CN102519684B - 一种动密封试验装置及密封间隙调整方法 - Google Patents

Abstract

一种动密封试验装置及密封间隙调整方法，装置包括筒体、转子和变频电机，筒体具有气体出口，筒体上设有盖板，盖板具有气体进口，筒体内设有密封件装配座，密封件与转子之间形成密封间隙；转子一端置于筒体内，另一端延伸出筒体并安装在轴承上，延伸出筒体的转子端部与变频电机输出轴联接。调整方法包括步骤：1）在装配座上装入密封件，将盖板安装在装配座上；2）确定好需要试验的密封间隙，根据需要试验的密封间隙选出对应规格塞尺；3）将塞尺压在密封件与转子之间，使密封件压紧塞尺；将盖板上的紧定螺钉把紧，使密封件定位；4）取出塞尺；5）装上筒体的盖板，将气体输送管道密封对接在盖板的气体进口处；启动密封试验系统即可。

Description

一种动密封试验装置及密封间隙调整方法

技术领域

本发明涉及机器（或设备）的动密封试验技术，具体是一种动密封试验装置，以及试验装置中的密封间隙调整方法。

背景技术

密封的目的是为了阻止或减小介质（包括气体、液体和固体）泄漏，在各个行业中得到了广泛应用，尤其在一些特殊行业（如机械、化工等）更是具有非常重要的作用。

密封分为静密封和动密封两大类，其中动密封在工程中应用之前，需要通过各种性能的试验验证，特别是密封性和可靠性的试验验证最为重要，由试验数据对动密封在工程中的应用进行有效支持。但是，由于密封泄漏属于小间隙泄露，对试验数据精度有较高的要求，只有较高精度的试验数据才能良好的指导动密封在工程中应用，若试验数据的精度较差，将会对动密封在工程中的应用进行错误指导，从而造成各种不利后果，包括经济、安全等等。

目前，对动密封的试验数据采集是通过动密封试验系统实现的。参见图1：试验系统中，气体由大压比、小流量的鼓风机1增压，增压后通过消音器2进入储气罐3，在储气罐3中稳压，稳压后通过阀门5和涡轮流量计6进入试验装置10的密封筒体，在密封筒体的气体进口处分别设有进口温度测点8和进口压力测点7，气体通过试验装置内的密封件与转子形成的密封间隙以及密封筒体上的气体出口排入大气，在密封筒体的气体出口处设有出口压力测点9，在阀门5和储气罐3之间的管线上设有放空阀4，涡轮流量计6前的压力通过调整放空阀4的开度来调节，可进行变压比试验。参见图2：上述试验系统的试验装置包括筒体、转子和变频电机，筒体具有气体出口，筒体上设有盖板，盖板具有气体进口，筒体与盖板构成一个相对的密封空间，筒体内通过装配座安装有密封件，密封件与转子之间形成密封间隙；变频电机固定在筒体外的机架上，用作驱动转子；转子的两端分别从筒体和盖板上延伸出，并安装在各自的轴承上。该结构的试验装置理论上是将气体经气体进口、密封间隙和气体出口排入大气，使气体出口成为气体的唯一排出通道，通过对气体在各个段的具体数据采集，形成试验数据。但是，实际试验中，气体除了在试验装置筒体上预设定的气体出口排入大气外，还从一个未预设的气体出口排入大气，这个未预设的气体出口即为盖板上的转子孔，也就是说，所有经气体进口进入筒体内的气体并未按理论设想的那样经密封间隙和气体出口排出，而是有一部分气体经转子的轴端泄漏而出，使得试验装置的气体出口不唯一，涡轮流量计测得的气体流量并非是经过密封间隙的泄漏量，所采集的试验数据也就存在较大的误差，若依靠该试验数据对密封件在工程中的应用进行指导，那将是错误的，会带来一系列不利后果。

