CN110274023B - 一种封闭式密封辅助润滑增压方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械密封技术领域，具体涉及一种封闭式密封辅助润滑增压方法，通过第一容器给需要润滑增压的设备注入润滑液，将容积泵出口的介质引至罐体中，罐体与第一容器连接，再通过在两者之间设置隔膜组件使两者的内腔隔开，隔膜组件通过伸缩将介质的压力传递给润滑液，再通过润滑液将介质的压力传递到设备内。本发明能够同时给设备提供润滑和增压，降低设备介质对其内机械密封结构的冲击，可以延长机械密封结构的使用寿命。

Description

一种封闭式密封辅助润滑增压方法

技术领域

本发明属于机械密封技术领域，具体涉及一种封闭式密封辅助润滑增压方法。

背景技术

机械密封是一种旋转机械的轴封润滑增压装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必需要采用机械密封。

在机械密封中，设备内部的介质通常会对机械密封结构造成冲击，使机械密封结构容易疲劳损坏，如歌在对设备进行润滑的同时进行增压，以消除设备内部的介质的压力是一个棘手的问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种封闭式密封辅助润滑增压方法的技术方案。

所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于通过第一容器给需要润滑增压的设备注入润滑液，将容积泵出口的介质引至罐体中，罐体与第一容器连接，再通过在两者之间设置隔膜组件使两者的内腔隔开，隔膜组件通过伸缩将介质的压力传递给润滑液，再通过润滑液将介质的压力传递到设备内。

所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于通过给罐体补液、放液和放气来对隔膜组件进行调节。

所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于所述罐体外接一第二容器作为罐体补液、放液和放气的介质过渡容器。

所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于补液是通过在罐体与第二容器之间安装第一阀门来实现，该第一阀门只允许第二容器的介质流入罐体，当隔膜组件朝向第一容器内腔伸长时，第一阀门将第二容器的介质引入罐体。

所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于放气是通过在罐体与第二容器之间安装第二阀门来实现，该第二阀门只允许罐体内的气体从罐体排出到第二容器，当罐体内的气体压力过大时，第二阀门会将气体从罐体排出到第二容器。

所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于放液是通过在罐体与第二容器之间安装第三阀门来实现，该第三阀门只允许罐体内的介质排出到第二容器，当隔膜组件朝向罐体内腔回缩时，第三阀门将罐体内的介质排出到第二容器。

本发明的有益效果是：本发明能够同时给设备提供润滑和增压，降低设备介质对其内机械密封结构的冲击，可以延长机械密封结构的使用寿命。

附图说明

图1为应用本发明的润滑增压装置结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图；

图4为图3中C处放大图；

图5为图3中D处放大图；

图6为图3中E处放大图。

图中：罐体4、法兰400、第一储液腔401、第二储液腔402、隔膜组件5、固定压板500、波纹管501、密封压板502、限位杆503、第一容器6、接头7、连接座8、补偿通道800、第二容器9、第一阀门10、第一阀体1000、第一进流通道10000、第一阀杆1001、第一弹簧1002、第二阀门11、第二阀体1100、阀球1101、第二进流通道11000、阀腔11001、第三阀门12、第三阀体1200、第三进流通道12000、第三阀杆1201、第三弹簧1202、第三阀芯1203。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种封闭式密封辅助润滑增压方法，

1）通过第一容器6给需要润滑增压的设备注入润滑液；

2）将容积泵出口的介质引至罐体4中，罐体4与第一容器6连接，再通过在两者之间设置隔膜组件5使两者的内腔隔开，隔膜组件5通过伸缩将介质的压力传递给润滑液，再通过润滑液将介质的压力传递到设备上；

3）通过给罐体4补液、放液和放气来对隔膜组件5进行调节，罐体4外接一第二容器9作为罐体补液、放液和放气的介质过渡容器。

其中，3）中的补液是通过在罐体4与第二容器9之间安装第一阀门10，该第一阀门10为单向阀，只允许第二容器9的介质流入罐体4，当隔膜组件5朝向第一容器6内腔伸长时，第一阀门10将第二容器9的介质引入罐体4。

3）中的放气是通过在罐体4与第二容器9之间安装第二阀门11，该第二阀门11只允许罐体4内的气体从罐体4排出到第二容器9，当罐体4内的气体压力过大时，第二阀门11会将气体从罐体4排出到第二容器9。

3）中的放液是通过在罐体4与第二容器9之间安装第三阀门12，该第三阀门12只允许罐体4内的介质排出到第二容器9，当隔膜组件5朝向罐体4内腔回缩时，第三阀门12将罐体4内的介质排出到第二容器9。

