CN213628863U - 一种两级组合补偿式旋转轴密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，主要是由一级拱形组合密封、二级设有球形密封环及弹簧座、弹簧支架的填料密封仓、轴套及O型密封圈组成；拱形组合密封腔体固定座为与旋转轴设备中心同心度不得大于0.04mm，拱形组合密封腔体固定座为密封端面与旋转轴设备中心垂直度不得大于0.04mm，共同保证一级拱形组合密封、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，第一弹簧座和第二弹簧座通过支撑弹簧对球形密封环施加压力，使球形密封环始终胀紧在填料函内壁与轴套所形成的填料腔内，寿命长、密封可靠、维护简单、检修方便及无污染，克服了现有密封装置在使用过程中的局限性。

Description

一种两级组合补偿式旋转轴密封装置

技术领域

本实用新型涉及旋转轴密封技术领域，具体为一种两级组合补偿式旋转轴密封装置。

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；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，鉴于上述现有密封装置在工业运行过程中的局限性，本发明的目的在于提供一种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组合密封装置，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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，具有寿命长、密封可靠、维护简单、检修方便及无污染等优点，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，由一级拱形组合密封、二级设有球形密封环及弹簧座、弹簧支架的填料密封仓、轴套及O型密封圈组成，所述弹簧座包括第一弹簧座和第二弹簧座，O型密封圈包括第一O型圈，第二O型圈和第三O型圈，一级拱形组合密封包括拱形密封压盖、拱形密封腔体、第二注油孔和端板，端板焊接拱形组合密封腔体固定座，拱形组合密封腔体固定座内安装拱形密封腔体，拱形密封腔体一端通过第三O型圈与拱形组合密封腔体固定座紧密连接，另一端通过第二O型圈与端板紧密连接，防尘圈并列安装于拱形密封腔体前端凹槽内，拱形密封并列安装拱形密封腔体内，分别放置在注油孔的两侧，通过拱形密封压盖限位组装成一体成为集装式结构且安装在轴套上，第一四氟垫片通过拱形密封腔体连接轴套，轴套内壁套有第一O型圈；

所述拱形组合密封腔体固定座通过第二四氟垫片与填料函一端连接，填料函上设置第一注油孔，填料函另一端通过连接螺钉和填料压盖固定，填料压盖安装在轴套外侧，填料压盖上设有第一弹簧座，第一弹簧座内卡入弹簧支架，弹簧支架连接球形密封环，球形密封环与第二弹簧座连接，填料压盖下部设有旋转阻力孔。

优选的，所述拱形组合密封腔体固定座与旋转轴设备中心同心度不得大于0.04mm。拱形组合密封腔体固定座密封端面与旋转轴设备中心垂直度不得大于0.04mm。

优选的，所述拱形组合密封腔体为内部润滑油脂分为个区域的构件，背部均设有O型密封圈。

优选的，所述拱形密封内壁设有两道V型沟槽，拱形密封依次装入拱形密封腔体。

优选的，所述拱形密封压盖、拱形密封腔体、第二注油孔、拱形组合密封腔体固定座、端板、轴套、第一四氟垫片、第二O型圈、防尘圈、拱形密封、第三O型圈和第二四氟垫片组装的集装式结构为一级拱形组合密封结构。

优选的，所述第一O型圈、填料压盖、连接螺钉、填料函、第一弹簧座、弹簧支架、球形密封环、第一注油孔和第二弹簧座组装的集装式结构为二级设有球形密封环的填料密封仓。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本两级组合补偿式旋转轴密封装置，拱形组合密封腔体固定座为与旋转轴设备中心同心度不得大于0.04.mm，拱形组合密封腔体固定座为密封端面与旋转轴设备中心垂直度不得大于0.04mm，共同保证一级拱形组合密封、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，拱形密封腔体一端通过第三O型圈与拱形组合密封腔体固定座紧密连接，另一端通过第二O型圈与端板紧密连接，拱形组合密封腔体为内部润滑油脂分为个区域，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、颗粒对后端拱形密封的磨损，拱形密封背部设计O型密封圈的弹性变形性能使拱形密封工作面与轴套紧密贴合，并随着拱形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；并由二级设有球形密封环的填料密封仓实现最终密封。拱形密封内壁设有两道V型沟槽，该沟槽主要作为拱形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形密封工作面进行润滑，从而延长拱形密封使用寿命，第一弹簧座和第二弹簧座通过支撑弹簧对球形密封环施加压力，使球形密封环始终胀紧在填料函内壁与轴套所形成的填料腔内，对由一级拱形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，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

