一种高压柱塞泵填料密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压柱塞泵填料密封结构，包括柱塞和填料函，支撑环填料函的一端设置有带台阶的阶梯孔，支撑环柱塞贯穿支撑环阶梯孔，支撑环柱塞上向支撑环阶梯孔的底部依次套接有压缩弹簧、压环、第一密封圈、支撑环和挡环，压缩弹簧将压环、第一密封圈、支撑环和挡环紧压在支撑环台阶处，支撑环与压环内设置有一碳环。本实用新型专利技术结构通过在填料函中的第一密封圈两侧设置压环和支撑环，使柱塞与填料函、支撑环之间的同轴度更高，环和支撑环的沉孔内嵌套支撑柱塞的碳环，简化了碳环的嵌入工艺，柱塞两端碳环支撑，提高了柱塞轴向运动的精度，且通过压环和支撑环保护了碳环不与填料函直接碰撞，从而提升了填料密封结构的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高压柱塞泵填料密封结构
本技术涉及高压流体设备
，尤其涉及一种高压柱塞泵填料密封结构。
技术介绍
高压柱塞泵密封的寿命和可靠性直接影响高压水射流成套设备的使用性能和可靠性，是清洗机制造商和最终用户都十分关心的敏感问题。现有的高压柱塞泵的密封结构中主要包括支撑环和密封环，支撑环的主要作用是承受柱塞对其产生的径向力，防止柱塞往复运动中摆动，具有定向或导向作用，而密封环在介质压力作用下需要有膨胀倾向，使密封环与柱塞套之间的间隙减小，阻塞泄漏通道，密封效果好。由于柱塞是单支点，所以装配时在柱塞和填料函之间不可避免地就会出现同轴度的要求，而支撑环和密封环在填料函中与填料函同轴，故支撑环、密封环与柱塞之间不可避免地就会出现同轴度的要求。柱塞与支撑环、密封环之间的同轴度或大或小，但时刻存在。装配后支撑环和密封环时刻都存在来自柱塞的径向方向的力，压迫支撑环和密封环，不仅使得支撑环和密封环变形严重，加剧磨损，而且大大减低了柱塞泵填料密封的效果。目前，高压柱塞泵中所用的支撑环主要是铜环，铜环虽然具有润滑耐磨作用，但是由于输送介质中存在硬度较高的氧化铁粉，铜环极易划伤，另一方面铜环位于填料函中靠近柱塞的螺纹连接端，所以铜环所承受的径向力大，加剧了铜环的磨损。与此同时，高压柱塞泵中常用到的填料是编结填料，又称“盘根”是以棉、麻、化学纤维纺线后编结成方形绳状并在其中浸入聚四氟乙烯及其他润滑剂，其耐磨性、柔软性和密实性较好，但耐热性较差，在高压泵工作压力为50Mpa时，柱塞高速往返的摩擦下，极易软化，碎片化，影响柱塞的密封效果，使得泵出口处流量、压力不稳定，泄露严重，使用寿命短，增加了检修成本，降低了生产效率。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种高压柱塞泵填料密封结构，从而解决上述问题。为实现上述目的，本技术公开了一种高压柱塞泵填料密封结构，包括柱塞和填料函，所述填料函的一端设置有带台阶的阶梯孔，所述柱塞贯穿所述阶梯孔，所述柱塞上向所述阶梯孔的底部依次套接有压缩弹簧、压环、第一密封圈、支撑环和挡环，所述压缩弹簧将所述压环、第一密封圈、支撑环和挡环紧压在所述台阶处，所述压环和支撑环上设置有可与所述柱塞滑动连接的碳环。进一步的，所述压环靠近所述第一密封圈的端面上设置有一第一沉孔，所述碳环设置于所述第一沉孔内。进一步的，所述支撑环上设置有所述第一沉孔，所述碳环设置于所述第一沉孔内。进一步的，所述支撑环的所述碳环靠近所述挡环设置。进一步的，所述填料函的另一端设置有与所述阶梯孔连通的第二沉孔，所述第二沉孔内设置有套接在所述柱塞上的第二密封圈。进一步的，所述台阶与所述柱塞滑动连接的面上设置有一冷却腔，所述填料函上设置有连通所述冷却腔的冷却水进口和冷却水出口。进一步的，所述冷却腔为环绕所述柱塞的环形槽结构。进一步的，所述第一密封圈为V型组合密封圈，依次包括V型支撑环、V型主密封环、V型耐压环。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术结构通过在填料函中的第一密封圈两侧设置压环和支撑环，使柱塞与填料函、支撑环之间的同轴度更高，柱塞作用在支撑环和第一密封圈上的力减少且更均匀化，同时，在压环和支撑环的沉孔内嵌套支撑柱塞的碳环，简化了碳环的嵌入工艺，柱塞两端碳环支撑，提高了柱塞轴向运动的精度，且通过压环和支撑环保护了碳环不与填料函直接碰撞，充分结合了压环和支撑环的强度和碳环的耐磨、自润滑的特点，而第一密封圈采用高分子材料制作的V型密封圈，使其具有更好的耐高温和耐摩擦的性能，从而提升了填料密封结构的整体性能。下面将参照附图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术实施例公开的高压柱塞泵填料密封结构的结构示意图；图2是本技术实施例公开的压环和支撑环的剖视示意图；图3是本技术实施例公开的第一密封圈的剖视示意图。