CN207634696U - 一种静压干气机械密封 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种静压干气机械密封，包括釜体、转轴、安装座、静环座、静环、轴套、动环、主密封气系统与背压气系统，静环座的下部分共轴线固定设置静环，静环还设置于安装座的内腔，转轴的上端依次穿过安装座与静环座的中心，转轴上共轴线套设轴套，轴套的上部分依次穿过静环与静环座的中心，轴套的下部分固定套设动环，主密封气系统的末端设置为连通静环的下表面，背压气系统的末端设置为连通静环的上表面。本实用新型采用该机械密封，能够在静环与动环的密封面之间形成具有一定刚度和承载能力的气膜，使得静环与动环之间非接触，以防止磨屑对釜体内物料的污染，并可根据实际控制气膜的厚度，保证形成的气膜稳定，从而实现釜体的良好密封。

Description

一种静压干气机械密封

技术领域

本实用新型涉及釜用密封结构技术领域，尤其涉及一种静压干气机械密封。

背景技术

机械密封又称端面密封，其是旋转机械的一种轴封装置，离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备中由于传动轴贯穿于设备内外，从而导致轴与设备之间存在圆周间隙，易使得设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须由轴封装置阻止泄漏。轴封种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，故机械密封成为了最主要的轴密封方式。但是，现有的机械密封方式在实际使用过程中存在如下问题：

1、机械密封多为干运转接触式密封，该密封方式在使用过程中，其动、静环之间相互摩擦，故往往产生磨屑，磨屑一旦进入反应釜内，则会污染原料，从而难以保证成品率及成品质量，且造成原材料的浪费和成本的增加。

2、有些旋转机械为避免磨屑进入反应釜体中污染原料，往往设置挡屑机构进行磨屑的隔离，然而该方式增加了反应釜体的清洁工作，且对于较高精度的产品而言，该方式下难以保证磨屑的清洁效果，最终影响产品的质量。

发明内容

本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够在静环与动环的密封面之间形成一层具有一定刚度和承载能力的气膜，使得静环与动环之间非接触，以有效防止磨屑的产生对釜体内物料的污染，并可根据实际控制气膜的厚度，且保证形成的气膜稳定，从而实现釜体的良好密封的静压干气机械密封。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种静压干气机械密封，其中所述静压干气机械密封包括釜体、转轴、安装座、静环座、静环、轴套、动环、主密封气系统与背压气系统，所述釜体上竖直穿设所述转轴，且该釜体的顶部设置所述安装座，所述安装座上共轴线固定设置所述静环座，所述静环座的下部分共轴线固定设置所述静环，所述静环还设置于所述安装座的内腔，所述转轴的上端依次穿过所述安装座与所述静环座的中心，且该转轴上共轴线套设所述轴套，所述轴套的上部分依次穿过所述静环与所述静环座的中心，且该轴套的下部分固定套设所述动环，所述动环的上表面与所述静环的下表面相接触，所述主密封气系统的末端设置为连通所述静环的下表面，所述背压气系统的末端设置为连通所述静环的上表面。

进一步地，所述主密封气系统与所述背压气系统均设置为包括高压气源、进气口和气体通道，所述高压气源设置为连接所述进气口，所述进气口设置为连通所述气体通道，所述主密封气系统的所述进气口设置于所述安装座中，且该主密封气系统的所述气体通道设置于所述静环中，所述背压气系统的所述进气口与所述气体通道均设置于所述静环座中。

进一步地，所述气体通道设置为包括气体通道一和气体通道二，所述气体通道一与所述气体通道二直径相同，所述气体通道一的一端连通所述进气口，且该气体通道一的另一端垂直连通所述气体通道二的一端，所述背压气系统的所述气体通道二的另一端连通所述静环的上表面。

进一步地，所述静环的环面上沿其周线方向均匀设置若干节流孔，所述节流孔的直径设置为小于所述静环的环面宽度，所述节流孔设置为连通所述主密封气系统的所述气体通道二的另一端，且该节流孔的直径设置为小于所述主密封气系统的所述气体通道二的直径。

进一步地，所述静环座的下表面设置倒沉头孔，所述倒沉头孔的下部分孔槽中共轴线设置所述静环的上端，且该倒沉头孔的上部分孔槽中沿其轴线方向设置弹簧，所述弹簧的下端连接所述静环的上表面。

进一步地，所述静环座与所述静环的上端之间、所述静环与所述安装座之间、所述动环与所述轴套之间以及所述轴套的下部分与所述转轴之间均设置辅助密封圈。

进一步地，所述高压气源设置为空气压缩机，所述空气压缩机的气体出口设置为通过管路连通所述进气口。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)通过静环座、静环、轴套与动环的配合，形成对釜体上穿设的转轴的密封结构，以避免釜体内物料的泄露，而主密封气系统则可使得静环与动环相接触的密封面之间形成一层具有一定刚度和承载能力的气膜，该气膜使得转轴带动动环旋转时，静环与动环之间非接触，有效防止两者之间的密封面因摩擦产生粉末对釜体内物料的污染，另外，调节主密封气系统与背压气系统的压力，可以根据实际控制气膜的厚度，实现釜体的良好密封。

