CN210218690U - 一种流体机械加热装置的密封结构 - Google Patents

Abstract

一种流体机械加热装置的密封结构，包括套设在输入轴上的固定环和固定套，且固定套通过紧固螺钉与输入轴同步转动，固定环与定子固定；在固定套与固定环之间设置有压缩弹簧和环套在输入轴上的旋转环，其中，压缩弹簧一端与固定套固定，自由端与旋转环的端面连接，并使旋转环的另一侧端面在压缩弹簧的弹力作用下与固定环的内侧端面保持滑动接触。本实用新型通过使用新的密封结构形式，该密封结构通过设置环绕输入轴的固定环和由压缩弹簧驱动的旋转环相配合实现密封，并且在出现磨损时，由压缩弹簧驱动旋转环进行补偿，保证了密封的紧密性，并大幅度提高了密封结构的使用寿命，同时扩展了流体机械加热装置的加热介质范围。

Description

一种流体机械加热装置的密封结构

技术领域

本实用新型涉及到流体加热领域，具体的说是一种流体机械加热装置的密封结构。

背景技术

对于流体的加热常规的方法是用锅炉或者电加热的方式进行，但是在一些特殊场合，例如有防爆要求的井口，或者移动的车辆上，常规的加热方式难以实现，或者实现成本较高。

对于上述特殊应用场合，我公司开发了一种用机械方式加热的流体机械加热装置。与常规加热方式不同，整个装置由机械驱动，流体经过装置后被加热，中间无任何明火和电器，不存在任何防爆风险。

该流体机械加热装置的定子和输入轴之间采用的是普通旋转密封，这类密封在应用过程中，由于被加热流体的清洁度不够，另外含有矿物质，受热后会产生污垢，这类污垢聚集沉淀在普通旋转密封周围，很短时间将造成密封的磨损，最终导致内部流体的泄漏。

实用新型内容

为了解决由于污垢聚集沉淀导致流体机械加热装置的密封容易快速磨损的问题，本实用新型提供了一种流体机械加热装置的密封结构，该密封装置通过设置环绕输入轴的固定环和由压缩弹簧驱动的旋转环相配合实现密封，并且在出现磨损时，由压缩弹簧驱动旋转环进行补偿，保证了密封的紧密性，并大幅度提高了密封结构的使用寿命。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种流体机械加热装置的密封结构，该流体机械加热装置具有带空腔的定子和位于定子空腔内的输入轴，所述密封结构包括套设在输入轴上的固定环和固定套，且固定套通过紧固螺钉与输入轴同步转动，固定环与定子固定；在固定套与固定环之间设置有压缩弹簧和环套在输入轴上的旋转环，其中，压缩弹簧一端与固定套固定，自由端与旋转环的端面连接，并使旋转环的另一侧端面在压缩弹簧的弹力作用下与固定环的内侧端面保持滑动接触。

本实用新型的一种优选实施方式为，所述固定环外侧端面上设置有环形卡台，在该卡台内设置有固定环O形圈，该固定环O形圈用来密封定子内壁与固定环的接触面。

本实用新型的另一种优选实施方式为，所述旋转环与压缩弹簧接触的端面设置有环绕输入轴的卡槽，并在该卡槽内设置旋转环O形圈用来密封旋转环和输入轴的接触面。

本实用新型上一种实施方式的进一步优化为，所述旋转环的端部设置有挡圈，该挡圈将旋转环O形圈封闭在卡槽内的同时，与压缩弹簧固定连接。

本实用新型的又一种优选实施方式为，所述输入轴上固定有转子体，所述定子具有一外扩的盘面，且两个对称的定子的盘面封闭形成容纳转子体的空腔，且在转子体和盘面相对的面上设置有弧形凹陷，被加热流体储存在弧形凹陷内，并在转子体随输入轴转动过程中被加热。

本实用新型上一种实施方式的进一步优化为，所述弧形凹陷通过转子体和盘面之间的缝隙与定子上设有的冷却液管连通，通过向冷却液管内注入与被加热流体相同的液体来对旋转环和固定环的接触面进行冷却。

