砂石泵泵轴密封装置的改进

来源期刊：探矿工程岩土钻掘工程2001年第1期

论文作者：杨喜安

摘    要：采用泵吸反循环钻进工艺施工钻孔灌注桩，当砂石泵泵轴处于转动状态时，从壳外向壳内漏气，影响了砂石泵的真空度，从而影响了钻进效率；当泵轴不工作时，即泵轴不转动，用泥浆泵向孔内注浆时，泥浆通过泵轴向壳外漏出，这便增加了砂石泵轴承的磨损，也增多了维修次数，影响了生产效率。为了保证泵轴在贯穿泵壳处的密封性，并保证泵轴自由灵活地转动，需要设泵轴密封箱。　　在砂石泵泵轴密封箱中，主要使用端面密封结构。端面密封结构的基本原理是利用皮碗、动静环密封摩擦组件所形成的多重密封作用来满足对泵轴的密封要求。皮碗分为2组，一般装有1个或2个。一组被装设在泵轴的叶轮和泵壳之间，位于泵壳内，并且被固定在泵壳上。当泵轴处于没有转动的静止状态，用泥浆泵向孔内注浆时，皮碗在壳内泥浆的压力下紧紧地包在泵轴表面上，这样既可防止泥浆通过密封箱漏出泵壳外，又可防止泥砂等杂物进入泵轴密封箱内。皮碗的截面形状为平放的U形，凹口朝向壳内，凸面朝向壳外。皮碗的特殊结构使泵壳内的泥浆压力越大，皮碗在压力的作用下与轴表面贴靠得越紧密，壳内泥浆就难以漏出壳外。另一组皮碗装在泵壳外，并固定在泵轴轴承壳体上。凹口朝向壳外，凸面朝向泵壳内。当泵轴处于转动状态时，即采用泵吸反循环钻进时，泵壳内形成负压，皮碗在壳外空气的压力下紧紧地包在泵轴表面上，这就防止了空气通过密封箱进入泵壳内。　　静环和动环密封组件被装设在两个皮碗之间。动环借助于弹簧张力紧紧地压在静环上。使静环与泵轴轴面靠在一起，但是却与泵轴表面留有微小的间隙。当泵轴转动时，泵壳内形成负压，向静环与泵壳表面注入冷却水，这些冷却水沿泵轴表面由泵壳外向泵壳内流动，冷却水除了把静环与泵轴的摩擦所产生的热量带走之外，还可把因摩擦产生的金属屑末和污垢冲走，防止它们在填料箱内沉积下来。当冷却水从皮碗由外向内流进时，来自壳外的空气把皮碗压得很紧，但是壳内是负压，壳外空气能把冷却水通过皮碗压进壳内，又使皮碗不与泵轴表面接触，保证了泵轴的转动。