CN111677873A - 双通道全封闭内循环机械密封系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了双通道全封闭内循环机械密封系统，涉及一种机械动密封技术领域，包括机械密封装置、漏液归集系统、储液箱、流体回流和单向阀，机械密封装置为双通道动密封装置，在装置中设有漏液的导流通道，同时漏液归集系统为漏液收集、检测和回收一体化系统，通过上下液位开关，触发水泵启动和停止，通过计数器和系统控制电路记录水泵启动次数和运行时间，因此，其具有收集漏液、记录漏液情况和将漏液重新输入储液箱的功能；单向阀可以实现泄漏归集系统向储液箱输出流体，而储液箱内的流体不会反流至漏液归集系统，从而保证该系统亦可应用于存在系统背压的闭式系统，实现了系统外无泄漏的双通道流体旋转传输，对外零泄漏。

Description

双通道全封闭内循环机械密封系统
技术领域
本发明涉及机械动密封技术领域，具体是双通道全封闭内循环机械密封系统。
背景技术
机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。陶瓷密封环是机械密封中最为关键的部件，但由于其材料为陶瓷，存在脆性和热膨胀系数与金属差异较大的问题。因此，在环境较为稳定——无振动冲击、工作环境温度变化不大的情况下，可靠性高、寿命长。但在振动冲击和温度冲击环境下，密封表面产生会变形和分离，导致出现不同程度的泄漏，从而引起设备不能正常运行，甚至停机等次生危害。同时，有些动密封的泄漏会环境污染或引发安全问题，这类应用场合，系统外的泄漏是不被允许的，而单一的机械密封装置是无法保证的。
机械密封装置作为雷达内部的重要部件，周围密布各种电子设备。若动密封出现的漏液不加以导流和有效排出，必将无序流淌，导致电子设备出现短路，造成整个雷达停止运转，影响巨大。
为保证机械密封在振动冲击、温度冲击和整体倾斜时，不会出现系统对外泄漏，必须规划漏液的流动路径，并保证漏液能够无阻力地流入收集装置中。同时为实现对机械密封泄漏情况的实时监测、漏液自动归集、回收，必须建立具有检测功能的双通道全封闭内循环机械密封系统。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一套能够满足振动冲击、温度冲击等恶劣环境下使用的双通道全封闭内循环机械密封系统，解决机械密封的环境适应性问题和对外无泄漏的难题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括机械密封装置、漏液归集系统、储液箱、流体回流和单向阀，所述机械密封装置为双通道动密封装置，并且机械密封装置中设有漏液的导流通道，同时机械密封装置的两端分别和储液箱以及流体回路连通在一起，同时漏液归集系统为漏液收集、检测和回收一体化系统，通过上下液位开关，触发水泵启动和停止，并且漏液归集系统和机械密封装置中的中设有漏液的导流通道连通在一起，同时水泵和计数器电性连接在一起，同时漏液归集系统和储液箱连通在一起，并且在漏液归集系统和储液箱的连通管道上安装有单向阀。
作为本发明进一步的方案：所述机械密封装置包括内环、外壳和机械密封副，其中内环通过机械密封副转动安装在外壳的内部，并且机械密封副设置有四对，通过四对机械密封副形成两个独立的密封腔体，分别为上密封腔体和下密封腔体，上密封腔体和下密封腔体的边界为动密封，同时内化的外壁上设置有漏液导流通道，漏液导流通道设置在机械密封副的外侧，同时漏液导流通道靠近上密封腔体和下密封腔体的一侧壁上开设有引流孔。
作为本发明进一步的方案：所述机械密封副的外侧设置有接水盘，接水盘采用倒扣的方式安装在外壳上，同时引流孔开口低于接水盘的上平面。
作为本发明进一步的方案：所述漏液导流通道的顶部开设有透气孔，同时透气孔顶部安装有透气堵塞。
作为本发明进一步的方案：所述机械密封装置在漏液导流通道的外部设计静密封构造全封闭空间。
