[實用新型]一種可用于監測摩擦扭矩的軸向密封靜環裝置

有效

• 申請號: 201921715276.2
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN211398575U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王明洋;孫鑫暉;劉懷順;任寶杰;曹生照
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種可用于監測摩擦扭矩的軸向密封靜環裝置，該裝置包括：靜環、靜環座、防轉銷和靜態扭矩傳感器。靜環背面開設有對稱的兩個螺紋孔，該裝置所用的防轉銷兩端設有螺紋，一側的螺紋用于與靜環螺紋連接，另一側螺紋與靜態扭矩傳感器連接，靜環座用于固定靜環，并開設有用于支撐防轉銷的通孔，該孔設計成扇環形，滿足防轉銷的運動趨勢。本實用新型通過將防轉銷與靜環固定連接，并將靜環的摩擦扭矩通過與靜環螺紋配合的防轉銷引出至扭矩傳感器，解決了工程中對無法監測靜環摩擦扭矩的難題，在監測密封端面運行狀態實現智能化這一方面有著推動作用，從而進一步提高機械密封的穩定性和可靠性。

技術領域

本實用新型屬于機械密封狀態監測領域，具體涉及一種可用于監測摩擦扭矩的軸向密封靜環裝置。

背景技術

隨著現代工業智能化普及，機械密封技術也正在向著智能密封與在線控制的方向發展，要想實現智能化密封，首先需要對機械密封端面狀態進行監測。機械密封作為工業中旋轉設備上防止工藝介質或潤滑油泄露、節約能源及控制環境污染等關鍵基礎技術和重要基礎部件，其質量和性能決定著設備的使用效率和使用壽命。

機械密封在運行過程中，當運行工況出現異常或較大波動時，機械密封端面間運行狀態改變，導致密封端面間發生摩擦和磨損，從而產生大量摩擦熱，進一步就會導致密封端面發生熱變形，降低機械密封運行的穩定性和安全性，加速了密封性能的退化，最終密封失效。

目前，國內外學者對密封端面運行狀態的研究有對密封環的溫度監測、密封環間膜厚的測量以及使用聲發射傳感器對密封運行狀態監測，以上參數的測量目前都局限于實驗室的實驗和研究階段，在實際工程中并未有實質的應用，主要原因在于測量參數的傳感器體積較大，安裝在實際工程中的密封中十分困難，也不利于后面檢修與維護。而且，各類監測技術中尚未有通過監測密封靜環摩擦扭矩來反應密封端面的運行狀態。

實用新型內容

本實用新型針對密封狀態監測現有技術存在的上述問題，提供一種可用于監測摩擦扭矩的軸向密封靜環裝置，在密封靜環背面原先開設防轉銷孔處改為尺寸相當的螺旋槽，并在其對稱處開設另一螺旋槽，將防轉銷開設螺紋與靜環配合，通過防轉銷將靜環扭矩傳至固定安裝在靜環座外部的靜態扭矩傳感器，從而實現對靜環摩擦扭矩的監測。

為達到上述技術目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種可用于監測摩擦扭矩的軸向密封靜環裝置，包括：靜環、靜環座、防轉銷和靜態扭矩傳感器；在所述靜環背面開設兩個對稱螺旋槽，所述靜環座支撐防轉銷處開設扇環孔，扇環一側與中心線夾角為3°，所述防轉銷兩端刻有螺紋，一端與靜環螺紋連接，另一端與靜態扭矩傳感器連接。

在上述一種可用于監測摩擦扭矩的軸向密封靜環裝置中，靜環座扇環孔可以滿足防轉銷的旋轉運動趨勢，扇環外徑與內徑之差略大于防轉銷直徑，對防轉銷的阻力降到最低。

在上述一種可用于監測摩擦扭矩的軸向密封靜環裝置中，為保證密封性能，安裝有O型密封圈用于輔助密封，O型密封圈對靜環存在較小的摩擦力，在測量靜環摩擦扭矩時會對其真實值有微小影響，但不影響所述裝置對摩擦扭矩的相對值監測。

在上述一種可用于監測摩擦扭矩的軸向密封靜環裝置中，對稱開設兩個螺旋槽的目的在于使靜環的摩擦扭矩更平穩和精確地傳至靜態扭矩傳感器中。

與現有的密封狀態監測技術相比，本實用新型有以下優點：