CN220018870U - 一种机械密封试验平台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机械密封试验的领域，尤其是涉及一种机械密封试验平台，公开了一种机械密封试验平台，其包括底座、密封壳体、传动轴、工作密封和驱动机构，密封壳体可拆卸连接在底座上，密封壳体内形成有充斥有密封液的密封腔；传动轴转动设置于底座上且伸入密封腔内，工作密封套设在传动轴上且与密封壳体密封连接；驱动机构设置在底座上，驱动机构与传动轴连接并带动传动轴转动；密封壳体远离底座端面上开设有与密封腔连通的穿设孔，传动轴上可拆卸连接有试验轴套，试验轴套穿过穿设孔与机械密封的工作轴套可拆卸连接，穿设孔的直径大于试验轴套的直径；密封壳体远离底座的端面上开设有便于机械密封连接的螺纹孔。本申请具有提高设备适用性的效果。

Description

一种机械密封试验平台

技术领域

本申请涉及机械密封试验的领域，尤其是涉及一种机械密封试验平台。

背景技术

目前，机械密封是流体旋转机械中不可缺少的零部件，它的质量和性能直接影响并决定着主机的工作性能。由于机械密封机理涉及到摩擦学、材料学、流体力学、固体力学、传热学、润滑理论等多个学科，至今尚未形成完整的设计理论，许多数据依靠试验取得。因此，机械密封的试验技术相当重要。

现有技术中，授权公告号为CN201548382U的中国专利公开了一种立式密封试验装置，包括电机和由电机驱动的转速转矩传感器，转速转矩传感器固接于台架内，台架的上面固接有试验腔体套筒，台架内竖直设置有主轴，主轴的下端与转速转矩传感器相连接，主轴的上端位于试验腔体套筒内，电机1固接于中空的电机底座的上面，电机底座与台架并排设置，电机上固接有第一带轮，台架内设置有第二带轮，第一带轮和第二带轮通过传动带相连接，第二带轮通过连接件与转速转矩传感器相连接。

针对上述中的相关技术，发明人发现主轴的轴径固定，只能对相同轴径的机械密封进行试验，当待检测机械密封的转轴的轴径变大或者变小时，需要更换试验装置进行试验，导致该设备适用性较差。

实用新型内容

为了提高该设备的适用性，本申请提供一种机械密封试验平台。

本申请提供的一种机械密封试验平台，采用如下的技术方案：

一种机械密封试验平台，包括底座、密封壳体、传动轴、工作密封、驱动机构和补液组件，所述密封壳体可拆卸连接在所述底座上，所述密封壳体内形成有充斥有密封液的密封腔；所述补液组件设置在所述密封壳体用于补液和压力监控；所述传动轴转动设置于所述底座上且伸入所述密封腔内，所述工作密封套设在所述传动轴上且与所述密封壳体密封连接；所述驱动机构设置在所述底座上，所述驱动机构与所述传动轴连接并带动所述传动轴转动；所述密封壳体远离所述底座端面上开设有与所述密封腔连通的穿设孔，所述传动轴上可拆卸连接有试验轴套，所述试验轴套穿过所述穿设孔与机械密封的工作轴套可拆卸连接，所述穿设孔的直径大于所述试验轴套的直径；所述密封壳体远离所述底座的端面上开设有便于机械密封连接的螺纹孔。

通过采用上述技术方案，在进行机械密封试验时，首先将试验轴套连接在传动轴上，然后将机械密封安装在密封壳体上，然后连接密封轴套和密封壳体，用补液组件往密封壳体内补充密封液，使得密封腔内存在0.5-0.7MPa的压力，用驱动机构带动传动轴转动，传动轴带动密封轴套转动，密封轴套带动机械密封内的动环转动，实现机械密封工作状态的模拟，然后观察各连接处是否存在漏液的情况，当不存在漏液时，观察密封腔内的压力是否发生变化，转动的过程中密封腔内的压力变化，同时观察机械密封是否漏液；通过开设的穿设孔大于试验轴套，以及试验轴套可拆卸连接在传动轴上，使得该试验平台，能够适用于不同轴径的机械密封的试验，进而提高了该设备的适用性，减少了对于不同轴径的机械密封需要多种不同规格的设备的几率，进而降低了成本。

优选的，所述试验轴套上设置有第一连接组件，所述第一连接组件包括连接压环、连接密封和锁紧螺栓，所述连接压环套设在所述试验轴套上并通过所述锁紧螺栓与所述试验轴套连接；所述连接压环靠近底座的一端开设有卡接环槽，所述卡接环槽与机械密封的工作轴套卡接，所述连接密封位于所述卡接环槽内且通过机械密封的工作轴套抵紧在所述卡接环槽内。

