[發(fā)明專利]一種閉式旋轉(zhuǎn)機(jī)械氣體密封件的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010097837.8
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111272353B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡東旭;李文;張雪輝;朱陽歷;王欣然;鄒易平;陳海生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號: G01M3/26
• 分類號: G01M3/26;G01H17/00
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

1.一種閉式旋轉(zhuǎn)機(jī)械氣體密封件的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)至少包括一轉(zhuǎn)軸、一氣體密封實(shí)驗(yàn)件、一高壓穩(wěn)壓腔、一低壓穩(wěn)壓腔、一高壓儲氣罐、一低壓儲氣罐，其特征在于，

所述轉(zhuǎn)軸基本呈水平布置，且至少在所述轉(zhuǎn)軸的一端傳動連接一動力單元，所述動力單元用于為所述轉(zhuǎn)軸提供旋轉(zhuǎn)所需的動力；所述轉(zhuǎn)軸上還至少設(shè)有一轉(zhuǎn)速傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器用以測量所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速；

所述高壓穩(wěn)壓腔、低壓穩(wěn)壓腔中均為固定設(shè)置的空腔結(jié)構(gòu)，二者相鄰且有間距地布置，所述轉(zhuǎn)軸的主體段分別穿過所述高壓穩(wěn)壓腔、低壓穩(wěn)壓腔的左右兩側(cè)壁面，其中，

所述高壓穩(wěn)壓腔與低壓穩(wěn)壓腔相鄰的兩個側(cè)壁之間固定設(shè)置所述氣體密封實(shí)驗(yàn)件，且所述轉(zhuǎn)軸穿過所述氣體密封實(shí)驗(yàn)件，所述氣體密封實(shí)驗(yàn)件用以實(shí)現(xiàn)所述高壓穩(wěn)壓腔與低壓穩(wěn)壓腔相鄰的兩個側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)軸之間的密封，

所述高壓穩(wěn)壓腔及低壓穩(wěn)壓腔的另一個側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)軸之間分別設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)用以實(shí)現(xiàn)所述高壓穩(wěn)壓腔與低壓穩(wěn)壓腔的另一個側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)軸之間的密封；

所述高壓儲氣罐通過一排氣管路與所述高壓穩(wěn)壓腔連通，所述排氣管路上至少設(shè)有一第一截止閥、一第一壓力調(diào)節(jié)閥和一流量計(jì)，其中，所述第一截止閥用以控制所述排氣管路的通斷；所述第一壓力調(diào)節(jié)閥用以調(diào)節(jié)所述排氣管路的排氣壓力，繼而調(diào)節(jié)所述高壓穩(wěn)壓腔中氣體工作介質(zhì)的壓力；所述流量計(jì)用以測量所述排氣管路中的氣體流量；

所述高壓穩(wěn)壓腔中設(shè)置一第一壓力傳感器，所述低壓穩(wěn)壓腔中設(shè)置一第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器分別用以監(jiān)測所述高壓穩(wěn)壓腔、低壓穩(wěn)壓腔中氣體工作介質(zhì)的壓力，所述高壓穩(wěn)壓腔、低壓穩(wěn)壓腔中氣體工作介質(zhì)的壓力分別形成為所述氣體密封實(shí)驗(yàn)件的入口壓力及出口壓力；

所述低壓儲氣罐通過一進(jìn)氣管路與所述低壓穩(wěn)壓腔連通，所述進(jìn)氣管路上至少設(shè)有一第二截止閥和一第二壓力調(diào)節(jié)閥，所述第二截止閥用以控制所述進(jìn)氣管路的通斷，所述第二壓力調(diào)節(jié)閥用以調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣管路的氣流壓力，繼而調(diào)節(jié)所述低壓穩(wěn)壓腔中氣體工作介質(zhì)的壓力；

所述高壓儲氣罐與低壓儲氣罐之間還設(shè)置一氣體壓縮裝置，所述氣體壓縮裝置的進(jìn)氣口通過管路與所述低壓儲氣罐連通，所述氣體壓縮裝置的排氣口通過管路與所述高壓儲氣罐連通，所述氣體壓縮裝置用以將所述低壓儲氣罐排出的氣體壓縮至所述高壓儲氣罐。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓儲氣罐、低壓儲氣罐中分別設(shè)置一壓力傳感器，用以分別監(jiān)測所述高壓儲氣罐、低壓儲氣罐中氣體工作介質(zhì)的壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述動力單元包含電動機(jī)及控制設(shè)備，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選配變速齒輪箱。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述動力單元的動力輸出端通過聯(lián)軸器與所述轉(zhuǎn)軸傳動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸基本呈水平布置，其兩端分別通過軸承座進(jìn)行轉(zhuǎn)動支撐。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸的支撐軸承的形式可以為滾動軸承或者滑動軸承。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸與所述高壓穩(wěn)壓腔、低壓穩(wěn)壓腔過渡位置設(shè)置的所述密封結(jié)構(gòu)，采用干氣和迷宮配合的密封形式。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓穩(wěn)壓腔與低壓穩(wěn)壓腔之間的軸向相對位置可調(diào)，所述氣體密封實(shí)驗(yàn)件通過螺栓固定在所述高壓穩(wěn)壓腔和低壓穩(wěn)壓腔之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓力調(diào)節(jié)閥、第二壓力調(diào)節(jié)閥上均設(shè)有控制單元，二者的控制單元分別與所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器通信連接，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器實(shí)時地將所采集到的壓力信號分別傳遞到所述第一壓力調(diào)節(jié)閥、第二壓力調(diào)節(jié)閥的控制單元。