CN106949241B - 一种船闸式轴密封箱及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船闸式轴密封箱及其使用方法，该轴密封箱采用类似于船闸式的分段封闭方式，使用隔板将箱体分为三个密封腔，两端的密封腔内有充气密封圈，各密封腔连接有进气阀门，排气阀门，安全阀和气压表，异径轴上缠绕有柔性填料绳。本发明相比现有技术具有以下优点：轴的不同直径处采用分段通过，始终有一道密封作用在轴上，保证无泄漏；密封压力是弹性密封体受气压作用时紧贴轴外部产生的，可灵活调节；上、下密封的投入和撤出由外部阀门的开关动作完成，操作可控性好；中间气体密封腔充满惰性气体保护，安全度高；异径轴外部缠绕柔性填料绳，对异径轴自身外表面光洁度不作要求。
Description
技术领域
本发明涉及轴密封技术领域，尤其涉及的是一种船闸式轴密封箱及其使用方法。
背景技术
日常生活中，很多生活用品需要密封。如打气筒的活塞和筒体、注射器的推柱和注射管、抽真空器的活塞和筒体，对密封方式的要求较为苛刻，既要保证静止时不漏气，还要保证运动时不漏气，使用的密封垫不仅可压缩，还要润滑、耐磨。打气筒、注射器、抽真空器的部件间相对运动是直线运动，也称轴向运动。运动的部件可称“轴”，静止不动的筒体部件可称“容器”。“轴”进入“容器”的部分都是粗细一样的，即等直径的，可称“等径轴”。等径轴在容器中直线运动时，密封垫等密封原件的直径也是固定的，和轴容易实现配合达到密封目的。若轴的中间有凸出部分，粗细不一样，即直径是变化的，称之为“异径轴”。异径轴直线运动进出容器时，由于直径变化，用固定大小的密封垫等方式显然无法让轴较粗的部分通过，也无法保证密封。装有检测仪器的异径轴，要伸入内有危险气体(如可燃气体或有毒气体)的容器内进行检测时，由于轴径大小不一，常规的填料密封轴方式不能随轴的直线运动而改变填料的直径，无法解决危险气体随轴泄漏到外界的难题。
船闸式轴封箱是为了解决异径轴直线运动过程中的密封问题而创新设计，可应用于天然气、煤气、石油液化气等易燃易爆危险领域，也可应用于液压或气压控制系统的中间有凸出部分的轴直线运动过程的密封。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种船闸式轴密封箱。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种船闸式轴密封箱，其特征在于：船闸式轴密封箱包括有箱体，箱体底部通过法兰与设置于待测容器出口处的隔离阀门连接，在箱体顶部设置探测口，箱体内部设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板设置于第二隔板的上方，在第一隔板上设置有与探测口位置和大小相对应的第一通过口，在第二隔板上也设置有与探测口位置和大小相对应的第二通过口，箱体内腔被第一隔板和第二隔板自上而下分隔为上端密封腔、气体密封腔和下端密封腔，在上端密封腔内设置有上端充气密封圈，在下端密封腔内设置有下端充气密封圈。
作为对上述方案的进一步改进，探测口、第一通过口和第二通过口的直径比异径轴的最大直径大0.5cm～2cm。
作为对上述方案的进一步改进，在上端充气密封圈上设置有上端压力表、上端充气阀、上端排气阀和上端安全阀，在下端充气密封圈上设置有下端压力表、下端充气阀、下端排气阀和下端安全阀。
作为对上述方案的进一步改进，气体密封腔的侧壁上安装有惰性气体压力表、惰性气体充气阀、惰性气体排气阀和惰性气体安全阀。
本发明还提供了一种上述船闸式轴密封箱的使用方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、打开上端排气阀和下端排气阀，放空上端充气密封圈和下端充气密封圈后关闭上端排气阀和下端排气阀；
步骤二、将异径轴的前端插入探测口，开启上端充气阀向上端充气密封圈内充气，至上端充气密封圈与异径轴表面紧密接触后关闭上端充气阀；
步骤三、打开惰性气体充气阀，向气体密封腔内充入惰性气体；
步骤四、将异径轴向下推挤至异径轴上突出的部位到达探测口处，开启下端充气阀向下端充气密封圈内充气，至下端充气密封圈与异径轴表面紧密接触后关闭下端充气阀；