通过采用上述技术方案，当将机械密封安装在密封壳体上之后，将连接密封套设在试验轴套上，然后将连接压环套设在试验轴套上，然后按压连接压环，使得连接压环抵紧连接密封并与机械密封的工作轴套卡接，然后用锁紧螺栓连接试验轴套和机械密封的工作轴套；通过设置的第一连接组件结构简单便于操作，同时实现了试验轴套的更换，并且减少了试验轴套与机械密封工作轴套之间渗漏的几率，进而便于机械密封的检测。

优选的，所述密封壳体上开设有第一进口和第一出口，所述第一进口和第一出口均与所述密封腔连通，所述补液组件包括第一补液管、第二补液管和第一测压表，所述第一补液管与所述第一进口连通且设置有第一控制阀，所述第一测压表设置在所述第一补液管上且位于第一控制阀和所述第一进口之间；所述第二补液管与所述第一出口连通且设置有第二控制阀。

通过采用上述技术方案，将机械密封安装在密封壳体上之后，然后通过第一补液管往密封腔内灌注密封液，使得第一测压表上的压力值达到指定压力，然后进行模拟动作试验；设置的补液组件结构简单，且能够进行随时补液和泄压，便于操作。

优选的，所述密封壳体上设置有水冷组件，所述水冷组件包括冷却环管，所述冷却环管沿盘曲设置在所述密封腔内且围绕所述试验轴套设置，所述冷却环管的两端延伸出所述密封腔连接有水源。

通过采用上述技术方案，在模拟机械密封工作状态时，随着传动轴的转动和机械密封的转动，会产生一定的热量，为了减少对试验结果的影响，通过冷却环管不同的循环通入冷却液，能够使得工作环境的温度相对稳定，进而减少其他因素对试验的影响。

优选的，所述试验轴套的一端开设有第一插接孔，所述传动轴插接在所述第一插接孔内，所述传动轴上设置有第二连接组件，所述第二连接组件包括连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述传动轴伸入所述第一插接孔内并与所述传动轴螺纹连接。

通过采用上述技术方案，将试验轴套的第一插接孔与传动轴插接后，然后用连接螺栓穿入第一插接孔并与传动轴螺纹连接；设置的第二连接组件结构简单，便于操作，便于试验轴套的更换。

优选的，所述第二连接组件还包括止动块，所述传动轴上开设有第二插接孔，所述止动块设置在所述第一插接孔内且与所述第二插接孔插接。

通过采用上述技术方案，试验轴套向着传动轴靠近时，传动轴插接在第一插接孔内，止动块插接在第二插接孔内，然后用连接螺栓穿过第一插接孔与传动轴螺纹连接；设置的止动块能够减少对传动轴与试验轴套发生相对转动，进而使得传动效果良好，同时能够减少对连接密封的磨损。

优选的，所述第一插接孔的内壁上开设有密封槽，所述第二连接组件还包括轴密封，所述轴密封设置在所述密封槽内且套设在所述传动轴上。

通过采用上述技术方案，轴密封与传动轴抵接，能够减少密封腔内的液体进入试验轴套，减少对试验的影响。

优选的，所述驱动机构包括驱动电机、第一皮带轮、第二皮带轮和传动皮带，所述驱动电机设置在所述底座上，所述第一皮带轮设置在所述驱动电机的输出轴上，所述第二皮带轮与所述传动轴同轴连接，所述第一皮带轮和所述第二皮带轮上共同套设有所述传动皮带。

通过采用上述技术方案，进行试验时，启动驱动电机，驱动电机带第一皮带轮转动，第一皮带轮带动第二皮带轮转动，第二皮带轮带动传动轴转动，传动轴带动试验轴套转动，试验轴套带动工作密封工作轴套转动；设置的驱动机构结构简单便于操作。

优选的，所述密封壳体上开设有排污孔，所述排污孔上螺纹连接有丝堵。

通过采用上述技术方案，当进行密封液的整体更换时，可将丝堵取下，将密封液从排污孔排出，设置的排污孔便于密封壳体内部的清理。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

1.通过开设的穿设孔大于试验轴套，以及试验轴套可拆卸连接在传动轴上，使得该试验平台，能够适用于不同轴径的机械密封的试验，进而提高了该设备的适用性，减少了对于不同轴径的机械密封需要多种不同规格的设备的几率，进而降低了成本；

