CN208458908U - 一种机械密封摩擦面扭矩测量工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，包括主轴、主轴套、第一轴套压盖和第二轴套压盖；第一轴套压盖和第二轴套压盖沿着主轴套开口方向依次压装在其端面上，且第一轴套压盖和第二轴套压盖中部均设有通孔，主轴套远离开口端的一侧设有安装孔，主轴的一端转动设在安装孔内，另一端穿过两个通孔且通过机械密封与第一压盖的内孔径向配合限位；第一轴套压盖和第二轴套压盖之间设有用于轴向固定机械密封静环座的限位机构，所述主轴远离安装孔的一端设有供扭力扳手套装连接的固定座。本实用新型公开的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，结构简单，拆装方便，可以轻松的安装机械密封并对其进行相应的摩擦面扭矩数值测量。

Description

一种机械密封摩擦面扭矩测量工装

技术领域

本实用新型涉及机械密封摩擦面扭矩测量的技术领域，具体地说是一种机械密封摩擦面扭矩测量工装。

背景技术

机械密封是一种旋转机械的轴封装置，石化工艺装置机泵广泛采用机械密封，它能提高机器效率、降低能耗，决定机器设备的安全性、可靠性和耐久性。机械密封摩擦面摩擦力的大小对机械密封的安全运行及使用寿命起着关键作用，一旦摩擦面摩擦力超出设计要求，会导致机械密封摩擦面过热或卡死从而产生泄漏，不仅会影响到机泵设备的工作，还可能会发生燃烧或爆炸，造成工艺装置停工和人身伤亡等。而测量摩擦面扭矩是机械密封摩擦面摩擦力的一种间接测量方法。

现有的机械密封摩擦面扭矩测量设备都较为复杂，操作步骤繁琐且设备成本高。为此发明人研发设计了一款结构简单，操作方便的测量工装以实现机械密封摩擦面扭矩的简易测量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，结构简单，拆装方便，可以轻松的安装机械密封并对其进行相应的摩擦面扭矩数值测量。

本实用新型所采取的技术方案是：提供一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，包括用于轴向安装机械密封的主轴、一端开口的主轴套、第一轴套压盖和第二轴套压盖；所述的第一轴套压盖和第二轴套压盖沿着主轴套开口方向依次压装在其端面上，且第一轴套压盖和第二轴套压盖中部均设有通孔，所述主轴套远离开口端的一侧设有安装孔，所述主轴的一端转动设在安装孔内，另一端穿过两个通孔且通过机械密封与第一压盖的内孔径向配合限位；所述的第一轴套压盖和第二轴套压盖之间设有用于轴向固定机械密封静环座的限位机构，所述主轴远离安装孔的一端设有供扭力扳手套装连接的固定座。

本实用新型的与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，通过设置主轴，主轴套，第一轴套压盖和第二轴套压盖，将它们拼装形成一个结构简单的测量工装，此工装只要将机械密封套装在主轴上，通过第一轴套压盖与第二轴套压盖之间的限位机构对机械密封的静环座进行固定限位，让后将机械密封通过驱动环上紧定螺钉与主轴定位，实现机械密封与测量工装的安装限位。测量时，将安装机械密封时的测量工装和不安装机械密封时的测量工装，在两种状态时分别夹紧在旋转设备上，例如机床的卡盘上即可，在主轴的固定座上配装上扭矩扳手，气动运行机床，通过扭矩扳手读取两种状态的扭矩示数，两者之差即为机械密封的摩擦扭矩，此种通过间接测量机械密封摩擦面扭矩的工作结果简单，使用方便，不需要任何多余的复杂元器件和操作步骤。

作为改进，所述第二轴套压盖靠近第一轴套压盖的一端设有台阶孔，所述台阶孔与第一轴套压盖端面之间形成限位槽，机械密封的静环座配装在所述限位槽中。通过两个轴套压盖之间设置限位槽实现对机械密封静环座的固定限位，结构简单，限位稳定。

再改进，主轴靠近安装孔的一端可拆式设有安装轴，且所述安装轴转动设在安装孔内。此可拆式结构方便根据实际需求更换安装轴的形状与规格。

作为优选的，所述的安装轴与主轴螺纹连接，且所述安装轴的轴径小于主轴轴径。螺纹连接使得拆装更加方便，并且安装轴的轴径小于主轴轴径有效减小其连接位置对整个系统扭矩测量结果的影响。

作为改进，所述的固定座为正方形，且固定座与主轴螺纹连接。正方形固定座只为了配合扭矩扳手的安装，固定座与主轴采用螺纹连接方式拆装方便，当需要使用不同规格扭矩扳手时，主要更换固定块即可，非常方便。