本发明的方法是通过一润滑增压装置实现的，以下为该润滑增压装置的具体结构：

如图1-6所示，该润滑增压装置包括罐体4，所述罐体4的一侧具有用于与泵连接的泵连接部，所述泵连接部为法兰400，法兰400用于与能够产生压力脉冲的泵连接，即容积泵，包括注塞泵、隔膜泵、转子泵等。罐体4内设置具有弹性的隔膜组件5，罐体4的下端固定连接用于储放润滑液的第一容器6，所述第一容器6为管状结构，第一容器6可通过接头与设备上的注液通道连接。所述隔膜组件5将罐体4内的空间隔成两部分，一部分为与泵连接部连接的第一储液腔401，另一部分为与第一容器6连接的第二储液腔402。罐体4的上端设置补偿组件。

隔膜组件的具体结构：所述隔膜组件5包括依次配合连接的固定压板500、波纹管501和密封压板502，三者构成筒状结构，所述固定压板500固定连接于罐体4，所述波纹管501为橡胶材料制成，具有一定的弹性，能够伸缩，固定压板500不是实心结构，能够允许介质通过，密封压板502为实心结构，不允许介质通过，固定压板500和密封压板502均将波纹管501压紧，保证波纹管501不泄漏。此外，所述隔膜组件5还包括与密封压板502固定连接的限位杆503，所述限位杆503与固定压板500滑动连接，限位杆503可以保证隔膜组件只能轴向上下伸缩，保持平稳。所述固定压板500将罐体4在结构上隔成两部分，与法兰400连接的部分为第一储液腔401，与第一容器6连接的部分为第二储液腔402，所述波纹管501和密封压板502位于第二储液腔402，密封压板502将罐体4内的空间分隔成两部分，一部分与法兰400连通，另一部分与第一容器6连通。

补偿组件的具体结构：所述补偿组件包括与罐体4固定连接的连接座8、与连接座8固定连接的第二容器9、设置于连接座8上的三个阀门。其中，连接座8可以是整体式的结构，也可以是多个部件固定连接而成的座体。第二容器9同样可以是整体式的结构，也可以是多个部件固定连接而成的容器结构。三个阀门分别为第一阀门10、第二阀门11和第三阀门12，所述连接座8上设有多个使阀门与罐体4连通的补偿通道800。所述第一阀门10为只能容许介质从罐体4流向第二容器9的单向阀，所述第二阀门11为只能容许气体从罐体4流向第二容器9的单向阀，所述第三阀门12为只能容许介质从第二容器9流向罐体4的单向阀。

显然，现有技术中能够实现第一阀门10、第二阀门11和第三阀门12功能的阀门有许多，本发明中的第一阀门10、第二阀门11和第三阀门12同样也是常规的阀门结构，具体结构如下：

第一阀门：所述第一阀门10包括第一阀体1000、第一阀杆1001和第一弹簧1002，所述第一阀体1000上具有第一进流通道10000，所述第一进流通道10000分别与第二容器9以及连接座8上对应的补偿通道800连通，所述第一阀杆1001滑动连接于第一阀体1000，所述第一弹簧1002设置于第一阀体1000内，套接在第一阀杆1001上，第一弹簧1002的上端与第一阀杆1001抵接，下端与第一阀体1000抵接，第一弹簧1002能够将第一阀杆1001向上挤压，第一阀杆1001的下端具有第一阀芯1003，所述第一阀芯1003的横截面面积大于第一进流通道10000进口的横截面面积，第一阀芯1003向上能够堵住第一进流通道10000的进口。其中，第一阀体1000可以是整体式的结构，也可以是多个部件固定连接而成的阀体结构，第一阀杆1001同样可以是整体式的结构，也可以是多个部件固定连接而成的阀杆结构。此外，第一阀门10上还具有其它常规的阀门部件，其结构和连接方式均为公知技术，本领域的技术人员可从附图中清楚无误的知晓，因此不再赘述。

第二阀门：所述第二阀门11包括第二阀体1100和阀球1101，所述第二阀体1100具有第二进流通道11000，所述第二进流通道11000的两端分别与第二容器9以及对应的补偿通道800连通，第二进流通道11000的中部具有阀腔11001，所述阀腔11001的横截面大于第二进流通道11000的横截面，所述阀球1101设置于阀腔11001，阀球1101能够堵住阀腔11001与第二进流通道11000上下两个连接口。其中，第二阀体1100可以是整体式的结构，也可以是多个部件固定连接而成的阀体结构。此外，第二阀门11上还具有其它常规的阀门部件，其结构和连接方式均为公知技术，本领域的技术人员可从附图中清楚无误的知晓，因此不再赘述。

