CN220668373U - 一种具备径向补偿能力的组合式密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具备径向补偿能力的组合式密封装置，包括法兰座（1），轴套（9）的前端插入法兰座（1）的通孔内壁和轴之间的间隙中，填料箱（2）的前端插入法兰座（1）的台阶孔和轴套（9）的外缘之间的间隙中，所述填料箱（2）的前端面和法兰座（1）的台阶面之间布置有补偿密封圈；所述填料箱（2）的插入部分的外缘和法兰座（1）的台阶孔内壁之间的间隙以及所述填料箱（2）的插入部分的内缘和轴套（9）的外缘之间的间隙之和为0.1mm～2mm。本实用新型的组合式密封装置通过设置多个补偿密封圈以及给予足够的补偿空间，来对径向跳动进行补偿密封，达到双重径向补偿效果；该组合式密封装置能够针对高温高粘度物料。

Description

一种具备径向补偿能力的组合式密封装置

技术领域

本实用新型涉及反应釜密封技术领域，具体地说是一种具备径向补偿能力的组合式密封装置。

背景技术

现有技术中的密封装置的结构示意图如图1所示，采用油封101和支撑环100配合设置，装配会引起油封101的唇口产生静止变形，压紧力随着轴的圆周方向分布不均，一般情况下，油封101的唇口有足够的过盈量，对泄漏的影响非常的小。

但当轴在转动时，轴做圆周运动引起轴偏心，同时油封101的唇口某个部位因轴偏心而不能随着轴一起转动，从而产生间隙导致泄漏或加大油封101对轴的压紧力致使增大磨损，降低寿命。

因此，当轴产生较大径向位移时，现有技术只有微小的径向补偿能力，会导致轴套与油封101的唇口磨偏，从而导致油封101的唇口密封失效，缩短使用周期。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具备径向补偿能力的组合式密封装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种具备径向补偿能力的组合式密封装置，包括固定在反应釜本体上的法兰座，其特征在于：轴套的前端插入法兰座的通孔内壁和轴之间的间隙中，填料箱的前端插入法兰座的台阶孔和轴套的外缘之间的间隙中，所述填料箱的前端面和法兰座的台阶面之间布置有补偿密封圈；所述填料箱的插入部分的外缘和法兰座的台阶孔内壁之间的间隙以及所述填料箱的插入部分的内缘和轴套的外缘之间的间隙之和为0.1mm～2mm。

由于设备运行过程中，轴存在径向跳动、产生径向位移，通过设置多个补偿密封圈进行径向补偿并密封，且采用法兰座作为过渡板补偿径向位移，补偿量达到0.1mm～2mm。

所述的填料箱采用填料箱压环和一级固定螺栓安装在法兰座上，凹槽型的填料箱压环包覆填料箱的外凸部且填料箱压环环状前端嵌入法兰座上对应的环形槽内，该填料箱压环的环状厚度比法兰座上的环形槽的槽宽小0.1mm～2mm。

所述的一级固定螺栓依次穿过填料箱压环、填料箱的外凸部后固定在法兰座上，且填料箱压环的后端侧设置有与一级固定螺栓配套的一级垫圈。

所述填料箱外凸部的内外壁面分别与法兰座的端面和填料箱压环的凹槽底面之间布置有补偿密封圈，该补偿密封圈位于一级固定螺栓的内侧。

所述的填料箱与轴套的外缘之间的密封空间内填充有盘根填料，盘根填料用于阻挡高聚物、熔体进入密封腔。

填料压紧法兰的前端插入上述密封空间的后部并抵在盘根填料上，填料压紧法兰的外凸部通过三级锁紧螺钉依次与唇封压环、唇封压盖连为一体，轴套的尾端安装有锁紧环且锁紧环外套置有定位卡片，所述的定位卡片通过带有定位垫圈的定位锁紧螺栓与唇封压盖固定相连。

所述填料压紧法兰的外环通过配置补偿弹簧的二级固定螺栓安装在填料箱尾部的定位拉环上，通过补偿弹簧的弹簧预紧力，达到实时补偿功能；定位拉环套置在填料箱尾部的卡口上，定位拉环的内腔半径和卡口的外缘半径沿填料箱的前端至尾端方向逐渐增大，使得定位拉环能够相对卡口调整。