步骤五、打开惰性气体排气阀，释放气体密封腔内的气体至气体密封腔内气体压力与大气压相同；
步骤六、打开上端排气阀使上端充气密封圈缩回上端密封腔内，继续向下推挤异径轴至异径轴的最大直径处通过第一通过口，关闭上端排气阀并打开上端充气阀向上端充气密封圈内充气，至上端充气密封圈与异径轴表面紧密接触后关闭上端充气阀；
步骤七、打开惰性气体充气阀，向气体密封腔内充入惰性气体；
步骤八、继续向下推挤异径轴至异径轴的最大直径处到达第二通过口处，打开下端排气阀使下端充气密封圈缩回下端密封腔内，继续向下推挤异径轴至异径轴的最大直径处通过下端密封腔，关闭下端排气阀并打开下端充气阀向下端充气密封圈内充气，至下端充气密封圈与异径轴表面紧密接触后关闭下端充气阀。
作为对上述方案的进一步改进，气体密封腔内充入的惰性气体的压力不小于待测容器内气体的压力。
作为对上述方案的进一步改进，异径轴的表面缠绕有柔性填料绳。
作为对上述方案的进一步改进，柔性填料绳是石墨填料密封绳。
本发明相比现有技术具有以下优点：轴的不同直径处采用分段通过，始终有一道密封作用在轴上，保证无泄漏；密封压力是弹性密封体受气压作用时紧贴轴外部产生的，可灵活调节；上、下密封的投入和撤出由外部阀门的开关动作完成，操作可控性好；气体密封腔充满惰性气体氮气，氮气压力高于容器中危险气体的压力，是两道弹性密封之外附加的又一道保护，所以船闸式轴封箱安全度高；异径轴外部缠绕柔性填料绳，对异径轴自身外表面光洁度不作要求。本发明是为了解决异径轴直线运动过程中的密封问题而创新设计，可应用于天然气、煤气、石油液化气等易燃易爆危险领域，也可应用于液压或气压控制系统的中间有凸出部分的轴直线运动过程的密封
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种船闸式轴密封箱，其特征在于：船闸式轴密封箱包括有箱体2，箱体2底部通过法兰3与设置于待测容器4出口处的隔离阀门41连接，在箱体2顶部设置探测口23，箱体2内部设置有第一隔板21和第二隔板22，第一隔板21设置于第二隔板22的上方，在第一隔板21上设置有与探测口23位置和大小相对应的第一通过口211，在第二隔板22上也设置有与探测口23位置和大小相对应的第二通过口221，箱体2内腔被第一隔板21和第二隔板22自上而下分隔为上端密封腔、气体密封腔7和下端密封腔，在上端密封腔内设置有上端充气密封圈5，在下端密封腔内设置有下端充气密封圈6。通过这种船闸式的设计，在异径轴1的轴向运动过程中，逐级释放和开启充气密封圈，保持异径轴1再通过时，至少有一级密封在起作用，这样不仅保证使得异径轴1能够顺利通过，同时密封效果也能够保持。
探测口23、第一通过口211和第二通过口221的直径比异径轴1的最大直径大0.5cm～2cm。
在上端充气密封圈5上设置有上端压力表53、上端充气阀51、上端排气阀52和上端安全阀54，在下端充气密封圈6上设置有下端压力表63、下端充气阀61、下端排气阀62和下端安全阀64。
气体密封腔7的侧壁上安装有惰性气体压力表73、惰性气体充气阀71、惰性气体排气阀72和惰性气体安全阀74。通过在气体密封腔7上设置惰性气体压力表73、惰性气体充气阀71、惰性气体排气阀72和惰性气体安全阀74，能够向七条密封腔内充入压力不小于待测容器4内气体压力的惰性气体，这样能够防止异径轴1在移动过程中待测容器4内的有害气体向气体密封腔7内渗入；同时每次操作时预先通过惰性气体排气阀72将气体密封腔7内的气体集中回收，也能够防止有害气体进入环境中。
实施例2
一种实施例1中船闸式轴密封箱的使用方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、打开上端排气阀52和下端排气阀62，放空上端充气密封圈5和下端充气密封圈6后关闭上端排气阀52和下端排气阀62；
步骤二、将异径轴1的前端插入探测口23，开启上端充气阀51向上端充气密封圈5内充气，至上端充气密封圈5与异径轴1表面紧密接触后关闭上端充气阀51；
步骤三、打开惰性气体充气阀71，向气体密封腔7内充入惰性气体；
步骤四、将异径轴1向下推挤至异径轴1上突出的部位到达探测口23处，开启下端充气阀61向下端充气密封圈6内充气，至下端充气密封圈6与异径轴1表面紧密接触后关闭下端充气阀61；
