一种适用于高压水柱塞泵的自动补偿密封磨损间隙的结构
阅读说明：本技术 一种适用于高压水柱塞泵的自动补偿密封磨损间隙的结构 (Structure suitable for automatic compensation seal abrasion clearance of high pressure water plunger pump ) 是由 邵立新 于 2021-10-22 设计创作，主要内容包括：一种适用于高压水柱塞泵的自动补偿密封磨损间隙的结构,采用了带背压的组合密封的特殊结构设计,箍圈蓄能形成径向背压,同时沿着柱塞轴向使用弹簧蓄能,在密封、柱塞正常磨损之间形成间隙后,可以利用蓄能从径向和轴向两个方向去消除间隙,密封组柱塞之间会形成持久的抱紧力,密封和柱塞使用寿命达到传统设计结构的4倍以上。本专利柱塞的密封在组合上采用了二级密封结构设计,一级密封组经过长时间的使用,蓄能释放后产生了渗水现象后,二级增压密封接头就可以投入使用,高压水除鳞泵的使用寿命大幅度提高,除鳞质量稳定,连续生产效率提升,备件和维护成本大幅度降低。(The utility model provides a structure in automatic compensation seal wearing and tearing clearance suitable for high pressure water plunger pump, has adopted the sealed special structural design of combination of taking the backpressure, the band energy storage forms radial backpressure, use the spring energy storage along the plunger axial simultaneously, after sealed, the normal wearing and tearing of plunger form the clearance, can utilize the energy storage to remove the clearance from radial and axial two directions, can form lasting power of holding tightly between the sealed plunger of group, sealed and plunger life reach more than 4 times of traditional design structure. This patent plunger's sealed two-stage seal structure design has been adopted in the combination, and the one-level seal group has produced the infiltration phenomenon after long-time use, and the second grade pressure boost sealing joint just can come into use after the energy storage release, and the life of high pressure water descaling pump increases substantially, and the descaling quality is stable, and continuous production efficiency promotes, spare part and maintenance cost reduce substantially.)
技术领域
本发明涉及高压水柱塞泵领域，具体为一种适用于高压水柱塞泵的自动补偿密封磨损间隙的结构。
背景技术
高压水柱塞泵广泛使用在钢铁行业的金属热成型加工领域，用于清除钢铁原料加热后表面形成的氧化铁皮。随着社会上对钢铁产品的表面质量的要求越来越高，轧钢企业对除鳞压力的要求也越来越高，高压水柱塞泵向高压力大流量的方向发展。高压水柱塞泵的柱塞缸，是将吸入的低压水进行高速压缩，形成高压水射流，通过排液阀排出到高压管道的增压装置。高压力是通过高压密封组件来实现的，传统的高压水柱塞泵使用盘根密封，柱塞在缸体内做高速往复直线运动时，和密封结构高速摩擦产生磨损，密封磨损后和密封和柱塞之间的间隙变大无法自动补偿，造成柱塞缸渗水，只能通停机后过更换密封来解决，成本高效率低下。长时间渗水后逐步发展成漏水泄压，输出压力会大幅度降低，严重影响到钢铁产品的除鳞效果，影响了产品质量和工作效率。
