CN208169761U - 一种轴向密封组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴向密封组件，包括具有中空内腔的弹性密封圈，所述弹性密封圈的两侧轴端部分别与待密封的部件形成密封，所述密封组件还包括自所述弹性密封圈的外侧周部沿径向向外延伸的充压管，所述充压管的管腔与所述弹性密封圈的所述中空内腔相连通，所述充压管向外延伸形成第一支管与第二支管，所述第一支管的管口连接有用于向所述充压管的管腔中充入增压介质的增压装置，所述第一支管与所述增压装置之间设有第一阀门，所述第二支管的管口设有单向连通大气的第二阀门。通过向弹性密封圈的中空内腔中充入增压介质或者释放部分的增压介质，能够使得弹性密封圈弹性可调，保持稳定可靠的密封。

Description

一种轴向密封组件

技术领域

本实用新型涉及一种轴向密封组件。

背景技术

在石油、化工及核电等领域，在大尺寸容器法兰、管道法兰密封应用中，往往存在因温度波动、压力波动以及不同材质不同线膨胀系数而导致的密封接头各元件之间变形不协调，同时由于密封结构装配和尺寸公差或误差等因素造成密封应力缺失或密封元件过压压溃，导致密封泄漏。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新型的轴向密封组件，以使其弹性可调而能够保持良好的密封可靠性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种轴向密封组件，包括具有中空内腔的弹性密封圈，所述弹性密封圈的两侧轴端部分别与待密封的部件形成密封，所述密封组件还包括自所述弹性密封圈的外侧周部沿径向向外延伸的充压管，所述充压管的管腔与所述弹性密封圈的所述中空内腔相连通，所述充压管向外延伸形成第一支管与第二支管，所述第一支管的管口连接有用于向所述充压管的管腔中充入增压介质的增压装置，所述第一支管与所述增压装置之间设有第一阀门，所述第二支管的管口设有第二阀门，所述第二阀门打开时所述第二支管朝向所述充压管外部单向连通。

优选地，所述充压管有一根或沿周向间隔分布的多根。

优选地，所述充压管与所述弹性密封圈一体设置。

优选地，所述密封组件包括同轴心线设置的多个所述的弹性密封圈，相邻的两个所述弹性密封圈之间通过沿径向延伸的连接管连接，相邻两个所述弹性密封圈的所述中空内腔通过所述连接管的管腔相连通。

进一步地，所述连接管与相邻的两个所述弹性密封圈一体成形设置。

进一步地，所述连接管有一根或沿周向间隔分布的多根，或者，所述连接管为绕所述弹性密封圈的轴心线旋转而成的环形连接筋。

优选地，所述增压装置包括恒压罐，所述恒压罐的出口在所述第一阀门打开时与所述第一支管连通。

优选地，所述第一阀门、所述第二阀门均为自动截止阀。

优选地，所述密封组件还包括用于测量所述充压管管腔内介质压力的压力传感器。

进一步地，所述密封组件还包括智能调压装置，所述智能调压装置与所述压力传感器之间信号连接，且在所述压力传感器测量的介质压力值小于设定范围时控制打开所述第一阀门、在所述介质压力值大于设定范围时控制打开所述第二阀门。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的轴向密封组件，其设置在待密封连接的两个部件之间用于轴向密封连接时，通过向弹性密封圈的中空内腔中充入增压介质或者释放部分的增压介质，能够使得弹性密封圈弹性可调，这使得该轴向密封组件无论是在遭遇温度波动、压力冲击、材质变形不协调等因素造成密封位置处密封应力变化时，弹性密封圈的密封应力都能够调整至一恒定的范围内，保持稳定可靠的密封。

附图说明

附图1为实施例1的轴向密封组件的结构示意图；

附图2为安装有实施例1的轴向密封组件的轴向密封装置的结构示意图；

附图3为附图2中A部放大示意图；

附图4为实施例2的轴向密封组件的结构示意图；

附图5为安装有实施例2的轴向密封组件的轴向密封装置的结构示意图；

附图6为附图5中B部放大示意图；

附图7为在附图5的基础上增设泄漏检测组件时的结构示意图；

附图8为附图7中C部放大示意图；

附图9为附图2的轴向密封装置的另一改型安装结构；

附图10为附图7的轴向密封装置的另一改型安装结构；

其中：1、弹性密封圈；2、充压管；21、第一支管；22、第二支管；3、第一阀门；4、第二阀门；5、压力传感器；6、恒压罐；7、智能调压装置；8、压力表；9、连接管；10、增压介质；20、第一金属环；30、第二金属环；40、第三金属环；

