CN102192331A - 一种轴径向组合密封装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离心机械的一种迷宫式密封装置及其方法。一种轴径向组合密封装置及其装配方法，所述装置包括转动轴(8)和前端盖(4)，前端盖(4)向轴心伸出若干径向定密封槽，前端盖(4)轴向伸出至少一圈定密封片；在转动轴(8)上径向伸出若干动密封片(3)，固定相应环形的动密封槽(5)，所述方法，动密封片尾部延长一段调整圈；哈夫式结构的前端盖配置在动密封片***，向动密封槽方向移动，直至前端盖上的定密封片***动密封槽的空腔内确定的位置；推、拉动密封片上的调整圈进行调整至精确位置；所述密封装置同时具备了轴向和径向两个方向的迷宫结构，为国内外在此领域的首创。提高了离心机械级间的密封效果，提高了离心机械的工作效率。

Description

一种轴径向组合密封装置及其装配方法

技术领域

本发明系一种密封装置，具体是涉及用于离心机械的一种迷宫式密封装置及其装配方法。

背景技术

迷宫密封是离心分离机、离心压缩机等机械级间和轴端最基本的密封形式，根据结构特点的不同，可分为平滑式、曲折式、阶梯式及蜂窝式等四种类型。

迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。

由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙，无固体接触，毋须润滑，并允许有热膨胀，适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、离心机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和的级间的密封，其他的动密封的前置密封。

迷宫密封，流体通过迷宫产生阻力并使其流量减少的机能称为“迷宫效应”。对液体，有流体力学效应，其中包括水力磨阻效应、流束收缩效应；对气体，还有热力学效应，即气体在迷宫中因压缩或者膨胀而产生的热转换；此外，还有“透气效应”等，而迷宫效应则是这些效应的综合反应，所以说，迷宫密封机理既复杂，又有较好、较强的密封效果。

在离心机械中稀油润滑轴承座轴向两端的密封是比较重要的课题，比较多的采用迷宫形式的动密封。现有技术迷宫密封中分别有轴向迷宫密封与径向迷宫密封两种方式，它们各自分别具有轴向或者径向的密封结构和功效，但是离心机械级间的压力比较大，单纯采用轴向迷宫密封与径向迷宫密封之中的一种，密封效果不堪理想，本领域还希望能继续改进，希望有一种同时具备轴向和径向组合密封功能的迷宫式密封装置问世。

