CN205956387U - 一种两级组合式旋转轴密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种两级组合式旋转轴密封装置。主要是由一级拱型组合密封、二级设有密封介质分布环及C型挡渣环的填料密封仓、轴套及O型密封圈组成，该结构主要应用于石油化工行业中设备壳内介质呈气液或液固混合相中低压旋转轴式设备的轴端密封；本实用新型设计的两级组合式旋转轴密封结构可以达到卧式搅拌设备内部危险介质零泄漏目的，该装置具有寿命长、密封可靠、维护简单、检修方便及无污染等优点。

Description

一种两级组合式旋转轴密封装置

技术领域

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种两级组合式旋转轴密封装置。

背景技术

现有石油化工行业中设备壳内介质呈气液或液固混合相中低压旋转轴式设备的轴端密封主要应用浮环密封、机械密封等密封结构；本实用新型涉及的一种两级组合式旋转轴密封装置，可以实现旋转轴式设备内部危险介质零泄漏目的，该装置具有寿命长、密封可靠、维护简单、检修方便及无污染等优点。现有类似于该组合密封装置的密封结构如下：

⑴组合式浮环密封装置（专利号为00132605.8）和一种浮环密封装置（专利号为CN1334408A），该技术主要基于浮环密封对其局限性进行优化处理；组合式浮环密封装置（专利号为00132605.8）主要提高浮环密封装置对油气压差的适应性，扩大安全运行范围，并有效降低密封油的内泄漏量；一种浮环密封装置（专利号为CN1334408A）在内浮环的环形壁面内具有连通内浮环的内孔和外壁的通道，从而有效降低内浮环的温度，保证密封装置的安全运行。该型密封结构主要适用于石油化工等行业的透平，离心压缩机等流体机械的轴端密封，其技术局限性在于浮环密封所存在的轻微泄漏仍然存在，对于需要实现壳体内部危险介质零泄漏目的设备，该型密封结构很难实现长期稳定运行。

⑵一种旋转轴组合密封装置（专利号为CN101799075A），该技术属于机械密封领域，主要适用于军工、船舶及航海等领域中的液体密封，其解决的技术问题是在低温、无污染、无泄漏等苛刻密封性能要求下对液体进行密封；

其技术局限性在于该型密封结构属于机械密封领域，对于液固混合相介质，其内部密封组件磨损较快，导致后期运行及维护成本较高，且该型密封装置适用范围与本实用新型不一致。

实用新型内容

实用新型的目的：为了提供一种效果更好的两级组合式旋转轴密封装置，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，包含轴套，轴套外部包含填料函和填料压盖，填料函和轴套之间包含填料物质，还包含密封介质注入软管I，密封介质注入软管I连接密封介质分配环，密封介质分配环边侧包含填料，密封介质分配环以及填料均置于填料函内壁与轴套所形成的填料腔内，填料函和填料压盖之间通过螺栓连接。

本实用新型进一步技术方案在于，还包含C型挡渣环，C型挡渣环位于填料腔的边侧，所述填料墙为圆筒形的密封腔体。

本实用新型进一步技术方案在于，所述密封介质注入软管I连接气体提供结构。

本实用新型进一步技术方案在于，所述填料函下方通过螺栓固定连接拱形组合密封腔体固定座 ，拱形组合密封腔体固定座和轴套之间为拱形组合密封腔体；拱形组合密封腔体固定座和组合密封腔体构成一级拱型组合密封结构，一级拱型组合密封结构由两道防尘圈和四道拱型密封组成，两道防尘圈并列安装于拱型组合密封腔体前端的凹槽内，四道拱型密封对称安装，分别放置在注油环的两侧；四道拱型密封依次装入拱型组合密封腔体，通过拱形密封压盖限位组装成一体，再安装在经过表面喷镀硬质涂层及光洁度处理轴套上。

本实用新型进一步技术方案在于，润滑油脂能够通过三路密封介质注入软管Ⅱ进入拱型组合密封腔体，密封介质注入软管Ⅱ连接拱型组合密封腔体，拱型组合密封腔体与拱型组合密封腔体固定座间设置有四道O型密封圈I将润滑油脂分为三个区域；第1区润滑油脂能够通过拱型组合密封腔体前端设计的注油孔进入两道防尘圈中间对其进行润滑，防尘圈背部设有O型密封圈，利用O型密封圈的弹性变形性能使防尘圈工作面与轴套紧密贴合，并随着防尘圈工作面不断磨损进行同步补偿；第2区润滑油脂及第3区润滑油脂能够通过拱型组合密封腔体中部及后端设计的注油孔进入注油环进行油脂分配后还能够分别进入中间两道拱型密封及后端两道拱型密封对拱型密封工作面进行润滑。

本实用新型进一步技术方案在于，每道拱型密封内壁均设有两道V型沟槽，该V型沟槽能拱型密封工作状态下润滑油脂的流道及存放空间。

本实用新型进一步技术方案在于，拱型密封背部均设有O型密封圈，利用O型密封圈的弹性变形性能使拱型密封工作面与轴套紧密贴合。

采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：本实用新型涉及的由一级拱型组合密封、二级设有密封介质分布环及C型挡渣环的填料密封仓、轴套及O型密封圈组成的两级组合式密封装置可以达到旋转轴式设备内部危险介质零泄漏目的，且该装置具有寿命长、密封可靠、维护简单、检修方便及无污染等优点，克服了现有密封装置在使用过程中的局限性。