所述定位拉环的内腔壁倾斜角度为3°～4°。

所述的盘根填料为高炉用石棉石墨；且所述填料压紧法兰的内壁与对应的轴套外壁之间采用轴用格莱圈密封，轴用格莱圈能够更好的阻止高聚物进入密封腔。

所述的填料压紧法兰、唇封压环、唇封压盖同时与轴套构成的内腔中布置有若干个唇形密封，且相邻的唇形密封对应的唇封压环上开有密封液进出口；通过设置唇形密封作为动密封件，以防止外界空气进入密封腔内；根据工况，所有密封件材料采用氟橡胶材质，具有良好的耐油性、耐热性（正常工作温度可达到220°）、耐磨性，特别是具有良好的随动性。

所述轴套的内壁前后端分别采用O型密封圈密封；所述的锁紧环通过紧定螺钉固定在轴套的尾部，锁紧环和紧定螺钉的相互配合能够将轴套与轴抱紧。

所述轴套的外圆表面采用陶瓷喷涂，使轴套表面具有良好的粗糙度且无压痕，唇形密封在轴套的表面无灰尘或异物的状态下，唇形密封的唇口与轴套的表面接触部位就形成良好的平滑动；所述轴套的内孔布置有隔热涂料层，能够更有效的隔离从轴上传递到密封腔的温度。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型的组合式密封装置通过设置多个补偿密封圈以及给予足够的补偿空间，来对径向跳动进行补偿密封，达到双重径向补偿效果；另外通过盘根填料、轴用格莱圈、唇形密封的布置，组成多级串联式密封结构，且通过补偿弹簧的设置，实现轴向的实时补偿功能；该组合式密封装置能够针对高温高粘度物料，可用于高温高真空的反应釜。

附图说明

附图1为现有技术中的密封装置的结构示意图；

附图2为本实用新型的具备径向补偿能力的组合式密封装置的结构示意图。

其中：1—法兰座；2—填料箱；3—填料箱压环；4—定位拉环；5—拉环卡口；6—填料压紧法兰；7—唇封压环；8—唇封压盖；9—轴套；10—锁紧环；11—定位卡片；12—第一O型密封圈；13—三级锁紧螺钉；14—唇形密封；15—补偿弹簧；16—轴用格莱圈；17—第二O型密封圈；18—二级固定螺栓；19—盘根填料；20—一级固定螺栓；21—一级垫圈；22—第三补偿密封圈；23—第一补偿密封圈；24—第二补偿密封圈；25—第三O型密封圈；26—第四O型密封圈；27—紧定螺钉；28—定位锁紧螺栓；29—定位垫圈；100—支撑环；101—油封。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图2所示：一种具备径向补偿能力的组合式密封装置，包括套置在轴上且固定在反应釜本体上的法兰座1以及填料箱2、填料压紧法兰6、唇封压环7、唇封压盖8，带有一级垫圈21的一级固定螺栓20依次穿过填料箱压环3、填料箱2的外凸部分将填料箱2固定在法兰座1上；在填料箱2内填充有盘根填料19，填料压紧法兰6的前端插入填料箱2并抵在盘根填料19上，带有二级垫圈的二级固定螺栓18依次穿过补偿弹簧15、填料压紧法兰6后与填料箱2上设置的定位拉环4固定相连，填料压紧法兰6的内侧与轴套9之间布置有轴用格莱圈16；填料压紧法兰6、唇封压环7、唇封压盖8之间采用三级锁紧螺钉13固定相连，且在填料压紧法兰6、唇封压环7、唇封压盖8三者与轴套9构成的腔体中布置有两组以上的唇形密封14，在唇封压环7上开有密封液进出口，该密封液进出口位于相邻的唇形密封14之间。在上述结构的基础上，轴套9采用锁紧环10进一步锁紧，卡在锁紧环10上的定位卡片11通过带有定位垫圈29的定位锁紧螺栓28固定在唇封压盖8上。

在上述结构中，轴套9的前端插入法兰座1的通孔内壁和轴之间的间隙中，填料箱2的前端插入法兰座1的台阶孔和轴套9的外缘之间的间隙中，填料箱2的前端面和法兰座1的台阶面之间布置有内侧设置的第一补偿密封圈23、外侧布置的第二补偿密封圈24，在填料箱2的外凸部分两侧对称布置有第三补偿密封圈22；且填料箱2的插入部分的外缘和法兰座1的台阶孔内壁之间的间隙以及填料箱2的插入部分的内缘和轴套9的外缘之间的间隙之和为0.1mm～2mm。上述设置的原因在于：设备运行过程中，轴存在径向跳动、进而产生径向位移，通过设置多个补偿密封圈进行径向补偿并密封。