步骤五、打开惰性气体排气阀72，释放气体密封腔7内的气体至气体密封腔7内气体压力与大气压相同；
步骤六、打开上端排气阀52使上端充气密封圈5缩回上端密封腔内，继续向下推挤异径轴1至异径轴1的最大直径处通过第一通过口211，关闭上端排气阀52并打开上端充气阀51向上端充气密封圈5内充气，至上端充气密封圈5与异径轴1表面紧密接触后关闭上端充气阀51；
步骤七、打开惰性气体充气阀71，向气体密封腔7内充入惰性气体；
步骤八、继续向下推挤异径轴1至异径轴1的最大直径处到达第二通过口221处，打开下端排气阀62使下端充气密封圈6缩回下端密封腔内，继续向下推挤异径轴1至异径轴1的最大直径处通过下端密封腔，关闭下端排气阀62并打开下端充气阀61向下端充气密封圈6内充气，至下端充气密封圈6与异径轴1表面紧密接触后关闭下端充气阀61。
气体密封腔7内充入的惰性气体的压力不小于待测容器4内气体的压力。
异径轴1的表面缠绕有柔性填料绳11，柔性填料绳11是石墨填料密封绳。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种船闸式轴密封箱，其特征在于：所述船闸式轴密封箱包括有箱体，所述箱体底部通过法兰与设置于待测容器出口处的隔离阀门连接，在箱体顶部设置探测口，箱体内部设置有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板设置于第二隔板的上方，在第一隔板上设置有与探测口位置和大小相对应的第一通过口，在第二隔板上也设置有与探测口位置和大小相对应的第二通过口，所述箱体内腔被第一隔板和第二隔板自上而下分隔为上端密封腔、气体密封腔和下端密封腔，在上端密封腔内设置有上端充气密封圈，在下端密封腔内设置有下端充气密封圈；所述探测口、第一通过口和第二通过口的直径比异径轴的最大直径大0.5cm～2cm；在上端充气密封圈上设置有上端压力表、上端充气阀、上端排气阀和上端安全阀，在下端充气密封圈上设置有下端压力表、下端充气阀、下端排气阀和下端安全阀。
2.如权利要求1所述一种船闸式轴密封箱，其特征在于：所述气体密封腔的侧壁上安装有惰性气体压力表、惰性气体充气阀、惰性气体排气阀和惰性气体安全阀。
3.一种如权利要求2所述船闸式轴密封箱的使用方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、打开上端排气阀和下端排气阀，放空上端充气密封圈和下端充气密封圈后关闭上端排气阀和下端排气阀；
步骤二、将异径轴的前端插入探测口，开启上端充气阀向上端充气密封圈内充气，至上端充气密封圈与异径轴表面紧密接触后关闭上端充气阀；
步骤三、打开惰性气体充气阀，向气体密封腔内充入惰性气体；
步骤四、将异径轴向下推挤至异径轴上突出的部位到达探测口处，开启下端充气阀向下端充气密封圈内充气，至下端充气密封圈与异径轴表面紧密接触后关闭下端充气阀；
步骤五、打开惰性气体排气阀，释放气体密封腔内的气体至气体密封腔内气体压力与大气压相同；
步骤六、打开上端排气阀使上端充气密封圈缩回上端密封腔内，继续向下推挤异径轴至异径轴的最大直径处通过第一通过口，关闭上端排气阀并打开上端充气阀向上端充气密封圈内充气，至上端充气密封圈与异径轴表面紧密接触后关闭上端充气阀；
步骤七、打开惰性气体充气阀，向气体密封腔内充入惰性气体；
步骤八、继续向下推挤异径轴至异径轴的最大直径处到达第二通过口处，打开下端排气阀使下端充气密封圈缩回下端密封腔内，继续向下推挤异径轴至异径轴的最大直径处通过下端密封腔，关闭下端排气阀并打开下端充气阀向下端充气密封圈内充气，至下端充气密封圈与异径轴表面紧密接触后关闭下端充气阀。
4.如权利要求3所述一种船闸式轴密封箱的使用方法，其特征在于：所述气体密封腔内充入的惰性气体的压力不小于待测容器内气体的压力。
5.如权利要求3所述一种船闸式轴密封箱的使用方法，其特征在于：所述异径轴的表面缠绕有柔性填料绳。
6.如权利要求5所述一种船闸式轴密封箱的使用方法，其特征在于：所述柔性填料绳是石墨填料密封绳。
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