发明内容

本发明的目的，拟提供一种同时具备轴向和径向组合密封功能的迷宫式密封装置以提高使用在离心机上的密封效果，同时提供其配置方法，以方便制造实施。

本发明的目的是如此来实现的。

一种轴径向组合密封装置，包括转动轴和支撑转动轴的轴承座上哈夫式结构前端盖，其特征在于：

前端盖向轴心伸出若干径向定密封槽，前端盖向端盖内，轴向伸出至少一圈定密封片；

在转动轴上向外，径向伸出若干动密封片，嵌入相应的定密封槽内，且动密封片在定密封槽内的两侧和端部存有间隙；

在转动轴上固定相应环形的动密封槽，定密封片***动密封槽内，且定密封片在动密封槽内的两侧和端部存有间隙。

进一步，所述动密封片在定密封槽内的两侧和端部的间隙距离为1至2.5mm，定密封片在动密封槽内的两侧和端部的间隙距离为0.75至1mm。

进一步，所述动密封片经定位套固定在转动轴上。

进一步，所述动密封槽的截面呈Z或反向Z字，其中一条横边嵌入转动轴的台阶和定位套之间，一条竖边垂直于横边，另一条横边垂直于竖边，与转动轴形成动密封槽环形空腔。

根据一种轴径向组合密封装置的装配方法，其特征在于：

①动密封片尾部贴着转动轴，向外侧，沿轴向延长一段调整圈；

②将动密封槽先固定在转动轴上；

③将哈夫式结构的两块前端盖合拢配置在动密封片***，并共同套置在转动轴上；

④推动前端盖及动密封片向动密封槽方向移动，直至前端盖上的定密封片***动密封槽的空腔内确定的位置；

⑤推、拉动密封片上的调整圈，直至动密封片位于定密封槽内两侧设计确定的间隙距离；

⑥将动密封片固定在转动轴上。

进一步，所述动密封片尾部延长一段调整圈的方式是：在动密封片尾部，由螺钉固定连接一圈截面呈L形的调整圈环。

进一步，在调整圈轴向外壁开设圆孔或螺孔或螺孔中旋入螺钉，作为推、拉动密封片移动的着力点。

采用本发明，在转动轴与轴承座的前端盖之间配置了一个轴径向组合密封装置，所述密封装置同时具备了轴向和径向两个方向的迷宫结构，因此同时具备了轴向和径向两个方向的密封功能，为国内外在此离心机领域的首创。

本发明的优点和优越性：现有技术的迷宫密封仅有一个方向的迷宫密封功能，即轴向，或者径向进行密封，但是采用了本发明的技术方案，同时具备了了轴向和径向两个方向的密封功能，提高了离心机械级间的密封效果，也由此提高了离心机械的工作效率。

附图说明

图1是本发明轴径向组合密封装置及其装配方法的一种实施方式，动密封片向外侧延长一段调整圈，动密封槽先固定在转动轴上的状态剖视图；

图2是在图1的基础上，将哈夫式结构的两块前端盖合拢配置在动密封片***，共同套置在转动轴上的状态剖视图；

图3是在图2的基础上，推动前端盖及动密封片，至定密封片***动密封槽空腔的状态剖视图；

图4是在图3的基础上，推、拉动密封片上的调整圈，调整动密封片(3)至精确定位于定密封槽内两侧规定间隙距离的状态剖视图；

图5是本发明轴径向组合密封装置的一种实施方式，装配在轴承座上的整体结构剖视图；

图6是图1的另一种实施方式，动密封片向外侧延长一段调整圈为一体式结构的剖视图。

图中，1是定位套、2是调整圈环、3是动密封片、4是前端盖、5是动密封槽、6是轴承、7是壳体、8是转动轴。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。

一种轴径向组合密封装置，包括转动轴8和支撑转动轴的轴承座上哈夫式结构前端盖4；

前端盖4向轴心伸出若干径向定密封槽，可以是根据需要，沿轴向排列1、2、3或以上圈数的定密封槽；端盖4向端盖内，轴向伸出至少一圈定密封片，根据需要，可以是沿径向，由小直径至向外大直径，配置多圈定密封片；

在转动轴8上向外，径向伸出若干动密封片3，嵌入相应的定密封槽内，且动密封片3在定密封槽内的两侧和端部存有间隙；

在转动轴8上固定相应环形的动密封槽5，定密封片***动密封槽5内，且定密封片在动密封槽5内的两侧和端部存有间隙，动密封槽5的数量需要与定密封片的数量相一致，也是沿径向由小直径向外侧大直径排列。

所述动密封片3在定密封槽内的两侧和端部的间隙距离1至2.5mm，以及定密封片在动密封槽5内的两侧和端部的间隙距离为0.75至1mm。经计算和试验，间隙为以上距离能取得较好的密封效果。

所述动密封片3经定位套1固定在转动轴8上。定位套1为空心轴套，套置在转动轴8外圈，动密封片3再套置在定位套1外圈，能更好地定位各件的轴向位置。

所述动密封槽5的截面呈Z或反向Z字，其中一条横边嵌入转动轴8的台阶和定位套1之间，一条竖边垂直于横边，另一条横边垂直于竖边，与转动轴8形成动密封槽5环形空腔。如此结构既容易构成圈环形的动密封槽5环形空腔，又便于定位和固定在转动轴8上。

