[發明專利]一種多級減壓密封結構和密封方法

在審

• 申請號: 202010844894.8
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112032308A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 章宇慶;李艷;周炳水
• 申請（專利權）人: 中國聯合工程有限公司
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16;F16J15/18
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 梁斌

本發明涉及一種多級減壓密封結構和密封方法，屬于真空密封技術領域。本發明包括高真空容器、接觸密封軸套、密封材料、多級減壓容器、減壓密封軸套和轉軸；所述接觸密封軸套安裝在高真空容器的密封出口端，套裝在轉軸上，并與多級減壓容器采用螺栓連接；所述接觸密封軸套的內壁設置有容腔，所述密封材料填充在容腔內，形成一級接觸式密封；所述減壓密封軸套采用過盈配合的方式裝配在轉軸上，右端與輸入軸采用螺栓連接、用于傳遞扭矩；降低了減壓密封容器真空度要求，減小了間縫隙通道等效流導，可實現大容積容器在高轉速、大軸徑旋轉軸伸出端的長壽命可靠高真空密封。

技術領域

本發明涉及一種多級減壓密封結構和密封方法，屬于真空密封技術領域。

背景技術

減壓密封是在高真空容器外設置附加容器，并在附加容器和高真空容器之間建立縫隙通道，通過對附加容器預抽真空，達到將高真空容器漏氣率控制在允許范圍之內的無接觸式真空動密封方法。減壓密封方法結構簡單、性能可靠，對真空密封的轉軸直徑、真空度、容器尺寸都沒有限制，適用于高溫、高壓等惡劣環境下要求高真空、高轉速、大軸徑和大容積的長壽命可靠真空密封。但是，傳統的減壓密封方法和密封結構采用一級減壓，即僅在高真空容器外設置一個附加容器，附加容器和高真空容器之間為直流縫隙通道。若要實現密封容器的高真空度，特別是大尺寸轉軸的密封，對附加容器真空度要求和容器間縫隙通道流導要求很高，難以實現。

專利文獻（CN209370457U）、專利文獻（CN205207618U）和專利文獻（CN203009369U）等公開文獻中的減壓密封結構都僅使用了一個附加容器腔和直流縫隙通道，都是對高壓容器的密封，無法實現真空容器的高真空度，且只能實現小尺寸轉軸密封。專利文獻（CN208686974U）、專利文獻（CN203809704U）和專利文獻（CN203009369U）等公開文獻中的采用了多級減壓密封結構，但也都是對高壓容器的密封，無法實現真空容器的高真空度，且不適用于轉軸的旋轉密封。

綜上，為實現大容積容器在高轉速、大軸徑旋轉軸伸出端的長壽命可靠高真空密封，設計了一種多級減壓密封方法和密封結構。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，能夠實現大容積容器在高轉速、大軸徑旋轉軸伸出端的長壽命可靠高真空密封的多級減壓密封結構和密封方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種多級減壓密封結構，其結構特點在于：包括高真空容器、接觸密封軸套、密封材料、多級減壓容器、減壓密封軸套和轉軸；所述接觸密封軸套安裝在高真空容器的密封出口端，套裝在轉軸上，并與多級減壓容器采用螺栓連接；所述接觸密封軸套的內壁設置有容腔；所述密封材料填充在容腔內，形成一級接觸式密封；所述減壓密封軸套采用過盈配合的方式裝配在轉軸上，且所述減壓密封軸套的右端與輸入軸采用螺栓連接、用于傳遞扭矩；所述多級減壓容器套裝在減壓密封軸套上。

進一步地，所述多級減壓容器包括多級環形附加容器，所述環形附加容器的外壁均設置有抽氣通道，所述多級環形附加容器之間、環形附加容器與減壓容器兩端面之間設置有迷宮密封梳齒，所述迷宮密封梳齒與轉軸之間形成迷宮密封式間隙通道。

進一步地，所述多級減壓容器包括一號環形附加容器、二號環形附加容器、三號環形附加容器、一號抽氣通道、二號抽氣通道、三號抽氣通道、一號迷宮密封梳齒、二號迷宮密封梳齒、三號迷宮密封梳齒和四號迷宮密封梳齒。

進一步地，所述一號環形附加容器、二號環形附加容器和三號環形附加容器串聯，并通過一號抽氣通道、二號抽氣通道和三號抽氣通道外接真空泵，工作時容器內真空度逐級遞減。

進一步地，所述一號迷宮密封梳齒、二號迷宮密封梳齒、三號迷宮密封梳齒和四號迷宮密封梳齒均與容器外殼為焊接連接，并與轉軸裝配分別形成一號迷宮密封式間隙通道、二號迷宮密封式間隙通道、三號迷宮密封式間隙通道和四號迷宮密封式間隙通道，且迷宮密封梳齒數分別為4、5、5、3。