CN203551200U - 一种机械密封试验台 - Google Patents
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Abstract
一种机械密封试验台，包括上、下径向以及轴向螺旋调整系统，通过旋转上、下径向螺旋推动上、下径向可移动托盘可以实现密封腔轴套径向的同向、反向的同值或者不同值的移动，从而实现与轴套固连的密封动环的偏心和倾斜等不同条件的控制；通过旋转轴向螺旋推动斜面滑块系统，从而带动轴向可移动托盘，可以实现轴套沿轴向的移动，从而改变密封环的轴向间隙。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于机械密封试验的装置，特别涉及一种机械密封试验台。
背景技术
机械密封试验台是检验和研究机械密封性能的主要装置，主要分为卧式试验台和立式试验台，目前已经授权、公开的专利包括《三支点式密封试验装置》（专利号：01136988.4，公开号：CN1354332），《多参数可测控高转速机械密封性能试验装置》（专利号：200610039084.5，公开号：CN1825083），《旋转轴用高速高压气体密封集成试验台》（申请号：201110084701.4，公开号：CN102207418A），《一种机械密封瞬态启停密封性能试验装置》（专利号：200910095392.3，公开号：CN101464203），《核主泵用机械密封试验装置》（专利号：200910144872.4，公开号：CN101649833），《立式密封试验装置》（申请号：200910219369.0，公开号：CN101718635A），《一种新型机械密封性能试验装置》（申请号：201210037262.6，公开号：CN102589821A）等，但以上机械密封试验台皆为轴线不可调式，即在试验中无法实现密封环的轴向、径向以及倾斜的运动，而实际工况中，由于机械动密封的安装误差、转子系统的振动和挠度变形等，密封环振动、偏心以及倾斜等无法避免，因此，设计一种机械密封试验台，可以更好对机械密封实际工作过程中的各种扰动进行模拟，研究机械密封的动力学特性，指导密封环的设计。
发明内容
为了能够更好地模拟机械密封在实际工况中的振动、偏心以及倾斜等工作条件，本实用新型的目的在于提供一种机械密封试验台，能够实现轴套的轴向、径向移动，从而带动与轴套固定连接的机械密封动环产生轴向、径向、角向的移动。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种机械密封试验台，包括密封腔底座1，密封腔底座1通过螺栓与下固定托盘3相连，下固定托盘3通过螺纹与下径向螺旋2连接，下径向螺旋2呈180度对称分布；下径向螺旋2与下径向可移动托盘4相接，下径向可移动托盘4与深沟球轴承5接触配合，轴套8上固定有机械密封动环组件27；
还包括上固定托盘17，上固定托盘17与密封腔体7连接，上固定托盘17通过螺纹与上径向螺旋15连接，上径向螺旋15呈180度对称分布；上径向螺旋15与上径向可移动托盘14相接，上径向可移动托盘14与角接触球轴承16接触配合，上轴端挡圈18通过螺母19与轴套8连接；
还包括三个沿圆周方向均匀分布的螺杆23，螺杆23与钢制梁20上的螺孔旋合连接，钢制梁20通过螺栓与上固定托盘17连接，钢制梁20通过螺纹与轴向螺旋21连接，轴向螺旋21呈180度对称分布；轴向螺旋21与下滑块25相接，下滑块25与上滑块26通过斜面支撑，上滑块26通过螺栓固定在上端盖22上，上端盖22通过螺栓与轴向可移动托盘13连接，轴向可移动托盘13与上径向可移动托盘14接触配合；角接触球轴承16通过螺母19与轴套8固定，进而带动轴套8产生轴向移动，固定在轴套8上的密封动环即可一起产生轴向移动；
还包括鼓形齿轮套11，鼓形齿轮套11与轴9相连接，鼓形齿轮套11通过螺母12轴向固定；鼓形齿轮套11与内齿圈10配合，且与轴套8的内孔通过螺栓、紧定螺钉连接；轴套8内侧的凸台上设计有唇形密封圈，以密封齿式联轴器所用润滑剂。
所述的深沟球轴承5和角接触球轴承31的上面分别装有A防水盘6和B防水盘29，A防水盘6通过固定螺钉与轴套8连接，B防水盘29通过螺钉与轴9直接连接。
轴9的下端通过安装角接触球轴承31进行支撑，角接触球轴承31的内侧与轴9的轴肩接触，外侧与轴承座32连接，并通过轴承压盖33、螺母30进行轴向固定，轴承座32与轴承压盖33通过螺栓固定在密封腔底座1上；轴承座设计有唇形密封圈的凹槽。
