波紋管式干氣密封裝置以及密封方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械密封裝置，特別是一種波紋管式干氣密封裝置及密封方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干氣密封屬于機械密封中的非接觸式密封，密封效果好，幾乎達(dá)到軸端無泄漏；能耗小，僅為其它類機械密封的5%左右；降低了油的污染和浪費，采用的密封氣體大多是氮氣，對油無污染，夾帶的油經(jīng)分離器分離后能重新使用；減少了設(shè)備投資，只需提供密封氣源即可；使用壽命長。氣膜使靜環(huán)和動環(huán)之間幾乎無磨損；運行平穩(wěn)，降低了事故的發(fā)生率。其采用的彈性元件主要為彈簧，當(dāng)干氣密封的工況條件為高溫、強腐蝕時，彈簧的剛度會受到影響，極不穩(wěn)定，從而使得直接影響密封效果。
[0003]為解決上述采用彈簧代理的不足，本發(fā)明采用金屬波紋管作彈性元件，代替彈簧和輔助密封圈，兼作彈性元件和輔助密封元件，很好的解決了使用彈簧而帶來的不足。而且波紋管本身就是部分平衡型密封，因此適用范圍廣。在低壓或負(fù)壓下波紋管密封具有耐負(fù)壓和抽空能力；在高壓下波紋管在耐壓限內(nèi)仍然可以工作；同時通過改進本發(fā)明能實現(xiàn)整個干氣密封是串聯(lián)式的一二級密封結(jié)構(gòu)，因此在一些特殊工況下，波紋管式干氣密封裝置具有無可替代的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于在此提供一種設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)巧妙，密封效果好，幾乎達(dá)到軸端無泄漏，能耗小，設(shè)備投資少，運行平穩(wěn)，事故的發(fā)生率極低的波紋管式干氣密封裝置；同時本發(fā)明采用波紋管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的彈簧，使得本發(fā)明使用范圍廣，密封效果有明顯提升，工作也十分可靠，并且通過改進使得整個干氣密封是串聯(lián)式的一二級密封結(jié)構(gòu)，因此讓波紋管式干氣密封裝置具有無可替代的優(yōu)勢。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，構(gòu)造一種波紋管式干氣密封裝置，其特征在于:包括靜止件，旋轉(zhuǎn)件，軸，內(nèi)波紋管，外波紋管和外殼；所述靜止件通過定位塊與外殼固定在一起；所述旋轉(zhuǎn)件通過鎖母固定于軸，并跟隨軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。內(nèi)外波紋管可以起到彈簧的作用，但是功能和所起到的作用遠(yuǎn)大與彈簧，采用波紋管實現(xiàn)多種環(huán)境下工作，不會受到高溫、強腐蝕時，影響波紋管的剛度。
[0006]根據(jù)本發(fā)明所述波紋管式干氣密封裝置，其特征在于:靜止件包括外壓蓋，內(nèi)壓蓋，中間連接件，梳齒，內(nèi)波紋管座和外波紋管座；所述外壓蓋和內(nèi)壓蓋通過螺栓與中間連接件連接，內(nèi)波紋管座和外波紋管座分別通過焊接方式與內(nèi)壓蓋和外壓蓋連接；所述梳齒通過螺栓與外壓蓋連接。靜止件事通過定位塊固定于外殼，對于軸的轉(zhuǎn)動是靜止的；其中靜止件中的梳齒與轉(zhuǎn)動件中的鎖母不接觸，具有有一定間隙；中間連接件與外靜環(huán)座不接觸，也具有有一定間隙。
[0007]根據(jù)本發(fā)明所述波紋管式干氣密封裝置，其特征在于:旋轉(zhuǎn)件包括內(nèi)動環(huán)，外動環(huán)，軸套，外動環(huán)座和壓緊套；所述內(nèi)動環(huán)固定在軸套和外動環(huán)座之間，外動環(huán)安裝于外靜動環(huán)座和壓緊套中間；壓緊套通過螺栓與軸套連接，最后通過鎖母固定壓緊套和軸套連接件。