本实用新型的再一种实施方式为，所述固定套上具有环绕输入轴的环形腔，且旋转环的一端处于该环形腔内，在环形腔的底部设置有固定压缩弹簧的弹簧固定孔。

本实用新型的又再一种实施方式为，所述输入轴通过轴承固定在定子的空腔内，且在轴承和固定环之间设置有密封圈。

本实用新型中所述固定环的内侧端面是指，朝向定子空腔的一侧端面，外侧端面是指，朝向定子安装轴承的一侧端面。

本实用新型在运转时，旋转环与输入轴一起转动，固定环与定子连接静止，固定套上的压缩弹簧推着旋转环，将旋转环与固定环压紧在一起，旋转环和固定环的接触面相对滑动，旋转环和固定环均采用耐磨材料制成。此时由于固定套上压缩弹簧的轴向力，旋转环与固定环的接触面压紧，起到密封作用。在工作过程中，流体内的杂质或凝结物也会沉积在旋转环和固定环的结合面处，加剧旋转环和固定环的磨损，此时从冷却液管送入冷却的流体，一方面冷却密封摩擦面，另外一方面将摩擦面附近的杂质冲刷走，从而保护摩擦面。随着运转时间的增长，旋转环和固定环接触面磨损，固定套上的压缩弹簧推着旋转环继续压紧，起到补偿作用，而引入冷却液冲洗密封结构防止杂质堆积沉淀。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1）本实用新型通过使用新的密封结构形式，该密封结构通过设置环绕输入轴的固定环和由压缩弹簧驱动的旋转环相配合实现密封，并且在出现磨损时，由压缩弹簧驱动旋转环进行补偿，保证了密封的紧密性，并大幅度提高了密封结构的使用寿命，同时扩展了流体机械加热装置的加热介质范围；

2）为了防止旋转环和固定环之间的摩擦面产生流体杂质和凝结物堆积造成的密封磨损问题，本实用新型通过引入冷却液来冲洗的方式，不仅实现了对摩擦位置的冷却，而且也进一步提高了密封结构的使用寿命；

3）本实用新型的密封结构可以大大降低流体机械加热装置对流体介质清洁度和成分的要求，同时也延长了流体机械加热装置的维护保养周期。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为密封结构的局部细节图；

附图标记：1、冷却液管，2、紧固螺钉，3、固定套，4、定子，5、固定环O形圈，6、固定环，7、压缩弹簧，8、旋转环O形圈，9、旋转环，10、输入轴，11、转子体，12、弧形凹陷，13、盘面，14、缝隙。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细阐述。

实施例1

如图1和2所示，一种流体机械加热装置的密封结构，该流体机械加热装置具有带空腔的定子4和位于定子4空腔内的输入轴10，输入轴10通过轴承进行固定，密封结构设置在轴承内侧，所述密封结构包括套设在输入轴10上的固定环6和固定套3，且固定套3通过紧固螺钉2与输入轴10同步转动，固定环6与定子4固定；在固定套3与固定环6之间设置有压缩弹簧7和环套在输入轴10上的旋转环9，其中，压缩弹簧7一端与固定套3固定，自由端与旋转环9的端面连接，并使旋转环9的另一侧端面在压缩弹簧7的弹力作用下与固定环6的内侧端面保持滑动接触，从而使两者能够保持紧密连接的同时相对转动。

实施例2

本实施例是对实施例1的进一步优化改进，其主体结构与实施例1相同，改进点在于对固定环6的进一步密封，所述固定环6外侧端面上设置有环形卡台，在该卡台内设置有固定环O形圈5，该固定环O形圈5用来密封定子4内壁与固定环6的接触面。

实施例3

本实施例是对实施例1的进一步优化改进，其主体结构与实施例1相同，改进点在于对旋转环9安装方式和密封的进一步改进，所述旋转环9与压缩弹簧7接触的端面设置有环绕输入轴10的卡槽，并在该卡槽内设置旋转环O形圈8用来密封旋转环9和输入轴10的接触面。

实施例4

本实施例是对实施例3的进一步优化改进，其主体结构与实施例3相同，改进点在于对旋转环9的进一步密封，所述旋转环9的端部设置有挡圈，该挡圈将旋转环O形圈8封闭在卡槽内的同时，与压缩弹簧7固定连接。

实施例5

本实施例是对实施例1的进一步优化改进，其主体结构与实施例1相同，改进点在于对流体机械加热装置的限定，即公开了一种比较优选的流体机械加热装置，所述输入轴10上固定有转子体11，所述定子4具有一外扩的盘面13，且两个对称的定子4的盘面13封闭形成容纳转子体11的空腔，且在转子体11和盘面13相对的面上设置有弧形凹陷12，被加热流体储存在弧形凹陷12内，并在转子体11随输入轴10转动过程中被加热。

实施例6

本实施例是对实施例5的进一步优化改进，其主体结构与实施例5相同，改进点在于增加了冷却液管1，从而对旋转环9和固定环6的接触面进行冷却，同时对该处沉积的杂质冲走，所述弧形凹陷12通过转子体11和盘面13之间的缝隙14与定子4上设有的冷却液管1连通，通过向冷却液管1内注入与被加热流体相同的液体来对旋转环9和固定环6的接触面进行冷却。

