CN214037099U - 用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，包括和阀门轴一同旋转的旋转组件，随阀门腔体一起静止的静止组件；旋转组件包括：固定在阀门轴上的非补偿环、调整环、轴套、顶丝；静止组件包括：包括固定在阀门腔里的补偿环座、销子、弹簧、密封压盖,非补偿环的材料硬度大于补偿环，非补偿环和补偿环紧邻的端面之间形成摩擦副作为密封面。本实用新型采用弹簧与焊接金属波纹管同时结合的弹力补偿机构，这样的组合利用了焊接金属波纹管的耐高温的密封性能和圆柱弹簧的弹性刚度的优点，从而提高了密封端面的补偿性能，保证密封性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及到的是一种机械密封装置，用于核电站再热蒸汽阀的机械密封装置。
背景技术
在AP1000第三代核电站中所使用的再热蒸汽阀为大型高温高压蝶阀，其结构为卧式双支撑结构，在阀瓣两端设置有密封装置。对于传统阀门密封通常使用填料密封形式，但是对于再热蒸汽阀门，其具有较多次的旋转开启，并且其闭合时间较短。所以对于传统的填料式机械密封是无法满足运转寿命的要求。
同时，再热蒸汽阀的介质为高温蒸汽，传统以橡胶O环作为辅助密封的机械密封装置也同样时无法满足密封需要的(橡胶O环会发生高温老化导致密封失效)。即使选用焊接金属波纹管结构的机械密封，但是由于其阀门轴径尺寸较大，焊接金属波纹管的刚度又无法支撑端面快速旋转而产生的扭矩力矩，造成焊接金属波纹管的撕裂，引起密封失效。
所以现有的填料式密封、传统的推进式机械密封(O环辅助密封)和传统的焊接金属波纹管都无法满足现有再热蒸汽阀门密封的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的，是针对现有密封装置的不足，而提供一种满足需求的密封装置，此密封装置是将传统传动弹簧式机械密封与焊接金属波纹管密封的优点相结合，同时将石墨补偿环采用浮动式设计，这样既可以满足再热蒸汽阀门的高温蒸汽介质、高频次的旋转启动以及端面磨损和密封性能的要求。
为实现上述实用新型目的，本实用新型技术方案如下：
一种用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，包括和阀门轴16一同旋转的旋转组件，随阀门腔体17一起静止的静止组件；
旋转组件包括：固定在阀门轴16上的非补偿环3、调整环4、轴套9、顶丝10；轴套9安装于阀门轴16上，顶丝10将轴套9锁紧在阀门轴16上，在非补偿环3和阀门轴16之间设置柔性石墨垫片2，调整环4位于非补偿环3和轴套9之间；
静止组件包括：包括固定在阀门腔里的补偿环座6、销子7、弹簧8、密封压盖12,补偿环5活动设置于补偿环座6内，弹簧8的一端固定在非补偿环座6远离密封面的端面、另一端固定于密封压盖12的内部，焊接金属波纹管15一端固定于补偿环座6远离密封面的端面、另一端固定于密封压盖12的内部；销子7一端过盈插入密封压盖12、另一端悬空，密封压盖12和阀门腔之间设有缠绕垫片13，密封压盖12锁紧于阀门腔体上；
非补偿环3的材料硬度大于补偿环5，非补偿环3和补偿环5紧邻的端面之间形成摩擦副作为密封面。
作为优选方式，补偿环5的前后端面摩擦系数不一致。
作为优选方式，密封面上方的阀门腔体17内设置折流套1。
作为优选方式，补偿环5为石墨。
作为优选方式，非补偿环3为304不锈钢喷涂硬质合金。
作为优选方式，补偿环座6为304不锈钢。
作为优选方式，补偿环座6、焊接金属波纹管15、密封压盖12焊接成整体结构。
作为优选方式，轴套9的内螺纹与阀门轴16的外螺纹配合连接。
作为优选方式，轴套9和顶丝10之间设有防松垫片11。
作为优选方式，密封压盖12通过内六角螺钉14锁紧于阀门腔体上。
本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型提出了采用弹簧与焊接金属波纹管同时结合的弹力补偿机构，补偿环5需要一个轴向弹力，保证其与非补偿环3的贴合，这样的组合利用了焊接金属波纹管的耐高温的密封性能和圆柱弹簧的弹性刚度的优点，从而提高了密封端面的补偿性能；
2.本实用新型补偿环5与补偿环座6采用非固定式设计，当密封运转时(端面发生摩擦滑动时)，补偿环5的前后端面由于摩擦系数的不一致，会产生相对滑动，这样可以减小快速旋转造成的冲击，保证密封在高摩擦扭矩下的性能和使用寿命；
3.本实用新型在密封在密封腔室内设置折流套1，防止高温蒸汽直接冲击密封端面，有效控制端面在滑动时的摩擦副端面的摩擦系数的稳定性，从而保证密封性能。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图中，1.折流套，2.柔性石墨垫片，3.非补偿环，4.调整环，5.补偿环，6.补偿环座，7.销子，8.弹簧，9.轴套，10.顶丝，11.防松垫片，12.密封压盖，13.缠绕垫片，14.内六角螺钉，15为焊接金属波纹管，16为阀门轴，17为阀门腔体。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
本实施例提供一种用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，包括和阀门轴16一同旋转的旋转组件，随阀门腔体17一起静止的静止组件；
旋转组件包括：固定在阀门轴16上的非补偿环3、调整环4、轴套9、顶丝10；轴套9安装于阀门轴16上，顶丝10将轴套9锁紧在阀门轴16上，在非补偿环3和阀门轴16之间设置柔性石墨垫片2，调整环4位于非补偿环3和轴套9之间；轴套9的内螺纹与阀门轴16的外螺纹配合连接。轴套9和顶丝10之间设有防松垫片11。