作为改进，所述第一轴套压盖靠近主轴套的一侧设有与主轴套开口端内孔相配装的限位凸起。该结构设置后，当第一轴套压盖与主轴套压合配装时，将限位凸起压入卡装在主轴套的开口端内孔中，不仅起到限位导向的作用，同时也提高了第一轴套压盖与主轴套的配装稳定性。

作为优选的，所述安装轴转动设在安装孔内是指，所述的安装孔内设有轴承，所述安装轴配装在轴承内，且安装轴与轴承为间隙配合。此结构的设置可以有效减小转动连接处的摩擦力对机械密封摩擦面扭矩测量结果的影响。

附图说明

图1是本实用新型的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装工作状态的结构示意图。

图2是本实用新型中的第一轴套压盖的结构示意图。

图3是本实用新型中的第二轴套压盖的结构示意图。

其中，100-机械密封，101-静环座，102-驱动环，1-主轴，2-主轴套，2.1-安装孔，3-第一轴套压盖，3.1-限位凸起，4-第二轴套压盖，4.1-台阶孔，5-通孔，6-固定座，7-限位槽，8-安装轴，9-轴承

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“中部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，为了相互区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“配装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，本实用新型提供一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，包括用于轴向安装机械密封100的主轴1、一端开口的主轴套2、第一轴套压盖3和第二轴套压盖4；第一轴套压盖3和第二轴套压盖4沿着主轴套2开口方向从左往右依次压装在其端面上，且第一轴套压盖3和第二轴套压盖4中部均设有通孔5，主轴套2远离开口端的一侧设有安装孔21，主轴1的一端转动设在安装孔2.1内，另一端穿过两个通孔5且通过机械密封100 与第一压盖3的内孔径向配合限位，具体的是指，当机械密封100套设在主轴1上后，机械密封100的静环座101配装在第一轴套压盖3内孔处，并且在配装处设有O型密封圈，使得静环座101与第一轴套压盖3内孔之间实现径向柔性限位。

第一轴套压盖3和第二轴套压盖4之间设有用于轴向固定机械密封100的静环座101 的限位机构，主轴1远离安装孔2.1的一端设有供扭力扳手套装连接的固定座6。

工作原理：首先将主轴1的一端转动配装在安装孔2.1内，然后将第一轴套压盖3压合配装在主轴套2的右侧端面上，接下来将机械密封100套装在主轴1上，然后安装第二轴套压盖4，使得机械密封100的静环座101限位在第一轴套压盖3和第二轴套压盖4之间，并且此时主轴1远离安装孔2.1的一端与第一轴套压盖3内孔之间通过机械密封100 在径向位置上进行限位。当机械密封100调整至工作高度时，将机械密封100的驱动环102 与主轴1之间通过紧定螺钉固定限位，机械密封100与测量工装的安装完成后，将整个测量工装装夹在机床的卡盘上，卡盘卡紧在主轴套2的外壁上，最后将扭矩扳手套装在固定座6上，启动机床，待转动稳定后读取扭矩扳手示数记为M1。

拆下机械密封100，单独将测量工装固定在机床上，将扭矩扳手套装在固定座6上，启动机床，待转动稳定后读取扭矩扳手示数记为M2。

由于该测量工装的外部联系包括机床和扭力扳手，因此该测量工装测得的结果实际包含机床系统的扭矩、扭力扳手与测量工装轴的扭矩、测量工装的内部扭矩、机械密封内部扭矩。以上测量数据M1即为：机床系统的扭矩、扭力扳手与测量工装轴的扭矩、测量工装的内部扭矩、机械密封内部扭矩之和。

当拆卸下机械密封后所测得的数据M2即为：机床系统的扭矩、扭力扳手与测量工装轴的扭矩、测量工装的内部扭矩之和。

所以M1-M2的数据即为机械密封内部扭矩，而机械密封的弹簧、紧定螺钉、轴套、弹簧座相对静止、静环、辅助密封圈、压盖相对静止，因此，机械密封内部扭矩实际即为密封面摩擦力产生的扭矩。本实施例中，驱动整个测量工装转动的设备不仅限于机床，也可以是其他的旋转设备。

为了主轴套2与旋转设备装夹后不会发生打滑现象，在主轴套2的外侧壁上可以设置一个防滑套，并且在主轴套2的外壁上沿其轴向设置多道凹槽，在防滑套的内侧壁上相应的设置多道凸起，当防滑套套装在主轴套2上后，相应的凸起结构配装在凹槽中，这样设置后防滑套本身与主轴套2之间就不会发生滑动，从而能够更好的保证旋转设备对主轴套的稳定装夹固定。

