油勘探局科學技術研究院
• 主分類號: F04B15/02
• 分類號: F04B15/02;F04D29/10
• 代理公司: 遼河石油勘探局專利事務所
• 代理人: 褚良貴

本實用新型涉及一種在石油、礦山、水電等部門廣泛使用的砂泵，特別是石油鉆井泥漿凈化系統中使用的灌注砂泵。

根據水泵技術等文獻介紹，目前國內外輸送含有固相顆粒的液體介質所使用的雜質泵中，有砂泵，國內生產型號為PS型，國外有K5型，泥漿泵（包括灌注泵）有PNJ型和GZ型，灰渣泵有PH型，污水泵有PW型等。這些泵存在的主要問題是：由于旋轉和過流部件采用普通球墨鑄鐵制造，其硬度低，耐磨性差，在惡劣工作條件下壽命很低，以及密封件易磨損，密封處經常嚴重泄漏，需要頻繁的維護修理，花費大量的人力物力。另外，這些泵體大笨重，消耗功率多，效率低，特別是石油鉆井部門應用的雜質泵，其種類繁多，型號各異，泵與泵之間的互換性不強，因而給生產、使用、維修和供應等方面帶來了很大困難。

本實用新型的目的在于提供一種具有高的耐磨壽命、良好的密封性能、消耗功率少和適應性強的砂泵。

本實用新型的灌注砂泵為側面進水單吸懸臂式離心泵，包括由皮帶輪、傳動軸、支承軸承、泵托架組成的動力部分和由葉輪、泵殼組成的液力部分，液力部分和動力部分之間裝有一套組合密封。密封置于泵軸和泵托架之間的密封腔內，左面靠近葉輪部分是聚胺脂密封擋圈，靠著密封擋圈依次裝有2個骨架????有簧式唇齒油封和一個油環，油環后再安裝一個骨架有簧式唇齒油封，然后是聚胺脂密封擋圈和油浸石棉盤根，最后用密封壓蓋壓緊。本灌注砂泵還裝有一套氣推液儲能器裝置，對組合密封處強制潤滑冷卻并增強密封效果。該氣推液儲能器裝有兩個半筒，用法蘭連結成整體，左半筒設有注油孔，使用時注滿機油，并裝有密封蓋及手動閥門，在閥門出口處裝有管接頭，用塑料管接通到泵的密封腔外部出口處接頭上，右半筒裝有氣嘴和壓力表，中間是耐油橡膠隔膜。工作時，能使儲油腔內機油帶一定壓力流入軸封密封腔。

本實用新型的灌注砂泵的葉輪和泵殼采用耐磨高鉻鑄鐵制成，與目前通常采用的材料相比，耐磨損，因而降低了使用維修費用。另外，泵的動力輸入軸上即可安裝彈性聯軸器，與電機直接相連，也可安裝皮帶輪，實現機械驅動，泵的排出口可變換6個方位，具有使用范圍廣、現場安裝方便的效果。

本實用新型的灌注砂泵由于采用了耐磨高鉻鑄鐵制造易損件，具有很高的使用壽命，較之目前使用的砂泵，其壽命可提高6～8倍。該泵的組合密封可以提供良好的密封效果，連續使用1000小時以上不泄漏，為普通密封方式的5～6倍。本實用新型除具有上述優點外，還具有體積小、重量輕、消耗功率少、適應性強的優點。