传统的柱塞缸使用盘根密封，纳污能力差，吸入水中的硬质小颗粒处于密封面和柱塞表面之间，在柱塞高速运动时对柱塞表面产生磨粒磨损，柱塞表面磨损后和密封之间产生间隙不能够自动消除，造成柱塞缸泄露失压，严重影响柱塞泵的正常使用。柱塞缸泄漏后输出压力大大降低，导致高压水除鳞的失败，影响钢铁产品的质量导致生产过程中断。需要更换密封和柱塞组件，备件成本和维护成本升高，生产中断导致效率降低。
发明内容
本发明专利公布了一种高压水柱塞泵的自动补偿密封磨损间隙的结构，在密封组件发生磨损间隙变大后，依靠蓄能原件及时消除间隙，可以维持柱塞泵在高压状态上连续工作，不用更换密封，实现了高效节能和低成本运行。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种适用于高压水柱塞泵的自动补偿密封磨损间隙的结构，包括LO背压组合密封；由柱塞体、压盖柱塞、缸体内六方螺栓、静密封一、隔环、五种原件形成高压密封室；原始弹簧、弹簧导套、背压密封组一、填料环一和柱塞在高压密封室内部形成自动补偿密封磨损间隙的工作机制，蓄能后的L型密封提供径向抱紧力补偿径向间隙，蓄能原始弹簧补偿轴向间隙，分室隔环、增压缸体、增压螺盖三种原件形成增压密封室，增压缸底环、背压密封组二、填料环二和柱塞在增压密封室内形成增压高压密封；增压密封在观察到高压密封组发生轻微泄露的时候，通过调整增压螺盖后投入使用，预紧弹簧并帽、内六方螺栓、防止增压螺盖松动，保证可靠增压。
所述L型密封内表面开有螺旋形凹槽，泵吸入水中含有的硬质颗粒被及时的收纳在其中，避免了硬质颗粒和柱塞表面的之间接触而形成磨粒磨损，螺旋线结构避免了硬质颗粒的集聚，硬质颗粒会沿着螺旋线方向排出到泵的出水侧，延长了柱塞的使用寿命，O型圈内径小于L型密封的外径，撑开后O型圈蓄能，套在L型圈的外径上形成背压，在L型密封组件发生磨损后和柱塞产生的间隙会被及时的自动的消除，密封自动的抱紧柱塞表面。
所述原始弹簧被压缩蓄能后安装在高压密封室内，推动弹簧导套顶在背压密封组一上，填料环一依靠分室隔环定位限制了背压密封组件的移动，在密封组件磨损后密封之间产生间隙时，蓄能弹簧释能及时的自动的消除了这个间隙，这些原件和柱塞在高压密封室内形成自动补偿密封磨损间隙的工作机制，蓄能后的高弹性O型圈提供径向抱紧力补偿径向间隙，蓄能原始弹簧补偿轴向间隙，密封组件磨损后形成的间隙被自动的及时的消除，维持柱塞泵在高压力状态下运行。
本发明专利解决的技术问题是：高压水除鳞泵的柱塞密封采用特殊的结构设计，密封和柱塞的接触面设计有螺旋导槽结构，吸入水中有硬质颗粒时被收纳在导槽中不和柱塞表面硬对硬接触，避免了磨粒磨损的发生，硬质颗粒也不会在导槽中聚集，会随着螺旋线到达柱塞泵的高压腔和高压管道内，避免了对柱塞的磨损，提高了柱塞的使用寿命。
本专利密封不采用传统的盘根，采用了带背压的组合密封的特殊结构设计，箍圈蓄能形成径向背压，同时沿着柱塞轴向使用弹簧蓄能，在密封、柱塞正常磨损之间形成间隙后，可以利用蓄能从径向和轴向两个方向去消除间隙，密封组柱塞之间会形成持久的抱紧力，密封和柱塞使用寿命达到传统设计结构的4倍以上。本专利柱塞的密封在组合上采用了二级密封结构设计，一级密封组经过长时间的使用，蓄能释放后产生了渗水现象后，二级增压密封接头就可以投入使用，高压水除鳞泵的使用寿命大幅度提高，除鳞质量稳定，连续生产效率提升，备件和维护成本大幅度降低。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用这种结构的高压水柱塞泵,可以自动吸纳并排出吸入水中的硬质颗粒，在密封磨损后依靠蓄能原件自动消除间隙，有效的避免了柱塞的磨粒磨损，提高了柱塞和密封组件的使用寿命，高压水柱塞泵可以长时间连续工作在高压状态，实现了高效节能和低成本运行。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的L型密封结构图；
具体实施方式
一种适用于高压水柱塞泵的自动补偿密封磨损间隙的结构，包括LO背压组合密封；由柱塞体压盖5、柱塞缸体3、内六方螺栓13、静密封一11、隔环7五种原件形成高压密封室；原始弹簧15、弹簧导套16、背压密封组一19、填料环一9和柱塞1在高压密封室内部形成自动补偿密封磨损间隙的工作机制，蓄能后的L型密封提供径向抱紧力补偿径向间隙，蓄能原始弹簧15补偿轴向间隙，分室隔环7、增压缸体2、增压螺盖4三种原件形成增压密封室，增压缸底环6、背压密封组二20、填料环二10和柱塞1在增压密封室内形成增压高压密封；增压密封在观察到高压密封组发生轻微泄露的时候，通过调整增压螺盖4后投入使用，预紧弹簧22、并帽21、内六方螺栓23防止增压螺盖松动，保证可靠增压。