所述上径向螺旋15轴线与下径向螺旋2轴线的中间位置与背对背机械密封的中间位置重合。
所述轴套8采用一端固定一端游动的支撑方式，上端是固定端，角接触球轴承16采用面对面的安装方式，下端是游动端，采用深沟球轴承5支承。
所述下滑块25与上滑块26之间的锥面实现将轴向螺旋21毫米级的径向位移转化为微米级的密封环的轴向移动。
所述的润滑油箱24设置在钢制梁20上，并通过螺栓与钢制梁20连接；使润滑油浸没滑块的斜面，防止楔块微动过程中可能发生的爬行；通过油封密封轴向螺旋21与润滑油箱24的间隙。
本实用新型的优点：通过设计轴向可移动托盘13、斜块位移缩小机构（25、26）、单支点双向固定的轴套8与轴9连接结构实现了机械密封动环的轴向双向微米级移动；通过设计轴套8与轴9之间采用鼓形齿式联轴器连接结构实现了机械密封动环模拟实际工况中的微弧度量级角向移动工况；上径向可移托盘14、下径向可移托盘4分别与滚动轴承之间配合，通过轴承径向间隙的调整实现机械密封动环同向、反向的同值或不同值的微米级径向移动，从而可以模拟不同扰动条件下机械密封的动力学特性。
附图说明
图1是本实用新型试验装置的结构示意图。
图2是本实用新型试验装置的上可调结构示意图。
图3是本实用新型试验装置的下可调结构示意图。
图中，1.密封腔底座，2.下径向螺旋，3.下固定托盘，4.下径向可移动托盘，5.深沟球轴承，6.防水盘，7.密封套筒，8.轴套，9.轴，10.内齿圈，11.齿轮套，12.螺母，13.轴向可移动托盘，14.上径向可移动托盘，15.上径向螺旋，16.角接触球轴承，17.上固定托盘，18.上轴端挡圈，19.螺母，20.钢制梁，21.轴向螺旋，22.上端盖，23.螺杆，24.润滑油箱，25.下滑块，26.上滑块，27.机械密封动环组件，28.下轴端挡圈，29.防水盘，30.螺母，31.角接触球轴承，32.轴承座，33.轴承压盖。
具体实施方式
结合附图1-3和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
一种机械密封试验台，包括密封腔底座1，密封腔底座1通过螺栓与下固定托盘3相连，下固定托盘3通过螺纹与下径向螺旋2连接，下径向螺旋2呈180度对称分布；下径向螺旋2与下径向可移动托盘4相接，下径向可移动托盘4与深沟球轴承5接触配合，轴套8上固定有机械密封动环组件27；
还包括上固定托盘17，上固定托盘17与密封腔体7连接，上固定托盘17通过螺纹与上径向螺旋15连接，上径向螺旋15呈180度对称分布；上径向螺旋15与上径向可移动托盘14相接，上径向可移动托盘14与角接触球轴承16接触配合，角接触球轴承16通过螺母19与轴套8固定；
还包括三个沿圆周方向均匀分布的螺杆23，螺杆23与钢制梁20上的螺孔旋合连接，钢制梁20通过螺栓与上固定托盘17连接，钢制梁20通过螺纹与轴向螺旋21连接，轴向螺旋21呈180度对称分布；轴向螺旋21与下滑块25相接，下滑块25与上滑块26通过斜面支撑，上滑块26通过螺栓固定在上端盖22上，上端盖22通过螺栓与轴向可移动托盘13连接，轴向可移动托盘13与上径向可移动托盘14接触配合；
还包括鼓形齿轮套11，鼓形齿轮套11与轴9相连接，鼓形齿轮套11通过螺母12轴向固定；鼓形齿轮套11与内齿圈10配合，且与轴套8的内孔通过螺栓、紧定螺钉连接；轴套8内侧的凸台上设计有唇形密封圈，以密封齿式联轴器所用润滑剂。
所述的深沟球轴承5和角接触球轴承31的上面分别装有A防水盘6和B防水盘29，A防水盘6通过固定螺钉与轴套8连接，B防水盘29通过螺钉与轴9直接连接。
所述轴9的下端通过安装角接触球轴承31进行支撑，角接触球轴承31的内侧与轴9的轴肩接触，外侧与轴承座32连接，并通过轴承压盖33、螺母30进行轴向固定，轴承座32与轴承压盖33通过螺栓固定在密封腔底座1上；轴承座设计有唇形密封圈的凹槽。
所述上径向螺旋15轴线与下径向螺旋2轴线的中间位置与背对背机械密封的中间位置重合。
所述轴套8采用一端固定一端游动的支撑方式，上端是固定端，角接触球轴承16采用面对面的安装方式，下端是游动端，采用深沟球轴承5支承。
所述下滑块25与上滑块26之间的锥面实现将轴向螺旋21毫米级的径向位移转化为微米级的密封环的轴向移动。
所述的润滑油箱24设置在钢制梁20上，并通过螺栓与钢制梁20连接；通过油封密封轴向螺旋21与润滑油箱24的间隙。
本实用新型的工作原理为：
通过旋进一个、旋出另一个下径向螺旋2同等的圈数以推动下径向可移动托盘4产生径向移动，进而推动深沟球轴承5，再推动轴套8，固定在轴套8上的机械密封动环组件27即可一起产生下径向移动。
