CN201461960U - 一种用于高压水旋转密封的压力补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于高压水旋转密封的压力补偿装置，包括配水盘，配水盘设有进水通道，进水通道左右两侧均设有第一道旋转密封件，左右两侧旋转密封件的外侧均增设一条平衡压力油流道，平衡压力油流道通过管路与压力平衡器相连通，压力平衡器经单向阀与油箱相连通，高压水输入口一路通向配水盘，另一路通向压力平衡器，压力平衡器两端的压力比恒定，压力平衡器能够使与水压成一定比值的压力油液作用在第一道旋转密封件的外侧。本实用新型具有以下有益效果：在配水盘进水通道的左右两侧第一道旋转密封件的外侧均增设一条平衡压力油流道，使第一道旋转密封件内侧和外侧均有压力作用，可使第一道旋转密封件与套筒贴合适度，能对密闭壳体回转密封进行实时主动补偿。

Description

一种用于高压水旋转密封的压力补偿装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于高压水旋转密封的压力补偿装置。

背景技术

近年来，高压水射流技术在各个领域的应用越来越广，高压细水雾灭尘，雾化水滴表面积增大1600倍，吸附能力大大增强，灭尘效果好，而且耗水量可以减少20％以上。采用高压细水雾灭尘，可以明显降低巷道排水频率，提高生产率。煤炭行业中采掘机械上的内外喷雾降尘系统日益显示出其优越性。采矿掘进设备，特别是煤矿掘进作业中的掘进机大多采用悬臂式纵轴，掘进机在使用过程中，内喷雾系统在喷雾降尘、冷却刀头中起重要作用。内喷雾系统通过配水盘的进水通道和掘进机转动主轴上的喷水通道连通，由于掘进机主轴在作业时不停转动，和配水盘间的内喷雾进水系统间需要进行密封，以防止高压内喷雾水由配水盘和掘进机转动主轴间泄漏出去。

现有的内喷雾密封系统大多采用格莱圈式密封或U型密封圈对配水盘上的进水通道两侧密封，但上述密封圈适用于液压密封，如用来密封高压水，由于下述原因其工作条件非常恶劣：

1、密封介质是水，而不是其所适应的液压油，密封元件在于旋转轴的贴合处没有良好的润滑油膜，磨损严重。

2、在水压作用下密封圈与旋转轴的贴合压力积聚增加，加重对胶圈的磨损。

3、旋转轴的直径较大，密封线较长，耐压能力减弱，稍有磨损，就可能发生泄漏。

4、虽然轴转速只有不到50rpm，但是旋转轴的直径比较大，在与密封圈结合面的线速度却高达34500mm/min。高速的相对运动在没有良好润滑状况下，密封件寿命严重缩短。

鉴于如上各种不利因素，目前采取的措施是降低喷水压力(低于3MPa)，而消耗大量水，期望能延长回转密封的工作寿命。尽管如此，目前掘进机内喷雾旋转密封元件的寿命一般只有不到2个月时间，而井下维修更换又非常不便。为了不影响生产，多数用户关停内喷雾系统，违规作业，喷雾耗水量大和回转密封寿命短的问题一直困扰着掘进机产品生产厂家和用户。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于高压水旋转密封的压力补偿装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下的技术方案：

一种用于高压水旋转密封的压力补偿装置，包括套装在主轴上的配水盘，配水盘设有进水通道，进水通道左右两侧均设有第一道旋转密封件，其特征在于：所述左右两侧第一道旋转密封件的外侧均增设一条平衡压力油流道，平衡压力油流道通过管路与压力平衡器相连通，压力平衡器经单向阀与油箱相连通，高压水输入口一路通向配水盘，另一路通向压力平衡器，压力平衡器两端的压力比恒定，压力平衡器能够使与水压成一定比值的压力油液作用在第一道旋转密封件的外侧.

