具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施案例，以详细说明本发明的技术方案。

采砂船用泵工况参数要求较大，结构稳定性要求极高，实际中多采用中开双吸泵，中开双吸泵采用单级双吸的叶轮，效率高汽蚀优；两端支承的支承方式，为泵的可靠奠定了一定的基础。该中开双吸结构泵有两个密封腔，以泵中心线对称分布，分别为驱动侧密封和非驱动侧密封，其中螺旋泄压密封套，根据泄压的方向，驱动侧和非驱动侧，螺旋泄压套旋向不同，也更能全面的阐述该新型密封结构的异同，以从驱动端向泵看，泵逆时针旋转为例。图1-1是本发明的采砂船用中开双吸泵新型密封结构泵头示意装配图，详见其中图1-1，其中“A”处为非驱动端轴封组件，“B”处为驱动端轴封组件。图1-2是本发明的船用中开双吸泵新型密封结构示意局部图。图1-2中的左侧为非驱动端轴封组件的具体放大图，右侧为驱动端轴封组件的具体放大图。如图1-1和1-2所示：本发明提供的驱动侧密封组件结构包括副叶轮1、紧定螺钉2、驱动侧螺旋泄压套3、泵轴套4、泵壳体5、水封环6、填料(盘根)7、填料压盖8、双头螺柱9、螺母10、泄压管部件11等。本发明提供的非驱动侧密封组件结构包括副叶轮1、紧定螺钉2、非驱动侧螺旋泄压套3'、泵轴套4、泵壳体5、水封环6、填料(盘根)7、填料压盖8、双头螺柱9、螺母10、泄压管部件11等，驱动侧密封和非驱动侧密封仅螺旋泄压套螺纹旋向不同,因为驱动侧和非驱动侧泄压方向以泵中心线对称。以上零部件共同组合安装，为采砂船用泵保驾护航。

本发明充分的利用流体动力学原理，依靠泵送作用封堵液体，依靠螺旋密封原理，降低封堵的液体压力；依赖填料密封组件达到停机(即停车)时密封液体的作用，泄压管部件将所有不利介质送回原介质中(泵进口)。

图2-1是本发明的副叶轮结构示意图的立体图，图2-2是本发明的副叶轮结构示意图的主视图，图2-3是本发明的副叶轮结构示意图的E-E剖视图。

该副叶轮采用45#钢板按照图纸加工成型，一侧加工8条径向肋筋作为副叶片，另一侧加工3个螺纹通孔，用于紧定螺钉将副叶轮固定在泵轴套上。当泵运转时，可以随泵转子部件同步旋转，靠它产生的压头顶住泵吸水室内的高压介质向密封腔内泄露，减小轴封前的压力，防止颗粒进入密封腔内。运转时无泄漏，可靠性高，寿命长。为了达到更理想的状态，驱动侧密封设置两道副叶轮1，在驱动侧螺旋泄压套前后，非驱动侧对称布置。

螺旋泄压套，根据图纸开模，翻铸件，由于介质含泥沙，多采用球墨铸铁材质，热处理后，按照图纸加工成型，下半部分采用榫槽的结构，嵌在泵壳体内，外圆采用间隙配合与泵壳体止口配合安装，内孔与泵轴套留有5mm的径向间隙，并加工呈梯形螺纹(Tr)，螺纹旋向可用左、右手法则判定：四指指向泵轴旋转方向，拇指指向低压侧，右手满足则螺纹取右旋，左手满足则螺纹取左旋)。驱动侧泄压套3(图4-1和4-2)，非驱动端泄压套3’(图3-1和3-2)。螺旋泄压套与泵轴套之间，在泵运转时，产生泵送作用，阻止泄露，从高压端向低压端延伸，压力逐渐降低，适合苛刻条件下的密封，寿命及长。

在本发明采用流体动力学原理，旋转式密封结构的副叶轮，克服传统的填料密封的不足，适用于含有泥沙的介质泵密封。副叶轮靠自己产生的压头顶住泵输送的高压的含有泥沙的介质，泄漏至填料密封腔体内(即向外泄漏)。

本发明中采用螺旋泄压套，其外圆与泵壳体内孔间隙配合，下半外圆设计榫槽式的装配形式与泵壳体固定，螺旋泄压套内孔设计成梯形螺纹，螺纹选向决定泵送方向，可用左、右手法则判定。螺旋泄压套与泵轴套之间的空隙内充有液体，当泵转子部件运转的时候，产生泵送作用，阻止泄漏，将高压区介质压力逐渐降低，改螺旋泄压套不发生摩擦，寿命长达数年之久，维修保养方便。

