CN107542936B - 磁悬浮定位双气流环密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮定位双气流环密封装置，在上、下真空环腔装有用上下、内外磁环和磁柱悬浮定位的上、下瓣密封体，上、下瓣密封体上分别开有上、下内吸气环腔，上、下内供气环腔，上、下外吸气环腔，上、下外供气环腔和上、下主供气环腔。上下、内外吸气环腔与上、下真空环腔连通，上下、内外供气环腔均与上、下主供气环腔连通。在上、下密封盖上装有多个带孔盖和过滤体的空滤壳，空滤壳通过进气螺孔与上、下主供气环腔连通，用把合螺丝把上、下瓣座环把合成一个整环后，再固定立、卧轴承油雾外溢的位置。本发明涉及的技术方案将广泛应用于油雾密封领域。

Description

磁悬浮定位双气流环密封装置

技术领域：

本发明是用于密封卧式轴承和立式轴承中外溢油雾的一种装置。

背景技术：

当前针对卧式轴承和立式轴承在运行时产生外溢油雾的密封方案主要有下列两种：疏齿间隙密封和硬填料浮动密封，这两种密封方式都无法达到理想的密封技术效果，因为疏齿间隙密封要求有轴向一定的长度，这个长度受到设备空间的限制不能提供，疏齿与转轴之间必须有一定的间隙量，这个间隙量形成过流环带面积较大，不能阻断卧式轴承和立式轴承中的油雾外溢通道，透平润滑油在设备运行时的膨化现象而产生油雾压力，因此，尽管在两个疏齿之间形成微弱的絮流也很难阻止油雾外溢，并且疏齿是固定的，转轴在高速转动时有轴跳动，这样转轴表面就会撞磨疏齿而导致疏齿损坏和变形，形成了更大的外溢油雾通道；硬填料浮动密封是将自润滑非金属材料分成4～8瓣或更多瓣数，内径与转轴表面接触，外径用弹簧预紧来追随转轴跳动，采用腰型孔和螺丝定位，这种技术方案每一瓣可以追随转轴跳动，但不能使用多瓣组成的浮动密封环在360°内都能追随转轴跳动，没有追随转轴跳动的分瓣密封部分就与转轴表面产生磨损和间隙，从而导致油雾外溢，所以这种硬填料浮动密封技术方案也没有真正地解决卧式和立式轴承油雾外溢的技术问题，因此，这一领域急需一种能彻底解决卧式和立式轴承油雾外溢的问题，降低运行成本，减少污染等一系列问题。

发明内容：

本发明旨在提出一种完美解决卧式轴承和立式轴承油雾外溢问题的技术方案。其主要技术特征是：在上瓣座环中装有带多个上外磁环和上内磁环的上瓣密封体，在上瓣密封体上加工有上主供气环腔、上外供气环腔、上外吸气环腔、上内供气环腔和上内吸气环腔，上外供气环腔通过多个上外横孔与上主供气环腔连通，上内供气环腔通过多个上内竖孔和上内横孔与上主供气环腔连通，上外吸气环腔通过多个上外吸孔与上真空环腔连通，上内吸气环腔通过多个上内吸孔与上真空环腔连通，上外密封齿环内径、上中密封齿环内径和上瓣密封体的内密封齿环内径与转轴表面的间隙量为0.1～0.5mm；上外隔环内径和上内隔环内径与转轴表面的间隙量为0.5～3.0mm，多个S极嵌入座环密封面上的上内磁柱的N极同心对应置入固定在上瓣密封体内侧上的上内磁环N极环型区域中，多个S极嵌入上密封盖内侧上的上外磁柱的N极同心对应置入多个固定在上瓣密封体外侧上的上外磁环N极环型区域中，用固定螺栓通过固定螺孔把上密封盖固定在上瓣座环上，把多个带有孔盖和过滤体的空滤壳通过进气螺孔固定在上密封盖外面，进气螺孔与上主供气环腔连通；把带有下内磁环、下外磁环、下主供气环腔、下外供气环腔、下外吸气环腔、下内供气环腔和下内吸气环腔的下瓣密封体置于下瓣座环中，下内吸气环腔通过多个下内吸孔与下真空环腔连通，下内供气环腔通过多个下内竖孔和多个下内横孔与下主供气环腔连通，下外吸气环腔通过多个下外吸孔与下真空环腔连通，下外供气环腔通过多个下外横孔与下主供气环腔连通，下外密封齿环内径、下中密封齿环内径和下瓣密封体上的内密封齿环内径与转轴表面的间隙量为0.1～0.5mm，下外隔环和下内隔环的内径与转轴表面的间隙量为0.5～3.0mm，多个S极嵌入座环密封面上的下内磁柱的N极同心对应置入固定在下瓣密封体内侧上的下内磁环N极环型区域中，多个S极嵌入下密封盖内侧上的下外磁柱的N极同心对应置入多个固定在下瓣密封体外侧上的下外磁环N极环型区域中；在下瓣座环下端装有带吸排油管的吸排油接头，吸排油接头与上真空环腔和下真空环腔连通，用固定螺栓通过固定螺孔把下密封盖固定在下瓣座环上面，把多个带有孔盖和过滤体的空滤壳通过进气螺孔固定在下密封盖外面，进气螺孔与下主供气环腔连通，把带有上密封盖的上瓣座环和带有下密封盖的下瓣座环上下对称地扣在转轴上面，用把合螺丝通过上把合面与下把合面将上瓣座环和下瓣座环固定在一起形成一个整环后，再用固定螺栓通过把合法兰上面的把合孔将整环固定在真机上。