附图说明

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为一级浮环密封结构示意图；

图3为二级设有密封介质分配环的填料密封仓结构示意图；

图4为拱形密封结构示意图；

其中：1-填料压盖；2-填料函；3-密封介质注入软管I；4-C型挡渣环 ；5-硬质隔环；6-密封介质注入软管Ⅱ；7-拱形组合密封腔体；8-拱形组合密封腔体固定座；9-O型密封圈I；10-防尘圈；11-轴套；12-拱形密封；13- 注油环；14-拱形密封压盖固定螺钉；15-拱形密封腔体固定螺钉；16-密封垫片；17-拱形密封压盖；18-填料函固定螺栓；19-填料；20-密封介质分配环；21-填料压盖固定螺栓；22- O型密封圈Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明，实施例不构成对本实用新型的限制：

两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，包含轴套，轴套外部包含填料函和填料压盖，填料函和轴套之间包含填料物质，还包含密封介质注入软管I，密封介质注入软管I连接密封介质分配环，密封介质分配环边侧包含填料，密封介质分配环以及填料均置于填料函内壁与轴套所形成的填料腔内，填料函和填料压盖之间通过螺栓连接。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：密封气体通过密封介质注入软管Ⅰ进入密封介质分配环内对分布于密封介质分配环前后的几组填料施加压力，使得运转后磨损的填料压缩变形始终胀紧在填料函内壁与轴套所形成的填料腔内，对由一级拱型组合密封泄出的部分润滑油脂，以及由润滑油脂夹带出的少量介质进行最终有效密封.

还包含C型挡渣环，C型挡渣环位于填料腔的边侧，所述填料墙为圆筒形的密封腔体。所述密封介质注入软管I连接气体提供结构。所述填料函下方通过螺栓固定连接拱形组合密封腔体固定座 ，拱形组合密封腔体固定座和轴套之间为拱形组合密封腔体；拱形组合密封腔体固定座和组合密封腔体构成一级拱型组合密封结构，一级拱型组合密封结构由两道防尘圈和四道拱型密封组成，两道防尘圈并列安装于拱型组合密封腔体前端的凹槽内，四道拱型密封对称安装，分别放置在注油环的两侧；四道拱型密封依次装入拱型组合密封腔体，通过拱形密封压盖限位组装成一体，再安装在经过表面喷镀硬质涂层及光洁度处理轴套上。润滑油脂能够通过三路密封介质注入软管Ⅱ进入拱型组合密封腔体，密封介质注入软管Ⅱ连接拱型组合密封腔体，拱型组合密封腔体与拱型组合密封腔体固定座间设置有四道O型密封圈I将润滑油脂分为三个区域；第1区润滑油脂能够通过拱型组合密封腔体前端设计的注油孔进入两道防尘圈中间对其进行润滑，防尘圈背部设有O型密封圈，利用O型密封圈的弹性变形性能使防尘圈工作面与轴套紧密贴合，并随着防尘圈工作面不断磨损进行同步补偿；第2区润滑油脂及第3区润滑油脂能够通过拱型组合密封腔体中部及后端设计的注油孔进入注油环进行油脂分配后还能够分别进入中间两道拱型密封及后端两道拱型密封对拱型密封工作面进行润滑。每道拱型密封内壁均设有两道V型沟槽，该V型沟槽能拱型密封工作状态下润滑油脂的流道及存放空间。拱型密封背部均设有O型密封圈，利用O型密封圈的弹性变形性能使拱型密封工作面与轴套紧密贴合。

一种两级组合式旋转轴密封装置，主要是由一级拱型组合密封、二级设有密封介质分布环及C型挡渣环的填料密封仓、轴套及O型密封圈组成；拱型组合密封腔体固定座（8）通过焊接或螺纹连接与旋转轴设备的端板连接为一体，连同旋转轴设备壳体整体进行精加工，保证拱型组合密封腔体腔体固定座（8）内壁与旋转轴设备中心同心度不得大于0.04mm，拱型组合密封腔体固定座（8）密封端面与旋转轴设备中心垂直度不得大于0.04mm，共同保证一级拱型组合密封、二级填料密封与旋转轴之间密封压力均匀，可实现旋转轴设备壳内危险介质的有效密封。