此外，试验装置中的密封件与转子之间的密封间隙调整是依靠密封件的直接加工来保证的，若加工好的密封件在试验装置中的密封间隙调整还存在缺陷、无法达到预设密封间隙值时，则通过增加垫片或对密封件进行修磨而得以实现。该调整方法不仅对试验的密封件生产加工提出了苛刻的技术要求，增大了工人劳动强度，降低了试验作业效率，而且调整得到的预设密封间隙精度低，误差大，从而造成试验数据误差增大，不利密封件在工程中应用。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对上述现有动密封试验装置结构的不足，提供一种气体出口唯一、所采集试验数据精确、可靠性高的动密封试验装置。

本发明的目的之二在于：针对上述现有调整方法的不足，利用本发明目的之一的试验装置，提供一种操作简单、高效快捷、方便实用、调整精确的动密封试验装置密封间隙调整方法。

本发明的目的之一通过下述技术方案实现：一种动密封试验装置，包括筒体、转子和变频电机，所述筒体具有气体出口，筒体上设有盖板一，盖板一具有气体进口，筒体内设有密封件的装配座，密封件与转子之间形成密封间隙；所述变频电机用作驱动转子；所述转子的一端置于筒体内，另一端延伸出筒体并安装在轴承上，延伸出筒体的转子端部与变频电机的输出轴联接。

所述装配座上设有盖板二，装配座与盖板二之间形成夹持密封件的T型槽，在盖板二上设有固定密封件的紧定螺钉。

所述紧定螺钉轴向设在盖板二的端部。

本发明的目的之二通过下述技术方案实现：上述动密封试验装置的密封间隙调整方法，包括以下步骤：

1）. 在筒体内的装配座上轴向装入密封件，并将盖板二安装在装配座上；

2）. 确定好需要试验的密封间隙，根据需要试验的密封间隙选出对应规格的塞尺；

3）. 将塞尺压在密封件与转子之间，并在密封件的气体进口处和气体出口处施加力，使密封件压紧塞尺；将盖板二上的紧定螺钉把紧，使密封件定位；

4）. 取出塞尺；

5）. 装上筒体的盖板一，并将气体输送管道密封对接在盖板一的气体进口处；启动整个密封试验系统，即可进行试验要求的数据采集。

步骤2）的塞尺为标准塞尺。

本发明的有益效果是：

本试验装置将转子以单悬臂结构设置，避免在需要气体通过的密封间隙之前的空间内设置过多的孔隙，进而保证气体出口的唯一性，符合理论设计要求，当气体按预设的气体出口排出时，试验系统中的涡轮流量计所测气体流量即为通过试验装置中密封间隙的泄漏量，所采集的试验数据精度高，从而对密封件在工程中应用提供可靠的试验数据支持。

本调整方法利用本试验装置的结构，并配以标准塞尺定位，对密封间隙进行精确调整，所调密封间隙能完全满足试验前所预设的密封间隙值，该调整方法不仅降低了对密封件的加工要求，减轻了工人劳动强度，而且具有操作简单、高效快捷、方便实用、精确度高、可靠稳定等特点。

附图说明

图1是动密封试验系统的结构框图。

图2是现有试验装置的结构示意图。

图3是本发明的一种结构示意图。

图4是图3中局部A的放大图。

图中代号含义：1—鼓风机；2—消音器；3—储气罐；4—放空阀；5—阀门；6—涡轮流量计；7—进口压力测点；8—进口温度测点；9—出口压力测点；10—试验装置；11—筒体；12—盖板一；13—转子；14—轴承；15—变频电机；16—机架；17—输出轴；18—气体出口；19—气体进口；20—装配座；21—密封件；22—盖板二；23—紧定螺钉。

具体实施方式

参见图1：本试验装置是动密封试验系统（现有已公开技术）中的一个部分。在试验系统中，气体由大压比、小流量的鼓风机1增压，增压后通过消音器2进入储气罐3，气体在储气罐3中稳压，稳压后通过阀门5和涡轮流量计6进入试验装置10的密封筒体，在密封筒体的气体进口处分别设有进口温度测点8和进口压力测点7，气体通过试验装置内的密封件与转子形成的密封间隙以及密封筒体上的气体出口排入大气，在密封筒体的气体出口处设有出口压力测点9，在阀门5和储气罐3之间的管线上设有放空阀4，涡轮流量计6前的压力通过调整放空阀4的开度来调节，可进行变压比试验。