11、引漏管；12、第三阀门；13、检漏管；14、泄漏检测器；15、温度传感器；16、压力传感器；17、压力表；100、第一部件；101、引漏孔；200、第二部件；201、环形容置槽；202、连通槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

实施例1

参见图1所示的轴向密封组件，其包括具有中空内腔的弹性密封圈1，该弹性密封圈1的两侧轴端部分别用于与待密封连接的部件之间形成密封接触。该密封组件还包括自弹性密封圈1的外侧周部沿径向向外延伸的充压管2，该充压管2的管腔与弹性密封圈1的中空内腔相连通，充压管2向外延伸并形成第一支管21与第二支管22，第一支管21的管口连接有用于向充压管2的管腔中充入增压介质10的增压装置，第一支管21与该增压装置之间设有第一阀门3，第二支管22的管口设有第二阀门4，该第二阀门4打开时，第二支管22朝向充压管2外部单向连通。

这样，当弹性密封圈1的中空内腔内介质压力未达到设定要求时，通过开启第一阀门3，便可向充压管2中充入增压介质，从而使得弹性密封圈1中的介质压力增大；当弹性密封圈1的中空内腔内介质压力超过设定要求时，通过开启第二阀门4，便可将弹性密封圈2中的介质释放掉一部分而实现泄压，进而使得弹性密封圈1在待密封连接的部件之间保持良好的密封工作状态。

具体地，参见图1所示，充压管2可以按本实施例的方式设置为一根，也可以设置为沿周向间隔分布的多根，该充压管2与弹性密封圈1一体设置。弹性密封圈1可以采用金属或非金属材料制成，优选采用非金属，如橡胶。弹性密封圈1的截面优选采用O型。

增压装置包括恒压罐6，该恒压罐6的出口在第一阀门3打开时与第一支管21连通，以在第一阀门3打开时将恒压罐6中的增压介质充入第一支管21，从而增加弹性密封圈1中空内腔中介质的压力。

本实施例中，上述第一阀门3与第二阀门4采用的均为自动截止阀。该密封组件还包括用于测量充压管2管腔内介质压力的压力传感器5和压力表8，以用于监测弹性密封圈1中空内腔中介质的压力，从而获知弹性密封圈1的密封状态。

该密封组件还包括智能调压装置7，该智能调压装置7与压力传感器5之间信号连接，并能够根据压力传感器5检测的介质压力值来对应地控制第一阀门3与第二阀门4的开启与关闭，从而使得弹性密封圈1中空内腔中的介质压力保持在设定范围内。具体为，当压力传感器5测量的介质压力值小于设定范围时控制打开第一阀门3而向充压管2中补充增压介质，当压力传感器5测量到的介质压力值大于设定范围时控制打开第二阀门4而将充压管2中的增压介质释放掉一部分。

上述的增压介质可以为液体或气体，优选采用惰性气体，如氮气。

参见图2所示，为该实施例的轴向密封组件用于两个部件之间的轴向密封装置，亦即一种密封压力可调的轴向密封装置，其包括待密封的第一部件100与第二部件200，以及用于上述第一部件100与第二部件200之间轴向密封的密封组件。本实施例中，第一部件100与第二部件200均采用的为端面法兰，弹性密封圈1沿轴向被挤压地设置在第一部件100的轴端部与第二部件200的轴端部之间，且弹性密封圈1的两侧轴端部分别与第一部件100的轴端部、第二部件200的轴端部之间形成密封接触。

参见图2、图3所示，此处具体为在第二部件200的轴端部上开设有环形容置槽201，弹性密封圈1收容在该环形容置槽201中，其上侧轴端部抵挡在第一部件100的下端面上而形成第一部件100与第二部件200之间的密封连接。

这样，当因为温度波动、压力冲击、材质变形不协调等因素造成密封位置处密封应力变化时，压力传感器5检测到该弹性密封圈1内介质压力的变化，智能调压装置7便能够获取压力传感器5检测到的介质压力值，并根据该介质压力值对应地控制第一阀门3或第二阀门4的开启与关闭，使得弹性密封圈1的应力恒定在一定范围内。

实施例2

参见图4所示的轴向密封组件，其与实施例1的轴向密封组件相比主要区别在于，该密封组件包括同轴心线设置的两个弹性密封圈1，该两个弹性密封圈1之间通过沿径向延伸的连接管9连接，两个弹性密封圈1的中空内腔通过连接管9的管腔相连通。在其他的实施例中，弹性密封圈1也可以设置为同轴心线设置的三个及以上，相邻的两个弹性密封圈1之间均通过连接管9予以连接并连通。

本实施例中，连接管9与相邻的两个弹性密封圈1采用一体成形设置，连接管9可以设置为一根或者沿周向间隔分布的多根，或者连接管9为绕弹性密封圈1的轴心线旋转而成的环形连接筋。