下面結合附圖1和2所給的最佳實施例，對本實用新型做進一步描述。

圖1是本實用新型的灌注砂泵的結構示意圖。

圖2是本實用新型的灌注砂泵的氣推液儲能器裝置的工作原理圖。

實施例中的灌注砂泵（參見圖1）使用在鉆井工程泥漿凈化中，由彈性聯軸器（或皮帶輪）（1）、泵軸（2）軸承蓋（3）、軸承（4）、泵托架（5）、軸承（6）、密封壓蓋（7）、油浸石棉盤根（8）、聚胺脂擋圈（9）、油環（10）、骨架有簧式唇齒油封（11）、泵殼體（12）、葉輪（13）、吸入法蘭（14）、底座（15）、氣推液儲能器裝置（16）等組成。該泵中的泵殼和葉輪采用Cr15MO3型耐磨高鉻鑄鐵制成。Cr15MO3型高鉻鑄鐵是以碳、鉻、鉬為主要成分，在此基礎上添加銅、鈦、釩來彌補鑄鐵斷口敏感性較大和耐蝕性較差等缺陷。這種材料硬度高，組織細密、抗磨粒磨損性能優異，在磨蝕工況下的使用壽命是鑄鋼的5～6倍，是球鐵的6～8倍。本實施例中使用的高鉻鑄鐵的具體化學成分范圍是：C＝2.6～3.2％，Cr＝14～16％，Mo＝1.8～2.2％，Cu＝0.8～1.1％，Si＝0.4～6％，Mn＝0.6～0.9％，V＝0.2～0.4％。本實施例中的組合式密封由兩部分組成：一部分是安裝在密封腔內的組合密封本身，由聚胺脂密封擋圈（9）、骨架有簧式唇齒油封（11）、油環（10）、油浸石棉盤根（8）、密封壓蓋（7）組成。其安裝順序為：左面靠近葉輪部分是聚胺脂密封擋圈，接著是兩個骨架有簧式唇齒油封，油封后是油環，油環后再安裝一個骨架有簧式唇齒油封，然后是聚胺脂密封擋圈和油浸石棉盤根，最后用密封壓蓋壓緊。油封裝配時，其密封方向對著被密封流體介質的壓力方向；另一部分是氣推液儲能器裝置，其作用是對組合密封處強制潤滑冷卻并增強密封。氣推液儲能器（參見圖2）有兩半筒分儲油腔（18）和壓縮空氣腔（24），用法蘭連結成整體，左半筒儲油腔上設有注油孔（20）、使用時，注滿機油，儲油腔上還裝有手動閥門（19）、閥門出口處裝有管接頭，用塑料管線接通到泵的密封腔外部出口處接頭上，右半筒壓縮空氣腔裝有氣嘴（23）和壓力表（22）。兩腔中間是耐油橡膠隔膜（21）。當從氣嘴（23）打入空氣時，被壓縮的空氣形成一定的壓力（壓力值根據需要由壓力表〔22〕讀數來控制），推動中間隔膜（21），迫使儲油腔（24）內機油帶一定壓力流入密封腔，油流的壓力和流量由閥門（19）來控制，這種結構的特點是：（1）在油封前端附加一道耐油聚胺脂密封擋圈（9），首先擋住泥漿中固相顆粒進入軸封腔，減緩液流壓力和降低液流介質濃度，避免油封磨損，阻止泄漏；（2）三道骨架有簧式唇齒油封（11），其密封方向都對著被封介質壓力方向，在良好的潤滑與冷卻條件下，靠唇口的徑向力，即單位圓周上油封對軸或軸套的箍緊力，封住泥漿介質，同時有簧式油封又能使唇口對軸或軸套有較好的追隨性和補償性，這樣可獲得理想的密封效果；（3）氣推液儲能裝置能使帶有一定壓力〔（0.784～0.98）×10⁵帕〕的油流向密封腔內，為密封接觸面提供充分的潤滑和冷卻條件，使密封接觸面之間形成穩定的潤滑液膜，提高密封的抗干擾能力，減輕磨損，防止泄漏。與此同時，當軸某瞬間振動或軸套發生磨損而出現了密封間隙時，這種帶壓油流又能平衡、阻止含有固相顆粒的泥漿進入密封腔；（4）軸封的后邊加一道密封圈（11）和油浸石棉盤根（8），主要是防止由于外界空氣的進入所造成的泵效降低，同時也起一定的阻泄作用。本實施例的灌注砂泵的排出口可繞中心。在周圍六個方位上變化，以方便安裝。