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一级拱形组合密封结构示意图；

图3为本实用新型的二级设有球形密封环的填料密封仓结构示意图。

图中：1、第一O型圈；2、填料压盖；3、连接螺钉；4、填料函；5、第一弹簧座；6、弹簧支架；7、球形密封环；8、第一注油孔；9、第二弹簧座；10、拱形密封压盖；11、拱形密封腔体；12、第二注油孔；13、拱形组合密封腔体固定座；14、端板；15、轴套；16、第一四氟垫片；17、第二O型圈；18、防尘圈；19、拱形密封；20、第三O型圈；21、第二四氟垫片；22、旋转阻力孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，由一级拱形组合密封、二级设有球形密封环及弹簧座、弹簧支架6的填料密封仓、轴套15及O型密封圈组成，弹簧座包括第一弹簧座5和第二弹簧座9，O型密封圈包括第一O型圈1，第二O型圈17和第三O型圈20，一级拱形组合密封包括拱形密封压盖10、拱形密封腔体11、第二注油孔12和端板14，端板14焊接拱形组合密封腔体固定座13，拱形组合密封腔体固定座13内安装拱形密封腔体11，拱形组合密封腔体固定座13为与旋转轴设备中心同心度不得大于0.04mm的构件，拱形组合密封腔体固定座13为密封端面与旋转轴设备中心垂直度不得大于0.04mm的构件，共同保证一级拱形组合密封、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，拱形密封腔体11一端通过第三O型圈20与拱形组合密封腔体固定座13紧密连接，另一端通过第二O型圈17与端板14紧密连接，防尘圈18并列安装于拱形密封腔体11前端凹槽内，拱形密封19并列安装拱形密封腔体11内，拱形密封腔体11为内部润滑油脂分为3个区域，第1区润滑油脂通过拱形密封腔体11前端设计的注油孔进入2道防尘圈18中间对其进行润滑，防尘圈18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、颗粒对后端拱形密封19的磨损，第2区及第3区密封油脂通过拱形密封腔体11中部及后端设计的注油孔进行油脂分配后分别进入中间2道拱形密封19及后端2道拱形密封19对拱形密封工作面进行润滑，通过拱形密封19背部设计O型密封圈的弹性变形性能使拱形密封工作面与轴套15紧密贴合，并随着拱形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；并由二级设有球形密封环7的填料密封仓实现最终密封。拱形密封19内壁设有两道V型沟槽，该沟槽主要作为拱形密封19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形密封工作面进行润滑，从而延长拱形密封19使用寿命，第一四氟垫片16通过拱形密封腔体11连接轴套15，轴套15内壁套有第一O型圈1；拱形组合密封腔体固定座13通过第二四氟垫片21与填料函4一端连接，填料函4上设置第一注油孔8，填料函4另一端通过连接螺钉3和填料压盖2固定，填料压盖2安装在轴套15外侧，填料压盖2上设有第一弹簧座5，第一弹簧座5内卡入弹簧支架6，弹簧支架6连接球形密封环7，球形密封环7与第二弹簧座9连接，填料压盖2下部设有旋转阻力孔22，第一弹簧座5和第二弹簧座9通过支撑弹簧对球形密封环7施加压力，使球形密封环7始终胀紧在填料函4内壁与轴套15所形成的填料腔内，对由一级拱形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，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。