第三阀门：所述第三阀门12包括第三阀体1200、第三阀杆1201和第三弹簧1202，所述第三阀体1200的下端具有第三进流通道12000，所述第三进流通道12000分别与第二容器9以及连接座8上对应的补偿通道800连通，所述第三阀杆1201滑动连接于第三阀体1200，第三阀杆1201的下端具有第三阀芯1203，第三弹簧1202设置于第三阀体1200内，第三弹簧1202套接于第三阀杆1201上，第三弹簧1202的上端通过一固定套与第三阀体1200抵接，第三弹簧1202的下端与第三阀芯1203抵接，第三弹簧1202能够将第三阀杆1201向下挤压，所述第三阀芯1203的横截面面积大于第三进流通道12000进口的横截面面积，所述第三阀芯1203向下能够堵住第三进流通道12000的进口。其中，第三阀体1200可以是整体式的结构，也可以是多个部件固定连接而成的阀体结构，第三阀杆1201同样可以是整体式的结构，也可以是多个部件固定连接而成的阀杆结构。此外，第三阀门12上还具有其它常规的阀门部件，其结构和连接方式均为公知技术，本领域的技术人员可从附图中清楚无误的知晓，因此不再赘述。

本发明的主要工作原理：将容积泵的介质引至罐体4后，通过隔膜组件5将介质的压力传递给第一容器6内的润滑液，再通过润滑液将介质的压力传递到设备内部中去，这样就能实现设备的润滑和增压，进而使润滑液的压力与设备内部介质的压力相抵消，减轻机械密封结构的疲劳程度，延长使用寿命，此外，本发明若直接应用于容积泵的机械密封结构中，可以直接利用容积泵的出口介质压力来抵消容积泵自身的内部介质压力，两个介质的压力值和频率是相同的，正好相互抵消。此外，由于第一容器6中的润滑液要用于润滑，润滑液会有所流失，润滑液减少时，波纹管501下侧的压力会变小，波纹管501会受压差影响向下伸长以保持压力平衡，即波纹管501伸长时的幅值会变大，波纹管501向下伸长时，密封压板502将润滑液向下挤压，使润滑液向前供给。

本发明中的补偿原理：有时候容积泵输送的介质是气液混输的状态，造成介质中含有气体，由于气体具有压缩性，容易造成容积泵在压力释放时，介质回的特别快，导致波纹管501的伸缩幅值过大，即伸缩动作较大，容易疲劳损坏。为了防止波纹管501伸缩幅值过大，需要做到补液、放液和放气这三点。补液：当波纹管501往下伸长时，隔膜组件的隔膜腔内的介质压力变小，第一阀门10中的第一阀芯1003受压差影响，被向下吸引，第一进流通道10000打开，第二容器9内的介质补充到罐体4的第一储液腔401内，这样可以减小波纹管501伸长时的最大值，进而减轻波纹管501的疲劳程度。放液：当波纹管501往上回缩时，第一储液腔401内部介质压力变大，第三阀门12的第三阀芯1203由于压力差，被往上挤压，第三进流通道12000打开，第一储液腔401内的介质通过第三阀门12流至第二容器9，这样同样可以减小波纹管501回缩的最大值，进而减轻波纹管501的疲劳程度。放气：当第一储液腔401中的气体压力达到一定程度时，气体会把阀球1101推开，气体进入第二容器9，当液体经过时，液体会把阀球1101往上推，使阀球1101堵住第二进流通道11000，液体不会进入第二容器9中去，因为气体是在液体上面，所以气体先通过，气体先放完，液体不会进入第二容器9，这样可以保证第一储液腔401内都是液体。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于通过第一容器给需要润滑增压的设备注入润滑液，将容积泵出口的介质引至罐体中，罐体与第一容器连接，再通过在两者之间设置隔膜组件使两者的内腔隔开，所述隔膜组件将罐体内的空间隔成两部分，一部分为与容积泵连接的第一储液腔，另一部分为与第一容器连接的第二储液腔，隔膜组件通过伸缩将介质的压力传递给润滑液，再通过润滑液将介质的压力传递到设备内，所述罐体外接一作为介质过渡容器的第二容器，通过第二容器给罐体的第一储液腔补液、放液和放气来对隔膜组件进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于补液是通过在罐体与第二容器之间安装第一阀门来实现，该第一阀门只允许第二容器的介质流入罐体，当隔膜组件朝向第一容器内腔伸长时，第一阀门将第二容器的介质引入罐体。

3.根据权利要求1所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于放气是通过在罐体与第二容器之间安装第二阀门来实现，该第二阀门只允许罐体内的气体从罐体排出到第二容器，当罐体内的气体压力过大时，第二阀门会将气体从罐体排出到第二容器。

4.根据权利要求1所述的一种封闭式密封辅助润滑增压方法，其特征在于放液是通过在罐体与第二容器之间安装第三阀门来实现，该第三阀门只允许罐体内的介质排出到第二容器，当隔膜组件朝向罐体内腔回缩时，第三阀门将罐体内的介质排出到第二容器。

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