CN112096880A - 一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法，通过驱动系统驱动多个所述伸缩器伸缩根据间隙测量情况分别调整伸缩长度，从而实现密封内孔与所述动环同心，从而抑制偏心带来的气流激振，通过所述控制环的上下调整，使得所述动环和所述静环之间的缝隙可调，从而使得设备在运转阶段可对密封缝隙进行调整，无需进行拆卸后调试，进而提升了加工效率。

Description

一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法

技术领域

本发明涉及机械密封领域，尤其涉及一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法。

背景技术

目前密封技术在现代工业生产和科学技术发展中具有十分重要的作用。无论是提高科学技术发展和工业生产技术水平，还是在技术改造和设备改造与更新方面，密封技术都占据着重要的地位和承担着重要角色。

机械密封的密封间隙都是随着设备状态的改变而改变的，由于常规的密封技术以篦齿密封为主，篦齿密封的密封间隙在设备运转阶段无法调整，只能在安装调试阶段预留足够大的密封间隙，由于设备在工作过程中难免发生碰撞磨损，现有的密封设备在发生短时间碰撞磨损后，密封间隙随即会扩大，从而影响生产的继续进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法，旨在解决现有技术中的篦齿密封的密封间隙在设备运转阶段无法调整，只能在安装调试阶段预留足够大的密封间隙，由于设备在工作过程中难免发生碰撞磨损，现有的密封设备在发生短时间碰撞磨损后，密封间隙随即会扩大，从而影响生产的继续进行的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法，包括如下步骤：

在静环和动环之间设置控制环，在所述控制环的侧面安装上游环和下游环，叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间；

所述叶片体与所述动环的安装夹角为0-60度，并与所述下游环之间设有0-1毫米的轴向间隙；

伸缩器一端连接所述静环，另一端连接所述控制环；

驱动所述伸缩器沿轴向调整长度，带动所述静环和所述控制环移动，改变密封间隙；

测量所述伸缩器的伸长量，以及密封间隙的改变量。

其中，在静环和动环之间设置控制环，在所述控制环的侧面安装上游环和下游环，叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间中：

所述上游环、所述叶片组件、所述下游环和所述控制环是沿着轴向气流方向依次设置的，轴向气流方向为高压侧指向低压侧的方向。

其中，在叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间中：

所述叶片组件的前夹板和后夹板设在所述上游环和所述下游环之间，所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间。

其中，在所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间中：

所述叶片体一端为固定端，另一端为自由端，所述间隔片设在所述叶片体的固定端。

其中，在所述叶片组件的前夹板和后夹板设在所述上游环和所述下游环之间，所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间之后：

遮流片设在所述上游环和所述叶片体之间。

其中，在遮流片设在所述上游环和所述叶片体之间中：

所述遮流片内边缘沿径向设有开缝，相邻两个所述开缝之间的夹角为10度。

本发明的一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法，通过驱动系统驱动多个所述伸缩器伸缩根据间隙测量情况分别调整伸缩长度，从而实现密封内孔与所述动环同心，从而抑制偏心带来的气流激振，通过所述控制环的上下调整，使得所述动环和所述静环之间的缝隙可调，从而使得设备在运转阶段可对密封缝隙进行调整，无需进行拆卸后调试，进而提升了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的静环和动环的连接结构示意图。

图2是本发明的叶片组件的结构示意图。

图3是本发明的非接触式机械密封的密封间隙控制方法的流程图。

图中：1-静环、2-动环、3-控制环、4-上游环、5-下游环、6-叶片组件、7-伸缩器、61-前夹板、62-后夹板、63-叶片体、64-间隔片、65-遮流片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请请参阅图1至图3，本发明提供了一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法，包括以下步骤：

S101：在静环和动环之间设置控制环，在所述控制环的侧面安装上游环和下游环，叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间；

S102：所述叶片体与所述动环的安装夹角为0-60度，并与所述下游环之间设有0-1毫米的轴向间隙；

S103：伸缩器一端连接所述静环，另一端连接所述控制环；

S104：驱动所述伸缩器沿轴向调整长度，带动所述静环和所述控制环移动，改变密封间隙；

S105：测量所述伸缩器的伸长量，以及密封间隙的改变量。

进一步地，在静环和动环之间设置控制环，在所述控制环的侧面安装上游环和下游环，叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间中：

所述上游环、所述叶片组件、所述下游环和所述控制环是沿着轴向气流方向依次设置的，轴向气流方向为高压侧指向低压侧的方向。

进一步地，在叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间中：

所述叶片组件的前夹板和后夹板设在所述上游环和所述下游环之间，所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间。

进一步地，在所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间中：

所述叶片体一端为固定端，另一端为自由端，所述间隔片设在所述叶片体的固定端。

进一步地，在所述叶片组件的前夹板和后夹板设在所述上游环和所述下游环之间，所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间之后：