静止组件包括：包括固定在阀门腔里的补偿环座6、销子7、弹簧8、密封压盖12,补偿环5活动设置于补偿环座6内，弹簧8的一端固定在非补偿环座6远离密封面的端面、另一端固定于密封压盖12的内部，焊接金属波纹管15一端固定于补偿环座6远离密封面的端面、另一端固定于密封压盖12的内部；销子7一端过盈插入密封压盖12、另一端悬空，销子7起止转的作用，密封压盖12和阀门腔之间设有缠绕垫片13，密封压盖12锁紧于阀门腔体上；密封面上方的阀门腔体17内设置折流套1。补偿环座6、焊接金属波纹管15、密封压盖12焊接成整体结构。密封压盖12通过内六角螺钉14锁紧于阀门腔体上。
非补偿环3的材料硬度大于补偿环5，非补偿环3和补偿环5紧邻的端面之间形成摩擦副作为密封面。补偿环5的前后端面摩擦系数不一致。
本实施例中，补偿环5为石墨。非补偿环3为304不锈钢喷涂硬质合金。补偿环座6为304不锈钢。
本实用新型提出了采用弹簧与焊接金属波纹管同时结合的弹力补偿机构，补偿环5需要一个轴向弹力，保证其与非补偿环3的贴合，这样的组合利用了焊接金属波纹管的耐高温的密封性能和圆柱弹簧的弹性刚度的优点，从而提高了密封端面的补偿性能；
本实用新型补偿环5与补偿环座6采用非固定式设计，当密封运转时(端面发生摩擦滑动时)，补偿环5的前后端面由于摩擦系数的不一致，会产生相对滑动，这样可以减小快速旋转造成的冲击，保证密封在高摩擦扭矩下的性能和使用寿命；
本实用新型在密封在密封腔室内设置折流套1，防止高温蒸汽直接冲击密封端面，有效控制端面在滑动时的摩擦副端面的摩擦系数的稳定性，从而保证密封性能。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：包括和阀门轴(16)一同旋转的旋转组件，随阀门腔体(17)一起静止的静止组件；
旋转组件包括：固定在阀门轴(16)上的非补偿环(3)、调整环(4)、轴套(9)、顶丝(10)；轴套(9)安装于阀门轴(16)上，顶丝(10)将轴套(9)锁紧在阀门轴(16)上，在非补偿环(3)和阀门轴(16)之间设置柔性石墨垫片(2)，调整环(4)位于非补偿环(3)和轴套(9)之间；
静止组件包括：包括固定在阀门腔里的补偿环座(6)、销子(7)、弹簧(8)、密封压盖(12),补偿环(5)活动设置于补偿环座(6)内，弹簧(8)的一端固定在非补偿环座(6)远离密封面的端面、另一端固定于密封压盖(12)的内部，焊接金属波纹管(15)一端固定于补偿环座(6)远离密封面的端面、另一端固定于密封压盖(12)的内部；销子(7)一端过盈插入密封压盖(12)、另一端悬空，密封压盖(12)和阀门腔之间设有缠绕垫片(13)，密封压盖(12)锁紧于阀门腔体上；
非补偿环(3)的材料硬度大于补偿环(5)，非补偿环(3)和补偿环(5)紧邻的端面之间形成摩擦副作为密封面。
2.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：补偿环(5)的前后端面摩擦系数不一致。
3.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：密封面上方的阀门腔体(17)内设置折流套(1)。
4.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：补偿环(5)为石墨。
5.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：非补偿环(3)为304不锈钢喷涂硬质合金。
6.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：补偿环座(6)为304不锈钢。
7.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：补偿环座(6)、焊接金属波纹管(15)、密封压盖(12)焊接成整体结构。
8.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：轴套(9)的内螺纹与阀门轴(16)的外螺纹配合连接。
9.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：轴套(9)和顶丝(10)之间设有防松垫片(11)。
10.根据权利要求1所述的用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置，其特征在于：密封压盖(12)通过内六角螺钉(14)锁紧于阀门腔体上。
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| CN202023279916.5U CN214037099U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置 |
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| CN214037099U true CN214037099U (zh) | 2021-08-24 |
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| CN202023279916.5U Withdrawn - After Issue CN214037099U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 用于核电站的再热蒸汽阀用机械密封装置 |
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2020
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