[發明專利]一種集成式軸端密封裝置

有效

• 申請號: 201310022931.7
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103939607A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 趙旭;何德強;王瑞;劉世平;郭輝;張睿;張萬堯
• 申請（專利權）人: 天華化工機械及自動化研究設計院有限公司
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16;F16J15/40
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發明涉及一種旋轉軸設備軸端集成式組合密封結構，主要應用于石油化工行業中設備殼內介質呈氣液或液固混合相中低壓旋轉軸式設備的軸端密封。

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背景技術

現有石油化工行業中設備殼內介質呈氣液或液固混合相中低壓旋轉軸式設備的軸端密封主要應用浮環密封、機械密封等密封結構；現有類似于該組合密封的密封結構如下：

⑴組合式浮環密封裝置（專利號為00132605.8）和一種浮環密封裝置（專利號為CN1334408A），該技術主要基于浮環密封對其局限性進行優化處理；組合式浮環密封裝置（專利號為00132605.8）主要提高浮環密封裝置對油氣壓差的適應性，擴大安全運行范圍，并有效降低密封油的內泄漏量；另一種浮環密封裝置（專利號為CN1334408A）在內浮環的環形壁面內具有連通內浮環的內孔和外壁的通道，從而有效降低內浮環的溫度，保證密封裝置的安全運行。該型密封結構主要適用于石油化工等行業的透平，離心壓縮機等流體機械的軸端密封，其技術局限性在于浮環密封所存在的輕微泄漏仍然存在，對于需要實現殼體內部危險介質零泄漏目的設備來說，該型密封結構很難實現長期穩定運行。

⑵一種旋轉軸組合密封裝置（專利號為CN101799075A），該技術屬于機械密封領域，主要適用于軍工、船舶及航海等領域中的液體密封，其解決的技術問題是在低溫、無污染、無泄漏等苛刻密封性能要求下對液體進行密封；

其技術局限性在于該型密封結構屬于機械密封領域，對于液固混合相介質，其內部密封組件磨損較快，導致后期運行及維護成本較高。

發明內容

鑒于上述現有密封結構在工業運行過程中的局限性，本發明的目的在于提供一種集成式軸端密封裝置。主要適用于石油化工行業中設備殼內介質呈氣液或液固混合相中低壓旋轉軸式設備的軸端組合密封。

本發明的技術方案是：

一種集成式軸端密封裝置，主要由一級浮環密封、二級設有密封介質分配環的填料密封倉組成，其特征是：

一級浮環密封結構由多組浮環密封組成，前幾組與后幾組背靠背對稱安裝，分別放置在L型隔環的兩側；依次裝入浮環腔體，通過浮環壓蓋限位組裝成一體，再安裝在軸套上，密封介質注入軟管Ⅱ通過浮環腔體進入L型隔環；每組浮環密封由碳環，L型隔環，限位環，止轉銷，軸向彈簧組成；O型密封圈I嵌入浮環腔體外表面，碳環為分瓣式，其內壁設有半圓形溝槽，外圓圓周用拉簧箍緊為一體，碳環密封端面緊靠軸向彈簧，接近L型隔環，止轉銷居于碳環間；限位環居于碳環與L型隔環間；軸套內壁與旋轉軸置有O型密封圈Ⅱ；

二級設有密封介質分配環的填料密封倉是由硬質隔環、填料、密封介質分配環、填料壓蓋及填料函組成；環壓蓋與浮環腔體間裝有密封墊片,并通過浮環腔體固定螺釘與浮環壓蓋固定螺釘緊固；軸套外側布有填料壓蓋、硬質隔環、填料、密封介質分配環，填料分居密封介質分配環兩側，硬質隔環、填料函與填料壓蓋又分別居于填料和密封介質分配環的兩側，填料函置于填料壓蓋、硬質隔環、填料、密封介質分配環外側，與浮環腔體和浮環壓蓋結合；填料壓蓋與?填料函通過填料壓蓋固定螺栓緊固，填料函與浮環腔體通過填料函固定螺栓緊固，密封介質注入軟管I通過填料函進入密封介質分配環。

上述的浮環腔體固定座內壁與旋轉軸設備中心同心度≤0.04mm，

上述的碳環內壁均設有R=1的半圓形溝槽。

上述的密封氣體壓力高于旋轉軸設備殼內工作壓力，其壓力差≤0.04～0.06Mpa。

上述的填料函內壁與旋轉軸設備中心同心度≤0.04mm。

本發明的優點和產生的有益效果是：

1、本發明涉及的由一級浮環密封、二級設有密封介質分配環的填料密封倉、軸套及O型密封圈集成的組合密封結構可以達到旋轉軸式設備內部危險介質零泄漏目的，且該裝置具有壽命長、密封可靠、維護簡單、檢修方便及無污染等優點，克服了現有密封結構在使用過程中的局限性。

2、本發明屬于接觸式密封與非接觸式密封的集成式多級組合密封，匹配的密封氣體與轉軸式設備密封介質的工況相適應，實現一級浮環密封、二級設有密封介質分配環的填料密封倉密封。

3、固定座密封端面與旋轉軸設備中心垂直度≤0.04mm，共同保證一級浮環密封、二級填料密封與旋轉軸之間密封壓力均勻，可實現旋轉軸設備殼內危險介質的有效密封。

4、軸套表面進行了鍍鉻硬化處理，其表面粗糙度≤0.8μm，保證軸套與旋轉軸設備殼體整體精度彌合，實現旋轉軸式設備內部危險介質零泄漏目的。

附圖說明