[發明專利]一種新型可控制機械密封結構

在審

• 申請號: 202010786194.8
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111998076A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 趙立盛
• 申請（專利權）人: 大連雙龍泵業制造有限公司
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34;F04D29/12
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 王廉

本發明公開一種新型可控制機械密封結構，所述的密封結構包括與泵軸固定連接的旋轉環座，在旋轉環座內嵌入安裝有旋轉環，與所述的旋轉環相配有靜止環，所述靜止環嵌入安裝在靜止環座內，所述靜止環座遠離靜止環的一端連接有推環，所述推環與泵體的壓蓋之間設置有推力彈簧，所述旋轉環座與泵體之間設置有旋轉環密封圈，所述靜止環與壓蓋之間設置有靜止環密封圈，所述的靜止環由固定連接的壓電材料環和摩擦環兩部分組成，摩擦環的端部直接與旋轉環的端面接觸，所述摩擦環上連接有測溫熱電偶，同時壓電材料環通過導線與直流電源相連，所述的壓電材料環與壓蓋之間還設置有壓電材料環密封圈。

技術領域

本發明涉及一種密封結構，特別是一種新型可控制機械密封結構。

背景技術

隨著環境保護需求及生產技術的提高，旋轉軸設備也向著高性能方向不斷發展，機械密封的需求也從低泄漏到零泄漏進而到零揮發逐級發展。石化、航天、核電等領域的蓬勃發展對機械密封的穩定性和可靠性提出了更高的要求。但是傳統的機械密封難以達到上述的要求，研究可控制的機械密封裝置滿足生產需要時非常必要的。

接觸式機械密封是目前最常用的一種旋轉軸用密封方式。具體形式是以一對互相接觸的密封端面在彈力或磁力作用下相對旋轉，進而起到密封流體的作用。旋轉環隨旋轉軸轉動，靜止環一般固定在機蓋等固定件上。在常用的濕式機械密封中密封端面雖然是接觸的，但是因為加工誤差以及密封環端面波度等因素的影響，密封端面中會存在薄薄的液膜，使端面處于混合摩擦狀態，因此液膜的流體動壓效應對密封的泄漏量有著很大的影響。液膜厚度過大，密封的泄漏量會增大，液膜厚度過小，端面摩擦增大，發熱及磨損都較大，不利于密封的長周期運轉。

目前機械密封的使用工況日趨復雜，密封系統自身及外界干擾都會對密封泄漏量產生較大的影響，如密封環的軸向竄動、軸向跳動、力熱耦合變形、端面磨損，系統壓力波動等。因此現在急需要一種能夠實現良好密封的密封結構。

發明內容

本發明是為了解決現有技術所存在的上述不足，提出一種結構簡單，設計巧妙，布局合理，更夠根據現場機械密封使用時溫度及泄漏量等參數對摩擦副內液膜的厚度自動進行適應性的調整，從而保證密封效果的可控制機械密封結構。

本發明的技術解決方案是：一種新型可控制機械密封結構，其特征在于：所述的密封結構包括與泵軸1固定連接的旋轉環座2，在旋轉環座2內嵌入安裝有旋轉環3，與所述的旋轉環3相配有靜止環4，所述靜止環4嵌入安裝在靜止環座5內，所述靜止環座5遠離靜止環4的一端連接有推環6，所述推環6與泵體的壓蓋7之間設置有推力彈簧8，所述旋轉環座2與泵體之間設置有旋轉環密封圈9，所述靜止環4與壓蓋7之間設置有靜止環密封圈10，

所述的靜止環4由固定連接的壓電材料環11和摩擦環12兩部分組成，摩擦環12的端部直接與旋轉環3的端面接觸，所述摩擦環12上連接有測溫熱電偶，同時壓電材料環11通過導線與直流電源相連，

所述壓蓋7上還開設有檢漏口13，所述檢漏口13處設置有檢漏量傳感器，

所述的測溫熱電偶、泄漏量傳感器和直流電源均通過PLC控制系統統一進行控制。

本發明同現有技術相比，具有如下優點：

本種結構形式的新型可控制機械密封結構，其結構簡單，設計巧妙，布局合理，它針對密封要求越來越高的現狀，設計出一種能夠根據實際情況調整摩擦面之間液膜厚度的結構。它利用熱電偶測量摩擦環的實時溫度，一旦發現溫度過高，則說明此時的液膜厚度相對較小，摩擦副之間的摩擦相對較大；泄露量大小由泄漏量傳感器傳遞信號，控制系統判斷；而通過對壓電材料環施加以合適電壓的方式，可以對上述的液膜厚度進行適應性的調整，從而讓本種密封結構長時間運行在最適宜的條件下，既可以達到既定的密封效果，又可防止因磨損而導致的降低使用壽命的問題。并且這種機械密封結構的制作工藝簡單，制造成本低廉，因此可以說它具備了多種優點，特別適合于在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。

附圖說明