遮流片设在所述上游环和所述叶片体之间。

进一步地，在遮流片设在所述上游环和所述叶片体之间中：

所述遮流片内边缘沿径向设有开缝，相邻两个所述开缝之间的夹角为10度。

进一步地，在所述叶片体与所述动环的安装夹角为0-60度，并与所述下游环之间设有0-1毫米的轴向间隙中：

所述叶片体与所述动环的安装夹角为45度，所述叶片体自由端与所述下游环之间设有0.25毫米的轴向间隙。

进一步地，在所述叶片体自由端与所述下游环之间设有0.25毫米的轴向间隙中：

所述叶片体的厚度为0.1毫米，所述间隔片的厚度为0.06毫米。

进一步地，在遮流片设在所述上游环和所述叶片体之间中：

所述遮流片的厚度为0.3毫米。

在本实施方式中，所述上游环4、所述叶片体63、所述下游环5和所述控制环3是沿着轴向气流方向依次设置，轴向气流方向为高压侧指向低压侧的方向，所述叶片组件6包括一片以上所述叶片体63，各个所述叶片体63沿周向均匀排列，所述叶片体63的一端为固定端，另一端为自由端，所述叶片体63的自由端形成密封内孔；所述伸缩器7为带膨胀节的空腔结构，膨胀节为内凹式，所述伸缩器7一端封闭、另一端设有进气口，膨胀节设在两端部之间，通过驱动系统调节所述伸缩器7内部的压力，进而达到调节所述伸缩器7进行伸缩的目的；驱动系统包括型号为GDV45-3的压力控制阀、型号为Y43H-40C的减压阀、气源以及型号为VBA2100-03的增压阀，通过驱动系统控制调节所述伸缩器7内部的压力；所述叶片组件6还包括所述间隔片64、所述前夹板61、所述后夹板62和所述遮光片，其中，所述叶片体63的自由端高出所述控制环3和所述遮流片65，所述遮流片65内边缘沿径向设有开缝，并相邻两个开缝之间的夹角为10°，顺着所述动环2的旋转方向上，所述叶片体63与所述动环2的径向夹角为45°，沿着轴向气流方向，所述叶片体63与所述动环2的轴线夹角为20°，所述叶片体63与所述动环2的安装径向夹角范围为0-60°，其中45°为最适合的夹角度数，能够保证所述叶片体63与所述动环2之间空气流通效果达到最佳，经过计算，采用上述设计参数，所述伸缩器7每伸长0.1mm，密封间隙减小0.18mm，密封间隙的可调量为0.45mm，如此，通过驱动系统驱动多个所述伸缩器7伸缩根据间隙测量情况分别调整伸缩长度，从而实现密封内孔与所述动环2同心，从而抑制偏心带来的气流激振，通过所述控制环3的上下调整，使得所述动环2和所述静环1之间的缝隙可调，从而使得设备在运转阶段可对密封缝隙进行调整，无需进行拆卸后调试，进而提升了加工效率。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种非接触式机械密封的密封间隙控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

在静环和动环之间设置控制环，在所述控制环的侧面安装上游环和下游环，叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间；

所述叶片体与所述动环的安装夹角为0-60度，并与所述下游环之间设有0-1毫米的轴向间隙；

伸缩器一端连接所述静环，另一端连接所述控制环；

驱动所述伸缩器沿轴向调整长度，带动所述静环和所述控制环移动，改变密封间隙；

测量所述伸缩器的伸长量，以及密封间隙的改变量。

2.如权利要求1所述的非接触式机械密封的密封间隙控制方法，其特征在于，在静环和动环之间设置控制环，在所述控制环的侧面安装上游环和下游环，叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间中，

所述上游环、所述叶片组件、所述下游环和所述控制环是沿着轴向气流方向依次设置的，轴向气流方向为高压侧指向低压侧的方向。

3.如权利要求1所述的非接触式机械密封的密封间隙控制方法，其特征在于，在叶片组件镶嵌在所述上游环和所述下游环之间中，

所述叶片组件的前夹板和后夹板设在所述上游环和所述下游环之间，所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间。

4.如权利要求3所述的非接触式机械密封的密封间隙控制方法，其特征在于，在所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间中，

所述叶片体一端为固定端，另一端为自由端，所述间隔片设在所述叶片体的固定端。

5.如权利要求3所述的非接触式机械密封的密封间隙控制方法，其特征在于，在所述叶片组件的前夹板和后夹板设在所述上游环和所述下游环之间，所述叶片组件的叶片体和间隔片安装在所述前夹板和所述后夹板之间之后，

遮流片设在所述上游环和所述叶片体之间。

6.如权利要求5所述的非接触式机械密封的密封间隙控制方法，其特征在于，在遮流片设在所述上游环和所述叶片体之间中，

所述遮流片内边缘沿径向设有开缝，相邻两个所述开缝之间的夹角为10度。

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