2.在模拟机械密封工作状态时，随着传动轴的转动和机械密封的转动，会产生一定的热量，为了减少对试验结果的影响，通过冷却环管不同的循环通入冷却液，能够使得工作环境的温度相对稳定，进而减少其他因素对试验的影响；

3.当进行密封液的整体更换时，可将丝堵取下，将密封液从排污孔排出，设置的排污孔便于密封壳体内部的清理。

附图说明

图1是本申请实施例中机械密封试验平台整体结构示意图；

图2是本申请实施例中机械密封试验平台的剖面图；

图3是本申请实施例中密封壳体的剖面图；

图4是本申请实施例中供液组件的结构示意图。

附图标记：100、底座；110、安装腔；200、密封壳体；210、密封腔；220、穿设孔；230、第二进口；240、第二出口；300、传动轴；400、工作密封；500、驱动机构；510、驱动电机；520、第一皮带轮；530、第二皮带轮；540、传动皮带；600、补液组件；610、第一补液管；620、第二补液管；630、第一测压表；640、第一控制阀；650、第二控制阀；710、第一连接组件；711、连接压环；712、连接密封；713、锁紧螺栓；714、卡接环槽；720、第二连接组件；721、连接螺栓；722、止动块；723、轴密封；730、水冷组件；731、冷却环管；732、第四控制阀；733、第三测压表；740、丝堵；810、机械密封；811、工作轴套；812、动静环工作腔；820、供液组件；821、第一供液管；822、第二供液管；823、第二测压表；824、第三控制阀；900、试验轴套；910、第一插接孔；920、第二插接孔；930、连接槽。

具体实施方式

以下结合附图1-图4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种机械密封试验平台。

参照图1，机械密封810试验平台,包括底座100、设置于底座100上且形成有用于填充密封液的密封腔210的密封壳体200、转动设置于底座100上并位于密封壳体200内的传动轴300、设置于密封壳体200内的用于密封传动轴300与密封壳体200的工作密封400、设置于底座100上用于带动传动轴300转动的驱动机构500、设置于密封壳体200上用于补充密封液以及监控密封腔210内压力的补液组件600和穿设于密封壳体200与传动轴300可拆卸连接的试验轴套900，试验轴套900可与机械密封810的工作轴套811可拆卸连接；进行试验时，首先将机械密封810放置在密封壳体200上，将试验轴套900与传动轴300可拆卸连接，然后将试验轴套900与机械密封810的工作轴套811连接，然后固定机械密封810，用补液组件600往密封腔210内补充密封液并使得压力达到0.5MPa-0.7MPa之间，然后用驱动机构500带动传动轴300转动，模拟机械密封810的工作状态。

参照图1和图2，底座100内形成有安装腔110，驱动机构500包括固定连接在安装腔110内壁上的驱动电机510，驱动电机510的输出轴上固定连接有第一皮带轮520，传动轴300的一端位于安装腔110内且固定连接有第二皮带轮530，第一皮带轮520和第二皮带轮530上共同套设有传动皮带540；当启动驱动电机510时，驱动电机510可带动第一皮带轮520转动，第一皮带轮520通过传动皮带540带动第二皮带轮530转动，第二皮带轮530带动传动轴300转动，传动轴300带动试验轴套900转动，试验轴套900带动机械密封810的工作轴套811转动。

参照图2，密封壳体200靠近底座100的一端通过螺栓与底座100固定连接，传动轴300穿过密封壳体200且与密封壳体200转动连接，工作密封400包括工作静环和工作动环，工作动环与传动轴300连接并随着传动轴300转动，工作静环与密封壳体200固定连接且与工作动环发生相互转动，且发生相转动时，两者之间形成滤膜密封；底座100的侧壁上开设有排污孔，底座100上开设有与排污孔连通的安装孔，且安装孔与安装腔110连通，排污孔上螺纹连接有丝堵740。

参照图3，密封壳体200上开设有第一进口，第一进口位于密封壳体200的周侧壁上且位于靠近底座100的一端，补液组件600包括固定连接在第一进口上的第一补液管610，第一补液管610上安装有第一控制阀640，且第一控制阀640和密封壳体200之间可拆卸连接有第一测压表630；密封壳体200上开设有第一出口，第一出口与第一进口相对设置且位于密封壳体200远离底座100的一端，第一出口上固定连接有第二补液管620，第二补液管620上安装有第二控制阀650，第一补液管610和第二补液管620均与外部密封液泵送设备连接。