通过旋进一个、旋出另一个上径向螺旋15同等的圈数以推动上径向可移动托盘14产生径向移动，进而推动角接触球轴承16，再推动轴套8，固定在轴套8上的机械密封动环组件27即可一起产生上径向移动。
通过旋进一个、旋出另一个轴向螺旋21同样的圈数，可以推动下滑块25产生径向移动，则下滑块25的径向移动通过斜面运动可以转换为上滑块26的轴向移动，上滑块26带动上端盖22产生轴向移动，上端盖22进而带动轴向可移动托盘13产生轴向移动，轴向可移动托盘13进而将移动通过接触面传递给上径向可移动托盘14，再带动角接触球轴承16产生轴向移动，角接触球轴承16进而带动轴套8产生轴向移动，固定在轴套8上的机械密封动环组件27即可一起实现轴向的移动。
当上径向移动和下径向移动为方向相反、位移大小相等或不等的两个径向移动时，轴套8将产生角向偏移，从而使密封动、静环端面之间产生角向偏移。
Claims (7)
1.一种机械密封试验台，其特征在于，包括密封腔底座（1），密封腔底座（1）通过螺栓与下固定托盘（3）相连，下固定托盘（3）通过螺纹与下径向螺旋（2）连接，下径向螺旋（2）呈180度对称分布；下径向螺旋（2）与下径向可移动托盘（4）相接，下径向可移动托盘（4）与深沟球轴承（5）接触配合，轴套（8）上固定有机械密封动环组件（27）；
还包括上固定托盘（17），上固定托盘（17）与密封腔体（7）连接，上固定托盘（17）通过螺纹与上径向螺旋（15）连接，上径向螺旋（15）呈180度对称分布；上径向螺旋（15）与上径向可移动托盘（14）相接，上径向可移动托盘（14）与角接触球轴承（16）接触配合，角接触球轴承（16）通过螺母（19）与轴套（8）固定；
还包括三个沿圆周方向均匀分布的螺杆（23），螺杆（23）与钢制梁（20）上的螺孔旋合连接，钢制梁（20）通过螺栓与上固定托盘（17）连接，钢制梁（20）通过螺纹与轴向螺旋（21）连接，轴向螺旋（21）呈180度对称分布；轴向螺旋（21）与下滑块（25）相接，下滑块（25）与上滑块（26）通过斜面支撑，上滑块（26）通过螺栓固定在上端盖（22）上，上端盖（22）通过螺栓与轴向可移动托盘（13）连接，轴向可移动托盘（13）与上径向可移动托盘（14）接触配合；角接触球轴承（16）通过螺母（19）与轴套（8）连接，进而带动轴套（8）产生轴向移动，固定在轴套（8）上的密封动环即可一起产生轴向移动；
还包括鼓形齿轮套（11），鼓形齿轮套（11）与轴（9）相连接，鼓形齿轮套（11）通过螺母（12）轴向固定；鼓形齿轮套（11）与内齿圈（10）配合，且与轴套（8）的内孔通过螺栓、紧定螺钉连接；轴套（8）内侧的凸台上设计有唇形密封圈。
2.根据权利要求1所述的一种机械密封试验台，其特征在于，所述的深沟球轴承（5）和角接触球轴承（31）的上面分别装有A防水盘（6）和B 防水盘（29），A防水盘（6）通过固定螺钉与轴套（8）连接，B防水盘（29）通过螺钉与轴（9）直接连接。
3.根据权利要求1所述的一种机械密封试验台，其特征在于，轴（9）的下端通过安装角接触球轴承（31）进行支撑，角接触球轴承（31）的内侧与轴（9）的轴肩接触，外侧与轴承座（32）连接，并通过轴承压盖（33）、螺母（30）进行轴向固定，轴承座（32）与轴承压盖（33）通过螺栓固定在密封腔底座（1）上；轴承座设计有唇形密封圈的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种机械密封试验台，其特征在于，所述上径向螺旋（15）轴线与下径向螺旋（2）轴线的中间位置与背对背机械密封的中间位置重合。
5.根据权利要求1所述的一种机械密封试验台，其特征在于，所述轴套（8）采用一端固定一端游动的支撑方式，上端是固定端，角接触球轴承（16）采用面对面的安装方式，下端是游动端，采用深沟球轴承（5）支承。
6.根据权利要求1所述的一种机械密封试验台，其特征在于，所述下滑块（25）与上滑块（26|）之间的锥面实现将轴向螺旋（21）毫米级的径向位移转化为微米级的密封环的轴向移动。
7.根据权利要求1所述的一种机械密封试验台，其特征在于，所述的钢制梁（20）上设置有润滑油箱（24），润滑油箱（24）通过螺栓与钢制梁（20）连接；使润滑油浸没滑块的斜面，防止楔块微动过程中可能发生的爬行；通过油封密封轴向螺旋（21）与润滑油箱（24）的间隙。
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