实施例7

本实施例是对实施例1的进一步优化改进，其主体结构与实施例1相同，改进点在于对旋转环9安装方式的变化，使其更加的稳固，所述固定套3上具有环绕输入轴10的环形腔，且旋转环9的一端处于该环形腔内，在环形腔的底部设置有固定压缩弹簧7的弹簧固定孔。

实施例8

本实施例是对实施例1的进一步优化改进，其主体结构与实施例1相同，改进点在于对输入轴10与定子4的空腔安装方式的限定，所述输入轴10通过轴承固定在定子4的空腔内，且在轴承和固定环6之间设置有密封圈。

本实用新型在运转时，旋转环9与输入轴10一起转动，固定环6与定子4连接静止，固定套3上的压缩弹簧7推着旋转环9，将旋转环9与固定环6压紧在一起，旋转环9和固定环6的接触面相对滑动，旋转环9和固定环6采用耐磨材料制成。此时由于固定套3上压缩弹簧7的轴向力，旋转环9与固定环6的接触面压紧，起到密封作用。在工作过程中，流体内的杂质或凝结物也会沉积在旋转环9和固定环6的结合面除，加剧旋转环9和固定环6的磨损，此时从冷却液管1送入冷却的流体，一方面冷却密封摩擦面，另外一方面将摩擦面附近的杂质冲刷走，从而保护摩擦面。随着运转时间的增长，旋转环9和固定环6接触面磨损，固定套3上的压缩弹簧7推着旋转环9继续压紧，起到补偿作用，从而大幅度延长了密封结构的使用寿命。

Claims (8)

1.一种流体机械加热装置的密封结构，该流体机械加热装置具有带空腔的定子（4）和位于定子（4）空腔内的输入轴（10），其特征在于：所述密封结构包括套设在输入轴（10）上的固定环（6）和固定套（3），且固定套（3）通过紧固螺钉（2）与输入轴（10）同步转动，固定环（6）与定子（4）固定；在固定套（3）与固定环（6）之间设置有压缩弹簧（7）和环套在输入轴（10）上的旋转环（9），其中，压缩弹簧（7）一端与固定套（3）固定，自由端与旋转环（9）的端面连接，并使旋转环（9）的另一侧端面在压缩弹簧（7）的弹力作用下与固定环（6）的内侧端面保持滑动接触。

2.根据权利要求1所述的一种流体机械加热装置的密封结构，其特征在于：所述固定环（6）外侧端面上设置有环形卡台，在该卡台内设置有固定环O形圈（5），该固定环O形圈（5）用来密封定子（4）内壁与固定环（6）的接触面。

3.根据权利要求1所述的一种流体机械加热装置的密封结构，其特征在于：所述旋转环（9）与压缩弹簧（7）接触的端面设置有环绕输入轴（10）的卡槽，并在该卡槽内设置旋转环O形圈（8）用来密封旋转环（9）和输入轴（10）的接触面。

4.根据权利要求3所述的一种流体机械加热装置的密封结构，其特征在于：所述旋转环（9）的端部设置有挡圈，该挡圈将旋转环O形圈（8）封闭在卡槽内的同时，与压缩弹簧（7）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种流体机械加热装置的密封结构，其特征在于：所述输入轴（10）上固定有转子体（11），所述定子（4）具有一外扩的盘面（13），且两个对称的定子（4）的盘面（13）封闭形成容纳转子体（11）的空腔，且在转子体（11）和盘面（13）相对的面上设置有弧形凹陷（12），被加热流体储存在弧形凹陷（12）内，并在转子体（11）随输入轴（10）转动过程中被加热。

6.根据权利要求5所述的一种流体机械加热装置的密封结构，其特征在于：所述弧形凹陷（12）通过转子体（11）和盘面（13）之间的缝隙（14）与定子（4）上设有的冷却液管（1）连通，通过向冷却液管（1）内注入与被加热流体相同的液体来对旋转环（9）和固定环（6）的接触面进行冷却。

7.根据权利要求1所述的一种流体机械加热装置的密封结构，其特征在于：所述固定套（3）上具有环绕输入轴（10）的环形腔，且旋转环（9）的一端处于该环形腔内，在环形腔的底部设置有固定压缩弹簧（7）的弹簧固定孔。

8.根据权利要求1所述的一种流体机械加热装置的密封结构，其特征在于：所述输入轴（10）通过轴承固定在定子（4）的空腔内，且在轴承和固定环（6）之间设置有密封圈。

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