一种根据权利要求1所述轴径向组合密封装置的装配方法：

①动密封片3尾部贴着转动轴8，向外侧，沿轴向延长一段调整圈；

②将动密封槽5先固定在转动轴8上；

③将哈夫式结构的两块前端盖4合拢配置在动密封片3***，并共同套置在转动轴8上；

④推动前端盖4及动密封片3向动密封槽5方向移动，直至前端盖4上的定密封片***动密封槽5的空腔内确定的位置；

⑤推、拉动密封片3上的调整圈，直至动密封片3位于定密封槽内两侧设计确定的间隙距离；

⑥将动密封片3固定在转动轴8上。

只有采用以上方法和顺序，才能实现本发明提出的轴径向组合密封装置的独特结构，才能取得本发明的效果和优越性。

所述动密封片3尾部延长一段调整圈的方式是：在动密封片3尾部，由螺钉固定连接一圈截面呈L形的调整圈环2。动密封片3尾部延长的调整圈可以采用如此结构，既便于加工制作，也便于调整操作使用，而且，对于现有技术现存的动密封片也能再加工，改造使用。

在调整圈轴向外壁开设圆孔或螺孔或螺孔中旋入螺钉，作为推、拉动密封片3移动的着力点。在移动位置调整时，可利用圆孔或螺孔或螺孔中旋入螺钉作为着力点进行操作。

Claims (7)

1.一种轴径向组合密封装置，包括转动轴(8)和支撑转动轴的轴承座上哈夫式结构前端盖(4)，其特征在于：

前端盖(4)向轴心伸出若干径向定密封槽，前端盖(4)向端盖内，轴向伸出至少一圈定密封片；

在转动轴(8)上向外，径向伸出若干动密封片(3)，嵌入相应的定密封槽内，且动密封片(3)在定密封槽内的两侧和端部存有间隙；

在转动轴(8)上固定相应环形的动密封槽(5)，定密封片***动密封槽(5)内，且定密封片在动密封槽(5)内的两侧和端部存有间隙。

2.根据权利要求1所述轴径向组合密封装置，其特征在于：

所述动密封片(3)在定密封槽内的两侧和端部的间隙距离为1至2.5mm，定密封片在动密封槽(5)内的两侧和端部的间隙距离为0.75至1mm。

3.根据权利要求1所述轴径向组合密封装置，其特征在于所述动密封片(3)经定位套(1)固定在转动轴(8)上。

4.根据权利要求1所述轴径向组合密封装置，其特征在于所述动密封槽(5)的截面呈Z或反向Z字，其中一条横边嵌入转动轴(8)的台阶和定位套(1)之间，一条竖边垂直于横边，另一条横边垂直于竖边，与转动轴(8)形成动密封槽(5)环形空腔。

5.一种根据权利要求1所述轴径向组合密封装置的装配方法，其特征在于：

①动密封片(3)尾部贴着转动轴(8)，向外侧，沿轴向延长一段调整圈；

②将动密封槽(5)先固定在转动轴(8)上；

③将哈夫式结构的两块前端盖(4)合拢配置在动密封片(3)***，并共同套置在转动轴(8)上；

④推动前端盖(4)及动密封片(3)向动密封槽(5)方向移动，直至前端盖(4)上的定密封片***动密封槽(5)的空腔内确定的位置；

⑤推、拉动密封片(3)上的调整圈，直至动密封片(3)位于定密封槽内两侧设计确定的间隙距离；

⑥将动密封片(3)固定在转动轴(8)上。

6.根据权利要求5所述轴径向组合密封装置的装配方法，其特征在于所述动密封片(3)尾部延长一段调整圈的方式是：在动密封片(3)尾部，由螺钉固定连接一圈截面呈L形的调整圈环(2)。

7.根据权利要求5或6所述轴径向组合密封装置的装配方法，其特征在于在调整圈轴向外壁开设圆孔或螺孔或螺孔中旋入螺钉，作为推、拉动密封片(3)移动的着力点。

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