作为本发明进一步的方案：所述漏液归集系统为在机械密封外部设计的全封闭空间，该系统为静密封结构，无动密封环节。
作为本发明进一步的方案：所述引流孔和漏液导流通道直径大于8mm。
作为本发明进一步的方案：所述引流孔为斜孔，孔轴线与水平面角度需大于20°。
作为本发明再进一步的方案：所述接水盘选用多功能接水盘。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该系统实现了系统外无泄漏的双通道流体旋转传输，对外零泄漏，同时系统可以提升机械密封使用的安全性，对于不允许密封介质泄漏的场合可以使用该系统，而且系统具有漏液回收功能，可以实现机械密封装置全寿命免维护；
2、该系统中的机械密封装置中倒扣安装有接水盘，使得漏液被扣沿挡住，不会进入轴承等其他部位，并且盘有扣沿可以短暂积累一定的漏液，在机械密封装置整体倾斜时具有一定的蓄液功能，保证漏液不会进入其他部位，同时接水盘兼顾轴承消隙功能，属于多功能结构件，减少结构尺寸和连接困难。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
图2为本发明的机械密封装置内部结构示意图。
图3为本发明的导流管道透气结构示意图。
图4为本发明的引流孔结构示意图。
图5为本发明的接水盘安装示意图。
如图所示：1、机械密封装置，2、漏液归集系统，3、储液箱，4、流体回流，5、单向阀，11、机械密封副，12、导流通道，13、引流孔，14、接水盘，15、透气孔，16，透气孔堵塞，17、内环，18、外壳，19、上密封腔体，110、下密封腔体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1～5，本发明实施例中，双通道全封闭内循环机械密封系统，包括机械密封装置1、漏液归集系统2、储液箱3、流体回流4和单向阀5，所述机械密封装置1为双通道动密封装置，并且机械密封装置1中设有漏液的导流通道，同时机械密封装置1的两端分别和储液箱3以及流体回路4连通在一起，从而实现液体传输的功能，同时漏液归集系统2为漏液收集、检测和回收一体化系统，通过上下液位开关，触发水泵启动和停止，并且漏液归集系统2和机械密封装置1中的中设有漏液的导流通道连通在一起，同时水泵和计数器电性连接在一起，通过计数器和系统控制电路记录水泵启动次数和运行时间，因此，其具有收集漏液、记录漏液情况和将漏液重新输入储液箱的功能，同时漏液归集系统2和储液箱3连通在一起，并且在漏液归集系统2和储液箱3的连通管道上安装有单向阀5，通过单向阀5可以实现漏液归集系统2向储液箱3输出流体，而储液箱3内的流体不会反流至漏液归集系统2，从而保证该系统亦可应用于存在系统背压的闭式系统。
参阅图1～4可知：所述机械密封装置1包括内环17、外壳18和机械密封副11，其中内环17通过机械密封副11转动安装在外壳18的内部，并且机械密封副11设置有四对，通过四对机械密封副11形成两个独立的密封腔体，分别为上密封腔体19和下密封腔体110，上密封腔体19和下密封腔体110的边界为动密封，同时内化17的外壁上设置有漏液导流通道12，漏液导流通道12设置在机械密封副11的外侧，可以引导漏液向设计的方向流动，同时漏液导流通道12靠近上密封腔体19和下密封腔体110的一侧壁上开设有引流孔13，有机械动密封泄漏的漏液会通过引流孔13进入泄漏导流通道12中，其中引流孔13为斜孔，孔轴线与水平面角度需大于20°，保证漏液可以顺畅从引流孔13流入导流通道12。
其中，所述机械密封副11的外侧设置有接水盘14，接水盘14采用倒扣的方式安装在外壳18上，同时引流孔13开口低于接水盘14的上平面，这样可以保证漏液不会在接水盘14中堆积，在水铰链整体倾斜时仍能顺利流入漏液导流通道12，不会从接水盘4溢出。
其中，所述漏液导流通道12的顶部开设有透气孔15，使得漏液导流通道12与大气相通，不会出现漏液流入通道后形成真空负压无法流出的现象；为避免外界异物落至漏液导流通道12中引起堵塞，在透气孔15顶部安装有透气堵塞16，既可以透气又可以防止异物落入。