[0008]根據(jù)本發(fā)明所述波紋管式干氣密封裝置，其特征在于:內(nèi)波紋管通過焊接方式固定于內(nèi)推環(huán)和內(nèi)波紋管座之間；外波紋管通過焊接方式固定于外波紋管座和外推環(huán)之間；內(nèi)推環(huán)和外推環(huán)分別通過橡膠O形圈與內(nèi)靜環(huán)和外靜環(huán)連接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明所述波紋管式干氣密封裝置，其特征在于:內(nèi)動環(huán)與外動環(huán)端面開設(shè)有均勻布置的動壓槽。在動環(huán)表面開設(shè)的動壓槽實現(xiàn)了動環(huán)旋轉(zhuǎn)時通過該槽導(dǎo)入的氣體將密封端面推開；將動壓槽均勻的分布，目的在于導(dǎo)入的氣體均勻，使得端面受的推力均勻。
[0010]—種波紋管式干氣密封方法，其特征在于:密封氣(介質(zhì)氣)進入內(nèi)密封腔室，內(nèi)外動環(huán)端面開設(shè)有分布均勻的動壓槽，內(nèi)外動環(huán)旋轉(zhuǎn)時通過動壓槽將氣體導(dǎo)入密封端面間，推開密封面，一級密封無接觸運行；同理，緩沖氣(氮氣)進入外密封腔室，二級密封無接觸運行；二級密封的氮氣泄漏氣與一級密封的介質(zhì)氣泄漏氣一起通過一級泄漏排放，(一級泄漏也是監(jiān)測干氣密封運行狀況的重要指標(biāo))隔離氣通過梳齒分別進入內(nèi)外側(cè)，外側(cè)用于阻止軸承潤滑油進入干氣密封，內(nèi)側(cè)則與二級密封的氮氣泄漏氣體一起隨二級泄漏排放。整個干氣密封是串聯(lián)式的一二級密封結(jié)構(gòu)，動靜環(huán)之間的氣膜厚度即剛度，直接影響了裝置的運行效果，剛度越穩(wěn)定，運行效果越好，由于波紋管的剛度穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于之前的多彈簧剛度穩(wěn)定性，這種波紋管式干氣密封較之以前的彈簧式干氣密封穩(wěn)定性大大提高。
[0011]本發(fā)明有益效果在于:通過合理的設(shè)計各部件并且通過巧妙的配合，實現(xiàn)本發(fā)明結(jié)構(gòu)更加緊湊，通過合理的改進使得本發(fā)明使用范圍更廣，密封效果有明顯提升，工作時也十分穩(wěn)定可靠；采用波紋管作為本發(fā)明中的剛性元件，代替彈簧和輔助密封圈，兼作彈性元件和輔助密封元件，很好的解決了使用彈簧而帶來的不足。而且波紋管本身就是部分平衡型密封，因此適用范圍廣。在低壓或負(fù)壓下波紋管密封具有耐負(fù)壓和抽空能力；在高壓下波紋管在耐壓限內(nèi)仍然可以工作；大大的提高了本發(fā)明的實用范圍。本發(fā)明為串聯(lián)式的一二級密封結(jié)構(gòu)，使得密封效果更佳。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明剖面視圖
圖2是本發(fā)明內(nèi)動環(huán)和外動環(huán)的端面示意圖
圖中:1、定位塊；2、外壓蓋；3、中間連接件；4、內(nèi)壓蓋；5、內(nèi)動環(huán)；6、內(nèi)靜環(huán)；7、內(nèi)推環(huán)；8、內(nèi)波紋管座；9、外動環(huán)座；10、外波紋管；11、軸套；12、壓緊套；13、鎖母；14、梳齒；15、軸；16、外波紋管座；17、內(nèi)波紋管；18、外推環(huán)；19、外靜環(huán)；20、外動環(huán)；21、動壓槽；22、
表示軸旋轉(zhuǎn)方向。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖1-2對本發(fā)明進行詳細(xì)說明，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]如圖1-