图例说明：1、填料函；2、压环；3、第一密封圈；4、支撑环；5、挡环；6、冷却水进口；7、第二密封圈；8、弹簧挡圈；9、冷却水出口；10、冷却腔；11、阶梯孔；12、柱塞；13、压缩弹簧；15、碳环；16、V型支撑环；17、V型主密封环；18、V型耐压环；19、台阶；20、第一沉孔；21、第二沉孔。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1-图3所示，本技术公开了一种高压柱塞泵填料密封结构，包括柱塞12和填料函1，填料函1的一端设置有带台阶19的阶梯孔11，柱塞12贯穿阶梯孔11并与阶梯孔11底部通孔滑动套接，柱塞12上向阶梯孔11的底部依次套接有压缩弹簧13、压环2、第一密封圈3和挡环5，压缩弹簧13将压环2、第一密封圈3和挡环5紧压在台阶19处，从而达到压紧密封的效果，压环2与柱塞12相对的内侧设置有可与柱塞12滑动套接的碳环15，同时，在本实施例中，还包括套接在柱塞12上、与压环2结构相同的支撑环4(压环2和支撑环4均为相对质地较软的铜材料)，支撑环4位于第一密封圈3和挡环5之间。从而通过压环2和支撑环4保护了碳环15不与填料函1直接碰撞，充分结合了压环2和支撑环4的强度和碳环15的耐磨、自润滑的特点。在碳环15的具体设置中，压环2靠近第一密封圈3的端面上设置有一第一沉孔20，碳环15设置于第一沉孔20内，该种设置方式更利于简化碳环15嵌入支撑环4、压环2的工艺过程。从而不仅保证了碳环15与柱塞12的接触支撑，使柱塞12作用在支撑环4和第一密封圈3上的力减少且更均匀化，同时，也通过压环2和支撑环4保护了碳环15不与填料函1直接碰撞，保证了碳环15能持续发挥作用，而在支撑环4的装配时，支撑环4上的碳环15可以靠近第一密封圈3设置，也可以靠近挡环5设置；其中，优选靠近挡环5设置，该种设置方式经现场试用，其使用寿命更长。在本实施例中，填料函1的另一端设置有与阶梯孔11连通的第二沉孔21，第二沉孔21内设置有套接在柱塞12上的第二密封圈7，在具体设置时，第二密封圈7选用YX型密封圈，且通过第二沉孔21端部环槽内的弹簧挡圈8限位，以保证台阶19的另一侧的密封。在本实施例中，填料函1位于柱塞12的外侧还设置有一冷却腔10，该冷却腔10设置在阶梯孔11的底部与柱塞12滑动套接处(主要由于该处为摩擦产热最大处)，冷却腔10呈环绕柱塞12表面的环形凹槽结构，填料函1上设置有连通冷却腔10的冷却水进口6和冷却水出口9，从而可以降低该处密封结构的热量，进而提高密封件等的使用寿命。在本实施例中，第一密封圈3为耐高温、耐摩擦的V型组合密封圈，依次包括V型支撑环16、V型主密封环17、V型耐压环18。以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压柱塞泵填料密封结构，其特征在于，包括柱塞(12)和填料函(1)，所述填料函(1)设置有带台阶(19)的阶梯孔(11)，所述柱塞(12)贯穿所述阶梯孔(11)，所述柱塞(12)上向所述阶梯孔(11)的底部依次套接有压缩弹簧(13)、压环(2)、第一密封圈(3)、支撑环(4)和挡环(5)，所述压缩弹簧(13)将所述压环(2)、第一密封圈(3)、支撑环(4)和挡环(5)紧压在所述台阶(19)处，所述压环(2)和支撑环(4)上设置有可与所述柱塞(12)滑动连接的碳环(15)。

【技术特征摘要】
1.一种高压柱塞泵填料密封结构，其特征在于，包括柱塞(12)和填料函(1)，所述填料函(1)设置有带台阶(19)的阶梯孔(11)，所述柱塞(12)贯穿所述阶梯孔(11)，所述柱塞(12)上向所述阶梯孔(11)的底部依次套接有压缩弹簧(13)、压环(2)、第一密封圈(3)、支撑环(4)和挡环(5)，所述压缩弹簧(13)将所述压环(2)、第一密封圈(3)、支撑环(4)和挡环(5)紧压在所述台阶(19)处，所述压环(2)和支撑环(4)上设置有可与所述柱塞(12)滑动连接的碳环(15)。2.根据权利要求1所述的高压柱塞泵填料密封结构，其特征在于，所述压环(2)靠近所述第一密封圈(3)的端面上设置有一第一沉孔(20)，所述碳环(15)设置于所述第一沉孔(20)内。3.根据权利要求2所述的高压柱塞泵填料密封结构，其特征在于，所述支撑环(4)上设置有所述第一沉孔(20)，所述碳环(15)设置于所述第一沉孔(20)内。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛桂庭，欧阳邓培，刘智谋，柯熠，韩德奎，丁亚飞，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43