(2)通过高压气源供气，使得气体由进气口与气体通道进入静环与动环的密封面之间形成一层几微米到十几微米的气膜，同时背压气系统的气体则在静环的上表面形成闭合压力，从而保证静环与动环之间气膜稳定，避免因气膜厚度过大导致静环与动环之间分离以致引起物料的泄露。

(3)通过节流孔的设置，能够对主密封气系统中供入气体通道二的气体的流量、压力等进行控制，以使急剧变化的气体通过节流孔时平缓下来，从而提高形成的气膜的稳定性。

(4)通过静环座与静环上表面的弹簧，以及静环的上端设置于静环座的倒沉头孔中，能够辅助进行静环与动环之间的压紧，形成二次压紧闭合力，从而充分保证转轴旋转过程中的良好密封，而静环的上端处于倒沉头孔中，则可辅助保证静环在弹簧与背压气系统闭合力的共同作用下直线上下移动，以防止静环上下移动过程中倾斜造成静环与动环之间的间隙导致的釜体内物料泄露问题。

(5)通过辅助密封圈的设置，能够进一步提高釜体整体的密封性能，从而有效防止釜体内物料的泄露。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中的局部放大结构示意图。

图中：10-釜体，20-转轴，30-安装座，40-静环座，401-倒沉头孔，402-弹簧，50-静环，501-节流孔，60-轴套，601-辅助密封圈，70-动环，80-主密封气系统，801-高压气源，802-进气口，803-气体通道一，804-气体通道二，90-背压气系统。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

如图1和图2所示，一种静压干气机械密封，包括釜体10、转轴20、安装座30、静环座40、静环50、轴套60、动环70、主密封气系统80与背压气系统90，釜体10上竖直穿设转轴20，且该釜体10的顶部设置安装座30，安装座30上共轴线固定设置静环座40，静环座40的下部分共轴线固定设置静环50，静环50还设置于安装座30的内腔，转轴20的上端依次穿过安装座30与静环座40的中心，且该转轴20上共轴线套设轴套60，轴套60的上部分依次穿过静环50与静环座40的中心，且该轴套60的下部分固定套设动环70，动环70的上表面与静环50的下表面相接触，主密封气系统80的末端设置为连通静环50的下表面，背压气系统90的末端设置为连通静环50的上表面，通过静环座40、静环50、轴套60与动环70的配合，形成对釜体10上穿设的转轴20的密封结构，以避免釜体10内物料的泄露，而主密封气系统80则可使得静环50与动环70相接触的密封面之间形成一层具有一定刚度和承载能力的气膜，该气膜使得转轴20带动动环70旋转时，静环50与动环70之间非接触，有效防止两者之间的密封面因摩擦产生粉末对釜体10内物料的污染，另外，调节主密封气系统80与背压气系统90的压力，可以根据实际控制气膜的厚度，实现釜体10的良好密封。

主密封气系统80与背压气系统90均设置为包括高压气源801、进气口802和气体通道，高压气源801设置为连接进气口802，进气口802设置为连通气体通道，主密封气系统80的进气口801设置于安装座30中，且该主密封气系统80的气体通道设置于静环50中，背压气系统90的进气口801与气体通道均设置于静环座40中，通过高压气源801供气，使得气体由进气口802与气体通道进入静环50与动环70的密封面之间形成一层几微米到十几微米的气膜，同时背压气系统90的气体则在静环50的上表面形成闭合压力，从而保证静环50与动环70之间气膜稳定，避免因气膜厚度过大导致静环50与动环70之间分离以致引起物料的泄露。

气体通道设置为包括气体通道一803和气体通道二804，气体通道一803与气体通道二804直径相同，气体通道一803的一端连通进气口802，且该气体通道一803的另一端垂直连通气体通道二804的一端，背压气系统90的气体通道二804的另一端连通静环50的上表面。

静环50的环面上沿其周线方向均匀设置若干节流孔501，节流孔501的直径设置为小于静环50的环面宽度，节流孔501设置为连通主密封气系统80的气体通道二804的另一端，且该节流孔501的直径设置为小于主密封气系统80的气体通道二804的直径，通过节流孔501的设置，能够对主密封气系统80中供入气体通道二804的气体的流量、压力等进行控制，以使急剧变化的气体通过节流孔501时平缓下来，从而提高形成的气膜的稳定性。

静环座40的下表面设置倒沉头孔401，倒沉头孔401的下部分孔槽中共轴线设置静环50的上端，且该倒沉头孔401的上部分孔槽中沿其轴线方向设置弹簧402，弹簧402的下端连接静环50的上表面，通过静环座40与静环50上表面的弹簧402，以及静环50的上端设置于静环座40的倒沉头孔401中，能够辅助进行静环50与动环70之间的压紧，形成二次压紧闭合力，从而充分保证转轴20旋转过程中的良好密封，而静环50的上端处于倒沉头孔401中，则可辅助保证静环50在弹簧402与背压气系统90闭合力的共同作用下直线上下移动，以防止静环50上下移动过程中倾斜造成静环50与动环70之间的间隙导致的釜体10内物料泄露问题。