本发明提供的技术方案所达到的技术效果是这样的：现场已有的吸排油雾油烟设备通过吸排油管和吸排油接头在上、下真空环腔中形成一定的空真(负压)，这个真空就会使空气从多个带有孔盖、过滤体和空滤壳组成的空气过滤单元进入上、下对称构成的上、下主供气环腔中，通过上、下供气环腔中的多个上外横孔和下外横孔把空气送入对称的上、下外供气环腔中，上、下外供气环腔中的空气在负压作用下就通过对称的上、下外隔环内径与转轴表面形成的0.5～3.0mm环型间隙量进入对称的上、下外吸气环腔中后，又通过多个上外吸孔和下外吸孔进入上、下真空环腔，再通过吸排油接头和吸排油管进入现场相关设备中进行处理。这样在上、下外隔环内径与转轴表面间隙处形成的环形气流，就是密封外溢油雾的外气流密封环；通过上、下主供气环腔中的多个上、下内横孔和上、下内竖孔送入上、下内供气环腔中的空气，在负压作用，空气就会在上、下内隔环内径与转轴表面形成0.5～3.0mm空气密封环带，这个空气密封环带就是内气流密封环，当外溢油雾越内密封齿环时首先经过内气流密封环，气流方向与外溢油雾的方向相反，用气流阻截下来的油雾就通过上、下内吸气环腔上面的多个上、下内吸孔进入上、下真空环腔，再通过吸排油管被吸入现场相关设备进行处理；如有一小部分的油雾越过了上、下中密封齿环后，这少许的油雾还会被上、下外隔环与转轴形成的外气流密封环阻截下来送入上、下真空环腔中，最后被送入相关设备进行处理。本装置在密封方面采用下、下两瓣密封体方式，避免了瓣数多溢油通道也多的问题；同时采用内密封齿环、上、下中密封齿环和上、下外密封齿环对密封效果更好。本发明所涉及的技术方案中对上、下瓣密封体定位采用了磁环与磁柱同极相斥结构，即使磁环的N极对应磁柱的N极，将磁柱的N极同心对应置入磁环的N极环型区域中，相斥力均恒，从而起到浮动限位作用，使上、下瓣密封体组成的环既不能与转轴一起转动，又能达到在360°内追随转轴跳动，根据上、下瓣密封体的重量来确定磁环与磁柱的个数，即上、下外磁环与上、下外磁柱的个数，上、下内磁环与上、下内磁柱的个数，上下、内外磁环与上下、内外磁柱安装必须牢固，不可脱离。上、下瓣座环采用非磁性材料制成，如：铝、铜等；上、下瓣密封体采用非金属自润滑材料制成，如：石墨、聚酰亚胺等。