参照图3，密封壳体200上开设有与密封腔210连通的第二进口230和第二出口240，第二进口230和第二出口240相对设置且分别位于密封壳体200的周侧壁上，第二进口230位于密封壳体200远离底座100的一端，第二出口240位于密封壳体200靠近底座100的一端；密封壳体200上设置有水冷组件730，水冷组件730包括冷却环管731，冷却环管731的一端与第二进口230固定连接，冷却环管731的另一端与第二出口240固定连接，冷却环管731部分位于密封腔210内且盘曲设置，盘曲设置可为螺旋设置，且冷却环管731与水源连接；冷却环管731可为金属材质，当冷却环管731为软性材质时可用连接架固定；冷却环管731套设在传动轴300和试验轴套900的外侧，冷却环管731上固定连接第四控制阀732，且第四控制阀732靠近密封壳体200的一侧固定连接有一个第三测压表733用于监控冷却水压。

参照图2和图4，密封壳体200远离底座100的侧壁上开设有用于试验轴套900穿过的穿设孔220，穿设孔220的孔径大于试验轴套900的孔径，便于更换不同直径的试验轴套900；传动轴300上设置有第二连接组件720，传动轴300通过第二连接组件720实现与试验轴套900的可拆卸连接；试验轴套900的一端开设有第一插接孔910，传动轴300的一端插接在第一插接孔910内，第一插接孔910的内壁上开设有密封槽，第二连接组件720包括放置在密封槽内的轴密封723，轴密封723套设在传动轴300上且与传动轴300的周侧壁抵接；传动轴300靠近试验轴套900的一端固定连接有止动块722，第一插接孔910远离底座100的侧壁上开设有便于止动块722插接的第二插接孔920，止动块722插接在第二插接孔920内；试验轴套900远离传动轴300的一端开设有连接槽930，连接槽930与第一插接孔910同轴开设，连接槽930靠近传动轴300的侧壁上开设有与第一插接孔910连通的连接孔，连接孔内穿设有连接螺栓721，连接螺栓721穿过穿设孔220与止动块722螺纹连接。

参照图4，试验轴套900远离底座100的一端设置有第一连接组件710，第一连接组件710包括连接压环711，连接压环711呈环状且套设在试验轴套900上，连接压环711上螺纹连接有锁紧螺栓713，锁紧螺栓713穿过连接压环711与试验轴套900抵接或者插接；连接环靠近底座100的一端开设有卡接环槽714，卡接环槽714可与机械密封810的工作轴套811卡接且可沿工作轴套811的长度方向滑移，传动轴300转动时可通过连接压环711带动工作轴套811转动；工作轴套811远离底座100的一端抵接有连接密封712，连接密封712套设在试验轴套900上且抵紧在卡接环槽714内。

参照图4，为了更好的模拟机械密封810的工作环境，也可在机械密封810上安装供液组件820，供液组件820包括第一供液管821和第二供液管822，第一供液管821和第二供液管822分别连接在机械密封810的动静环工作腔812的密封液进孔和密封液出孔上，且第一供液管821和第二供液管822上均固定连接有第三控制阀824，且第一供液管821上安装有第二测压阀，第二测压阀位于第三控制阀824和机械密封810之间；第二测压阀可监测机械密封810动静环工作腔812处的压力，根据压力变化判断是否有渗液的情况出现。

本申请实施例一种机械密封810试验平台的实施原理为：进行机械密封810试验时，首先将试验轴套900与传动轴300插接，然后用连接螺栓721固定连接试验轴套900和传动轴300，然后将机械密封810放置在密封壳体200上，试验轴套900穿过机械密封810的工作轴套811，也可根据安装难度，调换试验轴套900和机械密封810的安装顺序；然后将连接密封712和连接压环711依次套设在试验轴套900上，使得连接压环711与机械密封810的工作轴套811卡接并压紧连接密封712，然后旋转锁紧螺栓713，锁紧螺栓713抵紧工作轴套811；然后将机械密封810固定，通过第一补液管610往密封腔210内灌注密封液，并使得压力在0.5MPa-0.7MPa之间，然后关闭第一控制阀640和第二控制阀650；通过第一供液管821和第二供液管822往机械密封810的动、静环处灌注密封液，并记录第二测压表823的压力值，然后启动驱动电机510，驱动电机510带动第一皮带轮520转动，第一皮带轮520通过传动皮带540传动带动第二皮带轮530转动，第二皮带轮530带动传动轴300转动，传动轴300带动试验轴套900转动，试验轴套900带动工作轴套811转动，观察第一测压表630和第二测压表823的压力变化，同时观察各部件是否存在渗漏情况。