在本发明的具体实施例子中，分半式水封环，用于大型的船用水平中开泵的填料冲洗润滑，分半设计方便拆装。分半式填料压盖，作为大型的船用水平中开泵的填料密封组件，用于压紧密封腔内的填料，分半式设计方便拆装及后期的填料更换。

在本发明的具体实施例子中，泄压管部件将不利的介质送回泵进口，保护填料及泵轴套的使用寿命。

副叶轮和螺旋泄压套均在泵运转时起作用，因此需配停车密封装置(填料密封组件)，填料密封组件由水封环6、填料(盘根)7、填料压盖8、双头螺柱9、螺母10组成。泵轴套外圆250mm，为了方便拆卸及售后维修，水封环和填料压盖均采用分半式，即分半式水封环(图5-2)和分半式填料压盖(图6-1)。并用双头螺柱和螺母，压紧密封腔内的填料。

驱动侧和非驱动侧均安装有泄压管部件11，两组泄压管部件11汇总均接回泵进口，将一切不利因素排除干净。

本发明停车密封采用原有的填料密封结构，由填料压盖、水封环、盘根及相应的紧固件构成，并做了相应的优化，将水封环和填料压盖设计成分半式，和泵壳体的拆装方式一致，方便拆装，尤其适用于大型中开泵。在该基础上增加流体动力密封结构，即在泵壳体密封腔的起始部位，设第一道背叶轮1(图2-1、2-2、2-3)，通过紧定螺钉14将副叶轮固定在轴套(轴套11通过普通平键固定在泵轴)上，工作时作为转动部件一起旋转，降低介质压力让泥沙介质尽量不要流入密封腔，再通过泄压套泄压，为了更好的密封效果,泄压套加工有螺纹，形成螺纹密封(螺纹旋向可用左、右手法则判定：四指指向泵轴旋转方向，拇指指向低压侧，右手满足则螺纹取右旋，左手满足则螺纹取左旋)。驱动侧泄压套3和非驱动侧泄压套3’，螺纹旋向相反，从驱动端看泵，泵顺时针旋转。根据泵旋向驱动和非驱动调换,达到泄压的效果,减小容积损失。同时做了双保险，增设一道副叶轮1，安装及工作原理同第一道副叶轮。最后，增设一个水封环6，安装泄压管部件11，将极少的不利介质顺畅的接回泵进口。这样的流体动力填料密封结构设计，不仅阻断了介质进入到密封腔，保护停机密封的填料，通过实践证明：这种组合式的密封结构更可靠、使用寿命更长、保护外围的填料密封不受介质的影响,保护填料的使用寿命,减小了填料抱死在泵轴上的可能性。同时增设的泄压管部件，降低了密封腔压力，将高压水或者前期没有完全排除的颗粒物再次送至泵进口，使泵安全可靠运行。这样的设计得到了客户的高度认可，不仅提高了泵的密封部件性能，提高了泵的安全稳定性，减小了泵的维修频次，增加了密封的寿命，同时降低了工厂的管理库存成本,解决了含颗粒的介质密封难题。

本发明提供一种复合型技术方案，包括填料密封加流体动力密封结构，泵轴与泵腔结合部位，采用流体动力密封，驱动端包括第一道副叶轮、驱动端泄压套、第二道副叶轮，非驱动端包括第一道副叶轮、非驱动端泄压套、第二道副叶轮。如图1-2所示，用锁紧螺母将各个副叶轮固定在转动件上,待泵工作时，带动副叶轮一起旋转，保证泥沙不会进入到密封腔。这样的操作保证泵运转时无泄漏，不存在机械磨损，可靠性高，寿命长。

驱动端泄压套和非驱动端泄压套与壳体公差配合安装。内孔处加工成梯型螺纹(Tr)，不仅起到泄压作用，间接的起到螺旋密封作用。特别适用于高压场合，制造简单、成本低、泄压套与轴套之间的非接触式，不发生固定摩擦，工作寿命可长达数十年，维修保养方便。

同时，在密封腔外部放置原有的停车填料密封，防止泵停机时，动力密封失效。

在具体的实施方式中，本发明外接冲洗水，通过水封环冲洗，为盘根冲洗润滑降温，再设一个水封环，将冲洗水和动力密封部位泄漏的介质，通过回水管部件，最后回流至泵进水口。

这样系列的操作，大大降低了船用泵的轴封使用寿命，同时增加了泵的安全稳定性。以上结构特别适合于含有泥沙的场合。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。