本发明涉及的技术方案设计新颖独特，结构巧妙简捷，技术效果显著，与现有技术相比，具有新颖性、创造性和实用性，必将广泛应用于诸多轴承密封领域。

附图说明：

图1.磁悬浮定位双气流环密封装置主视图

图2.磁悬浮定位双气流环密封装置右视图

图3.磁悬浮定位双气流环密封装置A-A视图

图4.磁悬浮定位双气流环密封装置B-B视图

其中：

1、孔盖 2、空滤壳 3、过滤体

4、进气螺孔 5、固定螺栓 6、上密封盖

7、上外磁柱 8、上外磁环 9、上瓣座环

10、上瓣密封体 11、上真空环腔 12、把合法兰

13、把合孔 14、座环密封面 15、上内磁环

16、上内磁柱 17、上内竖孔 18、上内吸孔

19、上内供气环腔 20、上内吸气环腔 21、内密封齿环

22、上内隔环 23、油雾区 24、转轴

25、上中密封齿环 26、下中密封齿环 27、下内供气环腔

28、下内隔环 29、下内吸气环腔 30、下内竖孔

31、下内吸孔 32、下内横孔 33、下内磁环

34、下内磁柱 35、下真空环腔 36、下瓣密封体

37、吸排油接头 38、吸排油管 39、下瓣座环

40、下密封盖 41、下外吸孔 42、下外磁环

43、下外磁柱 44、下外吸气环腔 45、下主供气环腔

46、下外横孔 47、下外供气环腔 48、下外隔环

49、下外密封齿环 50、大气区 51、上外隔环

52、上外吸气环腔 53、上外密封齿环 54、上外供气环腔

55、上外吸孔 56、上外横孔 57、上主供气环腔

58、上内横孔 59、把合螺丝 60、上把合面

61、下把合面 62、固定螺孔

具体实施方式：

在上瓣密封体10上加工出上内吸气环腔20、上内供气环腔19、上外吸气环腔52、上外供气环腔54和上主供气环腔57，上内吸气环腔20通过多个上内吸孔18与上真空环腔11连通，上内供气环腔19通过上内竖孔17和上内横孔58与上主供气环腔57连通，上外吸气环腔52通过多个上外吸孔55与上真空环腔11连通，上外供气环腔54通过上外横孔56与上主供气环腔57连通，上瓣密封体10上的内密封齿环21的内径、上中密封齿环25的内径和上外密封齿环53的内径与转轴24表面间隙量为0.1～0.5mm，上内隔环22和上外隔环51的内径与转轴24表面间隙量为0.5～3.0mm，多个S极嵌入座环密封面14上的上内磁柱16的N极同心对应置入固定在上瓣密封体10内侧上的上内磁环15的N极环型区域中，多个S极嵌入上密封盖6内侧上的上外磁柱7的N极同心对应置入固定在上瓣密封体10外侧上的上外磁环8的N极环型区域中。将上瓣密封体10置于上瓣座环9中后，让上外磁柱7的N极分别同心对应置入上外磁环8的N极环型区域中，用固定螺栓5通过固定螺孔62把上密封盖6固定在上瓣座环9上，把多个带有孔盖1和过滤体3的空滤壳2通过进气螺孔4拧在上密封盖6外面，进气螺孔4与上主供气环腔57对应。在下瓣密封体36上加工出下内吸气环腔29、下内供气环腔27、下外吸气环腔44、下外供气环腔47和下主供气环腔45，下内吸气环腔29通过多个下内吸孔31与下真空环腔35连通，下内供气环腔27通过多个下内竖孔30和下内横孔32与下主供气环腔45连通，下外吸气环腔44通过多个下外吸孔41与下真空环腔35连通，下外供气环腔47通过多个下外横孔46与下主供气环腔45连通。把一端带有吸排油管38的吸排油接头37固定在下瓣座环39上并与下真空环腔35连通。下瓣密封环36上的内密封齿环21的内径、下中密封齿环26的内径和下外密封齿环49的内径与转轴24表面的间隙量为0.1～0.5mm，下内隔环28和下外隔环48的内径与转轴24表面间隙量为0.5～3.0mm。多个S极嵌入座环密封面14上的下内磁柱34的N极同心对应置入固定在下瓣密封体36内侧上的下内磁环33的N极环型区域中，多个S极嵌入下密封盖40内侧上的下外磁柱43的N极同心对应置入固定在下瓣密封体36外侧上的下外磁环42的N极环型区域中，把下瓣密封体36放入下瓣座环39中，用固定螺栓5通过固定螺孔62把下密封盖40固定在下瓣座环39上面，把多个带有孔盖1和过滤体3的空滤壳2通过进气螺孔4拧到下密封盖40上，进气螺孔4与下主供气环腔45对应。以转轴24为对称轴把上瓣座环9和下瓣座环39上下扣在一起，用把合螺丝59通过上把合面60和下把合面61将上瓣座环9和下瓣座环39把合成一个整环，通过把合法兰12和把合孔13将这个整环固定在卧式轴承两侧端盖上或固定在立式轴承盖板上。实施完毕。