所述左右两侧第一道旋转密封件外侧的平衡压力油流道外均设有第二道旋转密封件。

所述的压力平衡器包括缸体、安装在缸体内的活塞和复位弹簧，当系统停止工作时，压力平衡器在复位弹簧的作用下回到初始位置，自动实现泄压。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：在配水盘进水通道的左右两侧第一道旋转密封件的外侧均增设一条平衡压力油流道，使第一道旋转密封件内侧和外侧均有压力作用，通过设定合适的压力比，可使第一道旋转密封件与套筒贴合适度，能对密闭壳体回转密封进行实时主动补偿，保证长效密封，并且能在密封贴合面形成一定油膜润滑层。

具体实施方式

图1是本实用新型的剖面结构示意图；

图2是图1的局部放大图。

如图1、图2所示，本实用新型主要包括配水盘1、O型密封圈2、套筒3、第一道旋转密封件4、压力平衡器5、单向阀6、油箱7、平衡压力油流道8，环形的配水盘1套装在掘进机主轴9上，配水盘筒体内侧贯通开设有内喷雾进水通道10，内喷雾进水通道10左右两侧均设有第一道旋转密封件4，并且呈对称布置。现有配水盘结构中不存在平衡压力油流道8，因此旋转密封件4承受单向作用力，以至于旋转密封件4与套筒3贴合过紧，旋转密封件4磨损较快，进而发生泄漏现象。套筒3的作用在于定位轴承以及保护主轴9，由于它与主轴9一起旋转，两者之间的O型密封圈2属于静密封，不易磨损产生泄漏，因此实际高压旋转密封处位于配水盘1与套筒3之间，旋转密封件4与套筒3发生磨损后，只需更换密封件或套筒，而无需对主轴进行重新加工。

本实用新型的结构改进在于：在配水盘内喷雾进水通道10的左右两侧第一道旋转密封件4的外侧均增设一条平衡压力油流道8，平衡压力油流道8通过管路与压力平衡器5相连，压力平衡器5经单向阀6与油箱7相连，高压水输入口11一路通向配水盘1，另一路通向压力平衡器5，压力平衡器5两端的压力比恒定，压力平衡器5能够使与水压成一定比值的压力油液作用在旋转密封件4的外侧。这样做有两点好处，一是第一道旋转密封件4内侧和外侧均有压力作用，通过设定合适的压力比，可使第一道旋转密封件4与套筒3贴合适度，保证长效密封，二是能在密封贴合面形成一定油膜润滑层。压力平衡器5是一个压力增压器，压力平衡器5包括缸体51、安装在缸体内的活塞52和复位弹簧53，左右两边活塞面积比值一定，左边腔体内充高压水，通过管路与高压水输入口11相连，右边腔体内充液压油，右边腔体还设有活塞复位弹簧53，右边腔体的出油口通过管路与平衡压力油流道8相连通，其进油口与油箱7相连通。当内喷雾系统停止工作时，压力平衡器5在复位弹簧53的作用下回到初始位置，自动实现泄压。使密封圈背侧压力消失，若油液发生泄漏，油箱将通过单向阀向压力平衡回路补充油液。

左右两侧旋转密封件外侧的平衡压力油流道8外均设有第二道旋转密封件4’。对于左右两侧第二道旋转密封件4’，其作用在于密封液压油，以避免液压油大量泄漏。由于此类密封件被广泛应用于密封液压油路，因此这两道密封件的寿命较长，能够实现长效密封。

Claims (3)

1.一种用于高压水旋转密封的压力补偿装置，包括套装在主轴上的配水盘(1)，配水盘(1)设有进水通道(10)，进水通道(10)左右两侧均设有第一道旋转密封件(4)，其特征在于：所述左右两侧第一道旋转密封件(4)的外侧均增设一条平衡压力油流道(8)，平衡压力油流道(8)通过管路与压力平衡器(5)相连通，压力平衡器(5)经单向阀(6)与油箱(7)相连通，高压水输入口(11)一路通向配水盘(1)，另一路通向压力平衡器(5)，压力平衡器(5)两端的压力比恒定，压力平衡器(5)能够使与水压成一定比值的压力油液作用在第一道旋转密封件(4)的外侧。

2.如权利要求1所述的压力补偿装置，其特征在于：所述左右两侧第一道旋转密封件(4)外侧的平衡压力油流道(8)外均设有第二道旋转密封件(4’)。

3.如权利要求1或2所述的压力补偿装置，其特征在于：所述的压力平衡器(5)包括缸体(51)、安装在缸体内的活塞(52)和复位弹簧(53)，当系统停止工作时，压力平衡器(5)在复位弹簧(53)的作用下回到初始位置，自动实现泄压。

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