具体的，如图1、3所示，第二轴套压盖4靠近第一轴套压盖3的一端设有台阶孔4.1，台阶孔4.1与第一轴套压盖3端面之间形成环形的限位槽7，机械密封100安装在主轴1 上时，机械密封100的静环座101配装在所述限位槽7中，实现对静环座101的固定限位。

为了使得主轴1与主轴套2的安装形式更加灵活，主轴1靠近安装孔2.1的一端可拆式设有安装轴8，且安装轴8转动设在安装孔2.1内，这样可以根据实际需求轻松方便的更换安装轴8的尺寸、结构。

本实施例中，安装轴8与主轴1螺纹连接，且安装轴8的轴径小于主轴1轴径。螺纹连接关系，拆装方便，并且为了最大程度的减小主轴1与主轴套2连接位置对整个测量结果的干扰，所以安装轴8的轴径小于主轴1轴径，并且此安装轴8的外表面要确保光滑。

另外的，本实施例中，固定座6是用来套装固定扭矩扳手的，所以固定座6的外形需要与扭矩扳手安装孔的形状相配套，且固定座6与主轴1螺纹连接。此处采用螺纹连接的方式可以轻松的最固定座6的规格进行更换调整，以适用与不用规格的扭矩扳手。

如图2所示，为了使得第一轴套压盖3与主轴套2端面配合更加的平整，不易偏转，在第一轴套压盖3靠近主轴套2的一侧设有与主轴套2开口端内孔相配装的限位凸起3.1。这样在压装第一轴套压盖3时，只需将限位凸起3.1配装压入主轴套2开口部的内孔即可，然后将第一轴套压盖3和第二轴套压盖4通过长螺栓一起连接固定在主轴套2的右侧端面上。

本实施例中，安装轴8转动设在安装孔2.1内是指，安装孔2.1内设有轴承9，所述安装轴8配装在轴承9内，且安装轴8与轴承9为间隙配合。

在主轴1上还设置一段过渡段10，该过渡段10设在安装轴8与主轴1之间，且该过渡段10的直径大于安装轴8直径。此结构的设置，一方面有利于安装轴8与轴承9的配装，对安装位置起到一个轴向限位作用；另外的，也为主轴1的端部与主轴套2端部之间保留一定的间隙，主轴1转动时不会有干涉。

以上就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本实用新型独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，其特征在于：包括用于轴向安装机械密封(100)的主轴(1)、一端开口的主轴套(2)、第一轴套压盖(3)和第二轴套压盖(4)；所述的第一轴套压盖(3)和第二轴套压盖(4)沿着主轴套(2)开口方向依次压装在其端面上，且第一轴套压盖(3)和第二轴套压盖(4)中部均设有通孔(5)，所述主轴套(2)远离开口端的一侧设有安装孔(2.1)，所述主轴(1)的一端转动设在安装孔(2.1)内，另一端穿过两个通孔(5)且通过机械密封(100)与第一轴套压盖(3)的内孔径向配合限位；所述的第一轴套压盖(3)和第二轴套压盖(4)之间设有用于轴向固定机械密封(100)静环座(101)的限位机构，所述主轴(1)远离安装孔(2.1)的一端设有供扭力扳手套装连接的固定座(6)。

2.根据权利要求1所述的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，其特征在于：所述第二轴套压盖(4)靠近第一轴套压盖(3)的一端设有台阶孔(4.1)，所述台阶孔(4.1)与第一轴套压盖(3)端面之间形成限位槽(7)，机械密封(100)的静环座(101)配装在所述限位槽(7)中。

3.根据权利要求1或2所述的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，其特征在于：主轴(1)靠近安装孔(2.1)的一端可拆式设有安装轴(8)，且所述安装轴(8)转动设在安装孔(2.1)内。

4.根据权利要求3所述的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，其特征在于：所述的安装轴(8)与主轴(1)螺纹连接，且所述安装轴(8)的轴径小于主轴(1)轴径。

5.根据权利要求1所述的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，其特征在于：所述固定座(6)的外形与扭矩扳手的安装孔相配套，且固定座(6)与主轴(1)螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，其特征在于：所述第一轴套压盖(3)靠近主轴套(2)的一侧设有与主轴套(2)开口端内孔相配装的限位凸起(3.1)。

7.根据权利要求3所述的一种机械密封摩擦面扭矩测量工装，其特征在于：所述安装轴(8)转动设在安装孔(2.1)内是指，所述的安装孔(2.1)内设有轴承(9)，所述安装轴(8)配装在轴承(9)内，且安装轴(8)与轴承(9)为间隙配合。