[發明專利]機械密封裝置

在審

• 申請號: 201710146263.7
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN108571589A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 黃偉峰;尹源;劉向鋒;索雙富;劉瑩;王玉明;王子羲;李永健
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16;G01N29/14
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 劉葛

本發明提供一種機械密封裝置。所述機械密封裝置包括套設于轉軸的動環和靜環。所述靜環包括第一端面。所述動環包括第二端面。所述第一端面和所述第二端面相對設置。所述第一端面或所述第二端面設置有螺旋槽。所述第一端面和/或所述第二端面設置有使所述動環和所述靜環接觸時產生聲發射信號的摩擦結構。所述靜環進一步包括用于感測所述第一端面和所述第二端面之間產生的聲發射信號的監測裝置。通過所述監測裝置可以有效監測動環和靜環的接觸情況，提高監測的準確性。

技術領域

本發明涉及機械領域，特別是涉及一種機械密封裝置。

背景技術

機械密封一般用作旋轉機械設備的軸端密封，其由一對或數對動環與靜環(均稱為密封環)組成相對旋轉的端面摩擦副。由于摩擦副的動環與靜環間隙很小，從而使動密封得以實現。此外，靜止或微動的泄漏通道由副密封件阻隔。

作為關鍵的軸端密封元件，機械密封的失效可能帶來惡劣的經濟損失甚至人員傷亡。傳統的機械密封無法有效了解摩擦副工作時接觸的情況，無法在摩擦副發生故障的初期及時進行補救，從而造成較大的損失。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的機械密封無法有效了解動環和靜環的接觸情況的問題，提供一種能夠有效了解動環和靜環的接觸情況的機械密封裝置。

一種機械密封裝置，包括套設于轉軸的動環和靜環，所述靜環包括第一端面，所述動環包括第二端面，所述第一端面和所述第二端面接觸設置，所述第一端面或所述第二端面設置有螺旋槽，所述靜環進一步包括用于感測所述第一端面和所述第二端面之間產生的聲發射信號的監測裝置。

在其中一個實施例中，所述第一端面和所述第二端面之間進一步設置有多個摩擦結構，所述多個摩擦結構設置于所述第一端面和/或所述第二端面。

在其中一個實施例中，當所述螺旋槽設置于所述第二端面時，多個所述摩擦結構的設置位置包括：在所述第一端面的邊緣設置，在所述第二端面的內徑的邊緣沿周向間隔設置或同時設置在上述位置。

在其中一個實施例中，所述螺旋槽設置于所述第一端面，多個所述摩擦結構的設置位置包括：在所述第二端面的邊緣設置，在所述第二端面的內徑的邊緣沿周向間隔設置或同時設置在上述位置。

在其中一個實施例中，多個所述摩擦結構均勻間隔設置，或沿所述第一端面或所述第二端面的周向非均勻間隔設置。

在其中一個實施例中，所述摩擦結構為凸起、凹槽或涂層。

在其中一個實施例中，所述監測裝置為聲發射傳感器。

在其中一個實施例中，所述監測裝置設置于所述靜環的內部或所述靜環遠離所述動環的一端。

在其中一個實施例中，所述監測裝置遠離所述動環的一端設置有用于減少周邊振動對所述監測裝置干擾的阻隔元件。

在其中一個實施例中，多個所述監測裝置均勻間隔設置于所述靜環。

在其中一個實施例中，所述第一端面和/或第二端面進一步設置有微米級的密封增強結構，所述密封增強結構包括波度結構、錐度結構及凹坑結構中的一種或幾種。

所述機械密封裝置在摩擦副設置摩擦結構，通過摩擦結構和螺旋槽、摩擦結構和摩擦結構之間的相互摩擦產生聲發射信號，通過監測裝置監測聲發射信號。通過所述監測裝置可以有效監測動環和靜環的接觸情況，提高監測的準確性。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例提供的一種機械密封裝置中監測裝置設置于靜環的結構示意圖；

圖2為本發明一個實施例提供的一種機械密封裝置的靜環的第一端面的外徑的摩擦結構均勻排布示意圖；

圖3為本發明一個實施例提供的一種機械密封裝置的動環的第二端面螺旋槽排布示意圖；