参见图5、图6所示，将该轴向密封组件用于第一部件100与第二部件200之间的轴向密封时，第二部件200上开设有两个环形容置槽201以分别收容两个弹性密封圈1，两个环形容置槽201之间还开设有连通槽202，连接管9穿设在该连通槽202中。当施加第一部件100与第二部件200以轴向压紧力时，两个弹性密封圈1均被沿轴向压紧在第一部件与第二部件200之间而形成两者之间的轴向密封连接。

实施例3

参见图7、图8所示，本实施例在实施例2的基础上还增设了泄漏检测组件，具体地，第一部件100上开设有引漏孔101，该引漏孔101与环形容置槽201相连通，泄漏检测组件包括连接引漏孔101的引漏管11、通过第三阀门12与引漏管11连通的检漏管13，以及与检漏管13连接的泄漏检测装器14。检漏管13上还设置有温度传感器15、压力传感器16及压力表17。当弹性密封圈1处的密封失效造成泄漏时，泄漏的介质将经引漏孔101进入引漏管11，在开启第三阀门12时，泄漏的介质将经检漏管13到达泄漏检测器14，从而获知泄漏数据。

实施例4

参见图9所示，本实施例与实施例1的设置方式基本相同，区别仅在于本实施例中通过在第一部件100与第二部件200之间设置第一金属环20与第二金属环30，使得第一金属环20与第二金属环30之间形成环形容置槽而用于安放弹性密封圈1，即形成对弹性密封圈1的径向限位，当第一部件100与第二部件200沿轴向被压紧时，第一金属环20与第二金属环30被固定限位在第一部件100与第二部件200之间。

实施例5

参见图10所示，本实施例与实施例3的设置方式基本相同，区别仅在于本实施例中通过在第一部件100与第二部件200之间设置第一金属环20、第二金属环30及第三金属环40，使得三者之间形成两个环形容置槽而供两个弹性密封圈1对应地置入，且第三金属环40上开设有连通槽而供连接管9穿入，形成对弹性密封圈1的径向限位，当第一部件100与第二部件200沿轴向被压紧时，第一金属环20、第二金属环30及第三金属环40均被固定限位在第一部件100与第二部件200之间。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴向密封组件，其特征在于：包括具有中空内腔的弹性密封圈，所述弹性密封圈的两侧轴端部分别与待密封的部件形成密封，所述密封组件还包括自所述弹性密封圈的外侧周部沿径向向外延伸的充压管，所述充压管的管腔与所述弹性密封圈的所述中空内腔相连通，所述充压管向外延伸形成第一支管与第二支管，所述第一支管的管口连接有用于向所述充压管的管腔中充入增压介质的增压装置，所述第一支管与所述增压装置之间设有第一阀门，所述第二支管的管口设有第二阀门，所述第二阀门打开时所述第二支管朝向所述充压管外部单向连通。

2.根据权利要求1所述的轴向密封组件，其特征在于：所述充压管有一根或沿周向间隔分布的多根。

3.根据权利要求1所述的轴向密封组件，其特征在于：所述充压管与所述弹性密封圈一体设置。

4.根据权利要求1所述的轴向密封组件，其特征在于：所述密封组件包括同轴心线设置的多个所述的弹性密封圈，相邻的两个所述弹性密封圈之间通过沿径向延伸的连接管连接，相邻两个所述弹性密封圈的所述中空内腔通过所述连接管的管腔相连通。

5.根据权利要求4所述的轴向密封组件，其特征在于：所述连接管与相邻的两个所述弹性密封圈一体成形设置。

6.根据权利要求4所述的轴向密封组件，其特征在于：所述连接管有一根或沿周向间隔分布的多根，或者，所述连接管为绕所述弹性密封圈的轴心线旋转而成的环形连接筋。

7.根据权利要求1所述的轴向密封组件，其特征在于：所述增压装置包括恒压罐，所述恒压罐的出口在所述第一阀门打开时与所述第一支管连通。

8.根据权利要求1所述的轴向密封组件，其特征在于：所述第一阀门、所述第二阀门均为自动截止阀。

9.根据权利要求1至8任一项所述的轴向密封组件，其特征在于：所述密封组件还包括用于测量所述充压管管腔内介质压力的压力传感器。

10.根据权利要求9所述的轴向密封组件，其特征在于：所述密封组件还包括智能调压装置，所述智能调压装置与所述压力传感器之间信号连接，且在所述压力传感器测量的介质压力值小于设定范围时控制打开所述第一阀门、在所述介质压力值大于设定范围时控制打开所述第二阀门。