参见图3和图4：本试验装置包括筒体11、转子13和变频电机15。其中，筒体11具有气体出口18，筒体11上设有盖板一12，盖板一12具有气体进口19，筒体11与盖板一12构成一个相对的密封空间，在筒体11内设有密封件21的装配座20；在装配座20上设有盖板二22，装配座20与盖板二22之间形成夹持密封件21的T型槽（该T型槽与密封件21的装配根部相对应），在盖板二22的端部位置轴向设有紧定螺钉23，紧定螺钉23用作固定密封件21；密封件21与转子13之间形成密封间隙；转子13的一端置于筒体11内，另一端延伸出筒体11，并安装在机架16上的轴承14上，转子13呈单悬臂结构；变频电机15安装在机架16上，变频电机15的输出轴17与延伸出筒体11的转子13端部相对应，延伸出筒体11的转子13端部与变频电机15的输出轴17联接，变频电机15用作驱动转子13，变频电机15的转速为0～6000转/分钟，因而本试验装置可进行0～6000转/分钟的变转速动态密封。

本试验装置的结构设计，将试验系统中通过涡轮流量计6的气体全部都经过密封件21与转子9之间形成的密封间隙排入大气，不存在额外的泄漏，涡轮流量计6测得的气体流量即为通过密封间隙的泄漏量，保证了试验数据的准确性，为密封件21的工程应用提供有效、可靠的数据支持。

上述动密封试验装置中的密封间隙调整通过本方法实现，具体包括以下步骤：

1）. 在筒体11内的装配座20上轴向装入密封件21，并将盖板二22安装在装配座20上，确保盖板二22与装配座20连接可靠；

2）. 预先确定好需要试验的密封间隙，然后根据需要试验的密封间隙选出对应规格的标准塞尺；

3）. 将塞尺压在密封件21与转子13之间，并在密封件21的气体进口处和气体出口处施加力，使密封件21的齿压紧塞尺；待密封件21的齿压紧塞尺后，将盖板二22上的紧定螺钉23把紧，使密封件21形成稳定可靠的定位；

4）. 待密封件21定位后，将塞尺取出，取出塞尺后的密封件21与转子13之间形成的间隙正好等于预先确定需要试验的密封间隙；

5）. 将筒体11的盖板一12装上，并将连接在试验系统涡轮流量计上的气体输送管道密封对接在盖板一12的气体进口处19；启动整个密封试验系统，即可进行试验要求的数据采集。当一个工况试验完成后，可以改变参数进行下一工况的试验。

本发明所提及的密封件结构为本领域的公知技术，都是由多个弧段组合成环形状。

Claims (3)

1.一种动密封试验装置，包括筒体（11）、转子（13）和变频电机（15），所述筒体（11）具有气体出口（18），筒体（11）上设有盖板一（12），盖板一（12）具有气体进口（19），筒体（11）内设有密封件（21）的装配座（20），密封件（21）与转子（13）之间形成密封间隙；所述变频电机（15）用作驱动转子（13）；其特征在于：所述转子（13）的一端置于筒体（11）内，另一端延伸出筒体（11）并安装在轴承（14）上，延伸出筒体（11）的转子（13）端部与变频电机（15）的输出轴（17）联接。

2.根据权利要求1所述动密封试验装置，其特征在于：所述装配座（20）上设有盖板二（22），装配座（20）与盖板二（22）之间形成夹持密封件（21）的T型槽，在盖板二（22）上设有固定密封件（21）的紧定螺钉（23）。

3.根据权利要求2所述动密封试验装置，其特征在于：所述紧定螺钉（23）轴向设在盖板二（22）的端部。