优选的，所述机械密封装置1在漏液导流通道2的外部设计静密封构造全封闭空间，阻止密封介质向外泄漏，与机械密封组合后，形成全封闭机械密封系统。
优选的，所述漏液归集系统2为在机械密封外部设计的全封闭空间，该系统为静密封结构，无动密封环节，密封的可靠性高和寿命长，该系统将漏出的密封介质不定期泵回供液系统中。
优选的，根据密封介质的黏度和泄漏流速进行仿真分析，引流孔13和漏液导流通道12直径必须大于8mm，否则会由于密封介质的表面张力导致漏液无法流出。
优选的，所述接水盘14选用多功能接水盘，在机械密封装置中设计倒扣结构的多功能接水盘，作为短时贮液平台，对漏液进行暂时性的收集，同时实现对轴承的消隙。
根据本发明提供的上述优选实施例，该系统可实现系统外无泄漏的双通道流体旋转传输，对外零泄漏，同时系统可以提升机械密封使用的安全性，对于不允许密封介质泄漏的场合可以使用该系统，而且系统具有漏液回收功能，可以实现机械密封装置全寿命免维护。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.双通道全封闭内循环机械密封系统，包括机械密封装置(1)、漏液归集系统(2)、储液箱(3)、流体回流(4)和单向阀(5)，其特征在于：所述机械密封装置(1)为双通道动密封装置，并且机械密封装置(1)中设有漏液的导流通道，同时机械密封装置(1)的两端分别和储液箱(3)以及流体回路(4)连通在一起，同时漏液归集系统(2)为漏液收集、检测和回收一体化系统，通过上下液位开关，触发水泵启动和停止，并且漏液归集系统(2)和机械密封装置(1)中的中设有漏液的导流通道连通在一起，同时水泵和计数器电性连接在一起，同时漏液归集系统(2)和储液箱(3)连通在一起，并且在漏液归集系统(2)和储液箱(3)的连通管道上安装有单向阀(5)。
2.根据权利要求1所述的双通道全封闭内循环机械密封系统，其特征在于：所述机械密封装置(1)包括内环(17)、外壳(18)和机械密封副(11)，其中内环(17)通过机械密封副(11)转动安装在外壳(18)的内部，并且机械密封副(11)设置有四对，通过四对机械密封副(11)形成两个独立的密封腔体，分别为上密封腔体(19)和下密封腔体(110)，上密封腔体(19)和下密封腔体(110)的边界为动密封，同时内化(17)的外壁上设置有漏液导流通道(12)，漏液导流通道(12)设置在机械密封副(11)的外侧，同时漏液导流通道(12)靠近上密封腔体(19)和下密封腔体(110)的一侧壁上开设有引流孔(13)。
3.根据权利要求2所述的双通道全封闭内循环机械密封系统，其特征在于：所述机械密封副(11)的外侧设置有接水盘(14)，接水盘(14)采用倒扣的方式安装在外壳(18)上，同时引流孔(13)开口低于接水盘(14)的上平面。
4.根据权利要求2所述的双通道全封闭内循环机械密封系统，其特征在于：所述漏液导流通道(12)的顶部开设有透气孔(15)，同时透气孔(15)顶部安装有透气堵塞(16)。
5.根据权利要求2所述的双通道全封闭内循环机械密封系统，其特征在于：所述机械密封装置(1)在漏液导流通道(2)的外部设计静密封构造全封闭空间。
6.根据权利要求2所述的双通道全封闭内循环机械密封系统，其特征在于：所述漏液归集系统(2)为在机械密封外部设计的全封闭空间，该系统为静密封结构，无动密封环节。
7.根据权利要求2所述的双通道全封闭内循环机械密封系统，其特征在于：所述引流孔(13)和漏液导流通道(12)直径大于8mm。
8.根据权利要求2所述的双通道全封闭内循环机械密封系统，其特征在于：所述引流孔(13)为斜孔，孔轴线与水平面角度需大于20°。
9.根据权利要求3所述的双通道全封闭内循环机械密封系统，其特征在于：所述接水盘(14)选用多功能接水盘。
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