所述L型密封内表面开有螺旋形凹槽，泵吸入水中含有的硬质颗粒被及时的收纳在其中，避免了硬质颗粒和柱塞表面的之间接触而形成磨粒磨损，螺旋线结构避免了硬质颗粒的集聚，硬质颗粒会沿着螺旋线方向排出到泵的出水侧，延长了柱塞的使用寿命，O型圈201内径小于L型密封101的外径，撑开后O型圈201蓄能，套在L型圈的外径上形成背压，在L型密封组件发生磨损后和柱塞101产生的间隙会被及时的自动的消除，密封自动的抱紧柱塞表面。
所述原始弹簧15被压缩蓄能后安装在高压密封室内，推动弹簧导套16顶在背压密封组一19上，填料环一9依靠分室隔环7定位限制了背压密封组件的移动，在密封组件磨损后密封之间产生间隙时，蓄能弹簧释能及时的自动的消除了这个间隙，这些原件和柱塞1在高压密封室内形成自动补偿密封磨损间隙的工作机制，蓄能后的高弹性O型圈101提供径向抱紧力补偿径向间隙，蓄能原始弹簧15补偿轴向间隙，密封组件磨损后形成的间隙被自动的及时的消除，维持柱塞泵在高压力状态下运行。
LO型背压密封组结构收纳水中硬质颗粒，避免对柱塞表面的磨损，背压胶圈箍紧L密封，补偿密封和柱塞的径向间隙，L密封内表面开螺旋凹槽纳污导污，背压O型圈蓄能后箍紧L密封。
L型圈101收纳水中的硬质颗粒，和柱塞面形成密封，L型圈101大钝角设计，便于O型圈蓄201箍紧，和柱塞接触表面开凹槽，收纳水中的硬质颗粒，凹槽为螺旋线设计，便于硬质颗粒导出。
O型圈201补偿L型圈磨损后和柱塞面形成的径向间隙，O型圈201小尺寸高弹性设计，撑开蓄能后箍在L型圈101外部，密封和柱塞产生间隙后释能，消除间隙抱紧柱塞。
多个OL背压密封组合在一起，和柱塞表面形成一定的接触面积，保证在高压力下的密封效果。
密封组轴向自动压紧装置，其功能作用为：密封磨损产生轴向间隙时可以通过蓄能弹簧自动压紧。柱塞缸底部设有原始弹簧，预紧蓄能后安装。弹簧预紧力通过导向套施加在背压密封组上，把背压密封组件轴向压紧。密封磨损后密封之间会产生间隙，弹簧预紧力自动释放将密封组内的各个密封压紧压实，密封不断的磨损，产生的间隙可以由蓄能弹簧自动进行补偿，对柱塞表面产生持续的抱紧力，大大延长了密封使用寿命，保证了密封的效果。
原始弹簧15自动压紧背压密封组件，弹簧安装后进行与压缩储存势能，密封磨损形成间隙后弹簧释能，自动压紧密封组。
弹簧导向套16储能和释能的作用，沿着轴向传递弹簧力，将密封组压紧压实，弹簧导向套16为铜质薄壁套，和柱塞同心安装，内面和柱塞有微小间隙，为柱塞导向并能降低摩檫力，外面左侧设计有凸起挡住弹簧，和柱塞体压盖5形成的空间距离对弹簧进行压缩储能，在密封磨损后产生间隙时弹簧推动导向套压实密封组件。
背压密封组件一19，4组OL背压密封背靠背堆叠在一起，形成和柱塞的密封面，封闭住柱塞高速运动后产生的高压水工作原理或其它：4组OL背压密封组合后形成一定的接触面积，依靠径向和轴向的蓄能原件持续释能，密封面对柱塞面形成带有一定预压力的包裹结构，封闭柱塞高速运动后产生的高压力水，为高压水柱塞泵输出预定压力的高压水
填料环14限制背压密封组件的位置，平衡来自原始弹簧的传导给密封组件的弹力，填料环的斜角和L型密封大钝角相同，为密封组件提供支撑力，限制密封组件的位置。
增压缸体，其功能作用为：在密封组件一经过长时间运行出现渗水后，依靠增压盖压紧背压密封组件二，在背压密封组二和柱塞表面形成密封面，辅助密封组件一来封闭高压水，维持高压水柱塞泵的高压力输出，增压盖旋紧压实压紧背压密封组二，并帽旋紧预压缩弹簧蓄能，弹簧顶住增压盖防止其松动，保证密封和柱塞面之间形成持久可靠的抱紧力，辅助密封组件一实现高压密封的作用，在密封组一出现轻微渗漏的情况下，仍然能维持高压水柱塞泵的高压力输出。
背压密封组件二20，3组OL背压密封背靠背堆叠在一起，形成和柱塞的密封面，封闭住柱塞高速运动后产生的高压水，3组OL背压密封组合后形成一定的接触面积，依靠增压盖的压紧力，密封面对柱塞面形成带有一定预压力的包裹结构，封闭柱塞高速运动后产生的高压力水
增压盖4旋紧增压盖压紧密封组件二，粗牙螺纹设计，旋转后右移压紧密封组件二。
预紧弹簧22预压缩储能，持续释能压紧增压盖，防止其退扣松动，塔型压簧，通过并帽21进行预压缩储能，释能压紧增压盖防止其松动。
并帽21旋紧后预压缩预紧弹簧，持续释能压紧增压盖，防止其松动，细牙自锁螺纹结构，旋紧后不会退扣松动，保证弹簧预警储能，可以进或退来调整弹簧的预紧力的大小。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。