在试验的过程中，通过冷却环管731循环通入冷却液，使得密封壳体200内的密封液以及试验轴套900保持一定的温度，降低温度对试验的影响。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机械密封试验平台，包括底座（100）、密封壳体（200）、传动轴（300）、工作密封（400）和驱动机构（500），所述密封壳体（200）可拆卸连接在所述底座（100）上，所述密封壳体（200）内形成有充斥有密封液的密封腔（210）；所述传动轴（300）转动设置于所述底座（100）上且伸入所述密封腔（210）内，所述工作密封（400）套设在所述传动轴（300）上且与所述密封壳体（200）密封连接；所述驱动机构（500）设置在所述底座（100）上，所述驱动机构（500）与所述传动轴（300）连接并带动所述传动轴（300）转动；其特征在于：所述密封壳体（200）远离所述底座（100）端面上开设有与所述密封腔（210）连通的穿设孔（220），所述传动轴（300）上可拆卸连接有试验轴套（900），所述试验轴套（900）穿过所述穿设孔（220）与机械密封（810）的工作轴套（811）可拆卸连接，所述穿设孔（220）的直径大于所述试验轴套（900）的直径；所述密封壳体（200）远离所述底座（100）的端面上开设有便于机械密封（810）连接的螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的机械密封试验平台，其特征在于：所述试验轴套（900）上设置有第一连接组件（710），所述第一连接组件（710）包括连接压环（711）、连接密封（712）和锁紧螺栓（713），所述连接压环（711）套设在所述试验轴套（900）上并通过所述锁紧螺栓（713）与所述试验轴套（900）连接；所述连接压环（711）靠近底座（100）的一端开设有卡接环槽（714），所述卡接环槽（714）与机械密封（810）的工作轴套（811）套接，所述连接密封（712）位于所述卡接环槽（714）内且通过机械密封（810）的工作轴套（811）抵紧在所述卡接环槽（714）内。

3.根据权利要求1所述的机械密封试验平台，其特征在于：所述密封壳体（200）上开设有第一进口和第一出口，所述第一进口和第一出口均与所述密封腔（210）连通，所述密封壳体（200）上设置有补液组件（600），所述补液组件（600）包括第一补液管（610）、第二补液管（620）和第一测压表（630），所述第一补液管（610）与所述第一进口连通且设置有第一控制阀（640），所述第一测压表（630）设置在所述第一补液管（610）上且位于第一控制阀（640）和所述第一进口之间；所述第二补液管（620）与所述第一出口连通且设置有第二控制阀（650）。

4.根据权利要求1所述的机械密封试验平台，其特征在于：所述密封壳体（200）上设置有水冷组件（730），所述水冷组件（730）包括冷却环管（731），所述冷却环管（731）盘曲设置在所述密封腔（210）内且围绕所述试验轴套（900）设置，所述冷却环管（731）的两端延伸出所述密封腔（210）连接有水源。

5.根据权利要求1所述的机械密封试验平台，其特征在于：所述试验轴套（900）的一端开设有第一插接孔（910），所述传动轴（300）插接在所述第一插接孔（910）内，所述传动轴（300）上设置有第二连接组件（720），所述第二连接组件（720）包括连接螺栓（721），所述连接螺栓（721）穿过所述传动轴（300）伸入所述第一插接孔（910）内并与所述传动轴（300）螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的机械密封试验平台，其特征在于：所述第二连接组件（720）还包括止动块（722），所述传动轴（300）上开设有第二插接孔（920），所述止动块（722）设置在所述第一插接孔（910）内且与所述第二插接孔（920）插接。

7.根据权利要求6所述的机械密封试验平台，其特征在于：所述第一插接孔（910）的内壁上开设有密封槽，所述第二连接组件（720）还包括轴密封（723），所述轴密封（723）设置在所述密封槽内且套设在所述传动轴（300）上。

8.根据权利要求1所述的机械密封试验平台，其特征在于：所述驱动机构（500）包括驱动电机（510）、第一皮带轮（520）、第二皮带轮（530）和传动皮带（540），所述驱动电机（510）设置在所述底座（100）上，所述第一皮带轮（520）设置在所述驱动电机（510）的输出轴上，所述第二皮带轮（530）与所述传动轴（300）同轴连接，所述第一皮带轮（520）和所述第二皮带轮（530）上共同套设有所述传动皮带（540）。

9.根据权利要求1所述的机械密封试验平台，其特征在于：所述密封壳体（200）上开设有排污孔，所述排污孔上螺纹连接有丝堵（740）。