一级拱型组合密封结构由2道防尘圈和4道拱型密封组成，2道防尘圈并列安装于拱型组合密封腔体前端凹槽内，4道拱型密封背靠背对称安装，分别放置在注油环的两侧；4道拱型密封依次装入拱型组合密封腔体，通过拱形密封压盖限位组装成一体，成为集装式结构，再安装在轴套上，润滑油脂通过3路密封介质注入软管Ⅱ进入拱型组合密封腔体，通过拱型组合密封腔体与拱型组合密封腔体固定座间设置的4道O型密封圈I将润滑油脂分为3个区域，第1区润滑油脂通过拱型组合密封腔体前端设计的注油孔进入2道防尘圈中间对其进行润滑，防尘圈首先对设备内部部分固体颗粒进行有效阻挡，从而减少杂质、颗粒对后端拱型密封的磨损，第2区及第3区密封油脂通过拱型组合密封腔体中部及后端设计的注油孔进入注油环进行油脂分配后分别进入中间2道拱型密封及后端2道拱型密封对拱型密封工作面进行润滑，通过拱型密封背部设计O型密封圈的弹性变形性能使拱型密封工作面与轴套紧密贴合，并随着拱型密封工作面不断磨损进行同步补偿，从而达到对旋转轴设备壳内危险介质进行多级隔离阻封；并由二级设有密封介质分布环及C型挡渣环的填料密封仓实现最终密封。

每组防尘圈首先对设备内部部分固体颗粒进行有效阻挡，从而减少杂质、颗粒对后端拱型密封的磨损，防尘圈背部设有O型密封圈，利用O型密封圈的弹性变形性能使防尘圈工作面与轴套紧密贴合，并随着防尘圈工作面不断磨损进行同步补偿；每道拱型密封内壁均设有2道V型沟槽，该沟槽主要作为拱型密封工作状态下润滑油脂的流道及存放空间，方便润滑油脂及时有效的对拱型密封工作面进行润滑，从而延长拱型密封使用寿命，拱型密封背部均设有O型密封圈，利用O型密封圈的弹性变形性能使拱型密封工作面与轴套紧密贴合，并随着拱型密封工作面不断磨损进行同步补偿。

二级填料密封仓密封气体压力需高于旋转轴设备壳内最高工作压力至少0.05～0.1MPa。

二级填料密封仓主要由C型挡渣环、填料、密封介质分布环、填料压盖、填料函及密封介质注入软管I组成。

填料函需与拱型组合密封腔体固定座通过填料函固定螺栓紧固后进行精加工保证填料函内壁与旋转轴设备中心同心度不得大于0.04mm。

轴套表面需喷镀硬质涂层处理，其表面粗糙度不得大于0.8μm。

两级组合式旋转轴密封装置属于两种类型接触式密封的集成式多级组合密封，必须匹配有合适的润滑油脂及密封气体（该气体不得与旋转轴式设备内部介质和其下游设备内介质反应或影响介质成品质量），润滑油脂及密封气体的选择，压力、流量等参数必须与被密封介质的工况相适应。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。图中未示出部分细节。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，包含轴套，轴套外部包含填料函和填料压盖，填料函和轴套之间包含填料物质，还包含密封介质注入软管I，密封介质注入软管I连接密封介质分配环，密封介质分配环边侧包含填料，密封介质分配环以及填料均置于填料函内壁与轴套所形成的填料腔内，填料函和填料压盖之间通过螺栓连接。

2.如权利要求1所述的一种两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，还包含C型挡渣环，C型挡渣环位于填料腔的边侧，所述填料墙为圆筒形的密封腔体。

3.如权利要求1所述的一种两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，所述密封介质注入软管I连接气体提供结构。

4.如权利要求1所述的一种两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，所述填料函下方通过螺栓固定连接拱形组合密封腔体固定座 ，拱形组合密封腔体固定座和轴套之间为拱形组合密封腔体；拱形组合密封腔体固定座和组合密封腔体构成一级拱型组合密封结构，一级拱型组合密封结构由两道防尘圈和四道拱型密封组成，两道防尘圈并列安装于拱型组合密封腔体前端的凹槽内，四道拱型密封对称安装，分别放置在注油环的两侧；四道拱型密封依次装入拱型组合密封腔体，通过拱形密封压盖限位组装成一体，再安装在经过表面喷镀硬质涂层及光洁度处理轴套上。

5.如权利要求4所述的一种两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，润滑油脂能够通过三路密封介质注入软管Ⅱ进入拱型组合密封腔体，密封介质注入软管Ⅱ连接拱型组合密封腔体，拱型组合密封腔体与拱型组合密封腔体固定座间设置有四道O型密封圈I将润滑油脂分为三个区域；第1区润滑油脂能够通过拱型组合密封腔体前端设计的注油孔进入两道防尘圈中间对其进行润滑，防尘圈背部设有O型密封圈，利用O型密封圈的弹性变形性能使防尘圈工作面与轴套紧密贴合，并随着防尘圈工作面不断磨损进行同步补偿；第2区润滑油脂及第3区润滑油脂能够通过拱型组合密封腔体中部及后端设计的注油孔进入注油环进行油脂分配后还能够分别进入中间两道拱型密封及后端两道拱型密封对拱型密封工作面进行润滑。

6.如权利要求5所述的一种两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，每道拱型密封内壁均设有两道V型沟槽，该V型沟槽能拱型密封工作状态下润滑油脂的流道及存放空间。

7.如权利要求5所述的一种两级组合式旋转轴密封装置，其特征在于，拱型密封背部均设有O型密封圈，利用O型密封圈的弹性变形性能使拱型密封工作面与轴套紧密贴合。