静环座40与静环50的上端之间、静环50与安装座30之间、动环70与轴套60之间以及轴套60的下部分与转轴20之间均设置辅助密封圈601，通过辅助密封圈601的设置，能够进一步提高釜体10整体的密封性能，从而有效防止釜体10内物料的泄露。

高压气源801设置为空气压缩机，空气压缩机的气体出口设置为通过管路连通进气口802。

使用本实用新型提供的静压干气机械密封，能够在静环与动环的密封面之间形成一层具有一定刚度和承载能力的气膜，使得静环与动环之间非接触，以有效防止磨屑对釜体内物料的污染，并可根据实际控制气膜的厚度，且保证形成的气膜稳定，从而实现釜体的良好密封。当转轴20在釜体10中旋转时，动环70随着转轴20转动，同时启动高压气源801供气，主密封气系统80与背压气系统90工作，在主密封气系统80中气体经由进气口802、气体通道一803和气体通道二804进入静环50与动环70的密封面之间，并在节流孔501的配合下，对主密封气系统80中供入的气体的流量、压力等进行控制，以使急剧变化的气体通过节流孔501时平缓下来，从而形成一层几微米到十几微米的稳定气膜，多余的气体一部分从密封面的外径处流出进入釜体10中，可由釜体10上的排气口排出，而另一部分气体则从密封面的内径处流出排入釜体10外，从而维持气膜的稳定形成，该气膜使得静环50与动环70之间非接触，有效防止两者之间的密封面因摩擦产生粉末对釜体10内物料的污染，而背压气系统90的气体则经由进气口802、气体通道一803和气体通道二804在静环50的上表面形成闭合压力，此时，静环座40与静环50上表面的弹簧402，则能够辅助进行静环50与动环70之间的压紧，形成二次压紧闭合力，充分保证转轴20旋转过程中的密封性能，另外，通过调节主密封气系统80与背压气系统90的进气压力，从而可以根据实际控制气膜的厚度，以实现釜体10的良好密封。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种静压干气机械密封，其特征在于：所述静压干气机械密封包括釜体、转轴、安装座、静环座、静环、轴套、动环、主密封气系统与背压气系统，所述釜体上竖直穿设所述转轴，且该釜体的顶部设置所述安装座，所述安装座上共轴线固定设置所述静环座，所述静环座的下部分共轴线固定设置所述静环，所述静环还设置于所述安装座的内腔，所述转轴的上端依次穿过所述安装座与所述静环座的中心，且该转轴上共轴线套设所述轴套，所述轴套的上部分依次穿过所述静环与所述静环座的中心，且该轴套的下部分固定套设所述动环，所述动环的上表面与所述静环的下表面相接触，所述主密封气系统的末端设置为连通所述静环的下表面，所述背压气系统的末端设置为连通所述静环的上表面。

2.根据权利要求1所述的静压干气机械密封，其特征在于：所述主密封气系统与所述背压气系统均设置为包括高压气源、进气口和气体通道，所述高压气源设置为连接所述进气口，所述进气口设置为连通所述气体通道，所述主密封气系统的所述进气口设置于所述安装座中，且该主密封气系统的所述气体通道设置于所述静环中，所述背压气系统的所述进气口与所述气体通道均设置于所述静环座中。

3.根据权利要求2所述的静压干气机械密封，其特征在于：所述气体通道设置为包括气体通道一和气体通道二，所述气体通道一与所述气体通道二直径相同，所述气体通道一的一端连通所述进气口，且该气体通道一的另一端垂直连通所述气体通道二的一端，所述背压气系统的所述气体通道二的另一端连通所述静环的上表面。

4.根据权利要求3所述的静压干气机械密封，其特征在于：所述静环的环面上沿其周线方向均匀设置若干节流孔，所述节流孔的直径设置为小于所述静环的环面宽度，所述节流孔设置为连通所述主密封气系统的所述气体通道二的另一端，且该节流孔的直径设置为小于所述主密封气系统的所述气体通道二的直径。

5.根据权利要求1所述的静压干气机械密封，其特征在于：所述静环座的下表面设置倒沉头孔，所述倒沉头孔的下部分孔槽中共轴线设置所述静环的上端，且该倒沉头孔的上部分孔槽中沿其轴线方向设置弹簧，所述弹簧的下端连接所述静环的上表面。

6.根据权利要求1所述的静压干气机械密封，其特征在于：所述静环座与所述静环的上端之间、所述静环与所述安装座之间、所述动环与所述轴套之间以及所述轴套的下部分与所述转轴之间均设置辅助密封圈。

7.根据权利要求2所述的静压干气机械密封，其特征在于：所述高压气源设置为空气压缩机，所述空气压缩机的气体出口设置为通过管路连通所述进气口。