Claims (1)

1.一种磁悬浮定位双气流环密封装置，其特征是，在上瓣座环中装有带多个上外磁环和上内磁环的上瓣密封体，在上瓣密封体上加工有上主供气环腔、上外供气环腔、上外吸气环腔、上内供气环腔和上内吸气环腔，上外供气环腔通过多个上外横孔与上主供气环腔连通，上内供气环腔通过多个上内竖孔和上内横孔与上主供气环腔连通，上外吸气环腔通过多个上外吸孔与上真空环腔连通，上内吸气环腔通过多个上内吸孔与上真空环腔连通，上外密封齿环内径、上中密封齿环内径和上瓣密封体的内密封齿环内径与转轴表面的间隙量为0.1～0.5mm；上外隔环内径和上内隔环内径与转轴表面的间隙量为0.5～3.0mm，多个S极嵌入座环密封面上的上内磁柱的N极同心对应置入固定在上瓣密封体内侧上的上内磁环N极环型区域中，多个S极嵌入上密封盖内侧上的上外磁柱的N极同心对应置入多个固定在上瓣密封体外侧上的上外磁环N极环型区域中，用固定螺栓通过固定螺孔把上密封盖固定在上瓣座环上，把多个带有孔盖和过滤体的空滤壳通过进气螺孔固定在上密封盖外面，进气螺孔与上主供气环腔连通；把带有下内磁环、下外磁环、下主供气环腔、下外供气环腔、下外吸气环腔、下内供气环腔和下内吸气环腔的下瓣密封体置于下瓣座环中，下内吸气环腔通过多个下内吸孔与下真空环腔连通，下内供气环腔通过多个下内竖孔和多个下内横孔与下主供气环腔连通，下外吸气环腔通过多个下外吸孔与下真空环腔连通，下外供气环腔通过多个下外横孔与下主供气环腔连通，下外密封齿环内径、下中密封齿环内径和下瓣密封体上的内密封齿环内径与转轴表面的间隙量为0.1～0.5mm，下外隔环和下内隔环的内径与转轴表面的间隙量为0.5～3.0mm，多个S极嵌入座环密封面上的下内磁柱的N极同心对应置入固定在下瓣密封体内侧上的下内磁环N极环型区域中，多个S极嵌入下密封盖内侧上的下外磁柱的N极同心对应置入多个固定在下瓣密封体外侧上的下外磁环N极环型区域中；在下瓣座环下端装有带吸排油管的吸排油接头，吸排油接头与上真空环腔和下真空环腔连通，用固定螺栓通过固定螺孔把下密封盖固定在下瓣座环上面，把多个带有孔盖和过滤体的空滤壳通过进气螺孔固定在下密封盖外面，进气螺孔与下主供气环腔连通，把带有上密封盖的上瓣座环和带有下密封盖的下瓣座环上下对称地扣在转轴上面，用把合螺丝通过上把合面与下把合面将上瓣座环和下瓣座环固定在一起形成一个整环后，再用固定螺栓通过把合法兰上面的把合孔将整环固定在真机上。