综上所述，本两级组合补偿式旋转轴密封装置，拱形组合密封腔体固定座13为与旋转轴设备中心同心度不得大于0.04mm的构件，拱形组合密封腔体固定座13为密封端面与旋转轴设备中心垂直度不得大于0.04mm的构件，共同保证一级拱形组合密封、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，拱形密封腔体11一端通过第三O型圈20与拱形组合密封腔体固定座13紧密连接，另一端通过第二O型圈17与端板14紧密连接，拱形密封腔体11为内部润滑油脂分为3个区域，防尘圈18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、颗粒对后端拱形密封19的磨损，拱形密封19背部设计O型密封圈的弹性变形性能使拱形密封工作面与轴套15紧密贴合，并随着拱形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；并由二级设有球形密封环7的填料密封仓实现最终密封。拱形密封19内壁设有两道V型沟槽，该沟槽主要作为拱形密封19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形密封工作面进行润滑，从而延长拱形密封19使用寿命，第一弹簧座5和第二弹簧座9通过支撑弹簧对球形密封环7施加压力，使球形密封环7始终胀紧在填料函4内壁与轴套15所形成的填料腔内，对由一级拱形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，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。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，由一级拱形组合密封、二级设有球形密封环及弹簧座、弹簧支架（6）的填料密封仓、轴套（15）及O型密封圈组成，其特征在于：所述弹簧座包括第一弹簧座（5）和第二弹簧座（9），O型密封圈包括第一O型圈（1），第二O型圈（17）和第三O型圈（20），一级拱形组合密封包括拱形密封压盖（10）、拱形密封腔体（11）、第二注油孔（12）和端板（14），端板（14）焊接拱形组合密封腔体固定座（13），拱形组合密封腔体固定座（13）内安装拱形密封腔体（11），拱形密封腔体（11）一端通过第三O型圈（20）与拱形组合密封腔体固定座（13）紧密连接，另一端通过第二O型圈（17)与端板（14）紧密连接，防尘圈（18）并列安装于拱形密封腔体（11）前端凹槽内，拱形密封（19）并列安装拱形密封腔体（11）内，分别放置在第二注油孔（12）的两侧，通过拱形密封压盖（10）限位组装成一体，成为集装式结构且安装在轴套（15）上，第一四氟垫片（16）通过拱形密封腔体（11）连接轴套（15），轴套（15）内壁套有第一O型圈（1）；

所述拱形组合密封腔体固定座（13）通过第二四氟垫片（21）与填料函（4）一端连接，填料函（4）上设置第一注油孔（8），填料函（4）另一端通过连接螺钉（3）和填料压盖（2）固定，填料压盖（2）安装在轴套（15）外侧，填料压盖（2）上设有第一弹簧座（5），第一弹簧座（5）内卡入弹簧支架（6），弹簧支架（6）连接球形密封环（7），球形密封环（7）与第二弹簧座（9）连接，填料压盖（2）下部设有旋转阻力孔（22）。

2.根据权利要求1所述的一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，其特征在于：所述拱形组合密封腔体固定座（13）与旋转轴设备中心同心度不得大于0.04mm，拱形组合密封腔体固定座（13）密封端面与旋转轴设备中心垂直度不得大于0.04mm。

3.根据权利要求1所述的一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，其特征在于：所述拱形密封腔体（11）为内部润滑油脂分为3个区域的构件，背部均设有O型密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，其特征在于：所述拱形密封（19）内壁设有两道V型沟槽，拱形密封（19）依次装入拱形密封腔体（11）。

5.根据权利要求1所述的一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，其特征在于：所述拱形密封压盖（10）、拱形密封腔体（11）、第二注油孔（12）、拱形组合密封腔体固定座（13）、端板（14）、轴套（15）、第一四氟垫片（16）、第二O型圈（17)、防尘圈（18）、拱形密封（19）、第三O型圈（20）和第二四氟垫片（21）组装的集装式结构为一级拱形组合密封结构。

6.根据权利要求1所述的一种两级组合补偿式旋转轴密封装置，其特征在于：所述第一O型圈（1）、填料压盖（2）、连接螺钉（3）、填料函（4）、第一弹簧座（5）、弹簧支架（6）、球形密封环（7）、第一注油孔（8）和第二弹簧座（9）组装的集装式结构为二级设有球形密封环（7）的填料密封仓。

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