在上述结构中，填料箱2采用填料箱压环3和一级固定螺栓20安装在法兰座1上，凹槽型的填料箱压环3包覆填料箱2的外凸部分且填料箱压环3的环状前端嵌入法兰座1上对应的环形槽内，该填料箱压环3的环状厚度比法兰座1上的环形槽的槽宽小0.1mm～2mm；上述的一级固定螺栓20依次穿过填料箱压环3、填料箱2的外凸部分后固定在法兰座1上，且填料箱压环3的后端侧设置有与一级固定螺栓20配套的一级垫圈21。

在上述结构中，填料箱2与轴套9的外缘之间的密封空间内填充有盘根填料19，盘根填料19用于阻挡高聚物、熔体进入密封腔；盘根填料19为高炉用石棉石墨。

填料压紧法兰6的前端插入上述密封空间的后部并抵在盘根填料19上，填料压紧法兰6的外凸部通过三级锁紧螺钉13依次与唇封压环7、唇封压盖8连为一体，轴套9的尾端安装有锁紧环10且锁紧环10外套置有定位卡片11，定位卡片11通过带有定位垫圈29的定位锁紧螺栓28与唇封压盖8固定相连。

进一步的说，填料压紧法兰6的内壁与对应的轴套9外壁之间采用轴用格莱圈16密封，轴用格莱圈16能够更好的阻止高聚物进入密封腔；填料压紧法兰6的外环通过配置补偿弹簧15的二级固定螺栓18安装在填料箱2尾部的定位拉环4上，通过补偿弹簧15的弹簧预紧力，达到实时补偿功能；定位拉环4套置在填料箱2尾部的卡口5上，定位拉环4的内腔半径和卡口5的外缘半径沿填料箱2的前端至尾端方向逐渐增大，使得定位拉环4能够相对卡口5调整，上述定位拉环4的内腔壁倾斜角度为3°～4°。

进一步的说，填料压紧法兰6、唇封压环7、唇封压盖8同时与轴套9构成的内腔中布置有若干个唇形密封14，且相邻的唇形密封14对应的唇封压环7上开有密封液进出口；通过设置唇形密封14作为动密封件，以防止外界空气进入密封腔内；根据工况，所有密封件材料采用氟橡胶材质，具有良好的耐油性、耐热性（正常工作温度可达到220°）、耐磨性，特别是具有良好的随动性。

进一步的说，轴套9的外圆表面采用陶瓷喷涂，使轴套9表面具有良好的粗糙度且无压痕，唇形密封14在轴套9的表面无灰尘或异物的状态下，唇形密封14的唇口与轴套9的表面接触部位就形成良好的平滑动；所述轴套9的内孔布置有隔热涂料层，能够更有效的隔离从轴上传递到密封腔的温度；另外在轴套9的内壁前后端分别采用O型密封圈密封，锁紧环10通过紧定螺钉27固定在轴套9的尾部，锁紧环10和紧定螺钉27的相互配合能够将轴套9与轴抱紧。

工作时，可将组合式密封装置分为两个独立体：法兰座1作为底盘，与作为密封本体的填料箱2、填料压紧法兰6、唇封压环7、唇封压盖8，底盘和密封本体与反应釜本体连接，相当于固定机构；轴套9固定在轴上作为转动体。当径向的圆跳动（径向位移）时，通过第三补偿密封圈22、第一补偿密封圈23、第二补偿密封圈24去补偿径向位移；密封本体与轴一起转动，未产生相对位移，通过补偿弹簧15的补偿来保持唇口与轴套9的跟随性。轴封（唇形密封14）与轴套9之间不会产生磨偏。当轴产生轴向位移时，轴套9与轴同时产生位移，通过轴套9外表面喷涂陶瓷材质，表面粗糙度≤Ra0.2，摩擦系数极低，在位移过程中不会对密封结构与轴套9的密封性产生影响，从而达到在轴向有位移的情况下同时也能满足密封的效果。

本实用新型的组合式密封装置通过设置多个补偿密封圈以及给予足够的补偿空间，来对径向跳动进行补偿密封，达到双重径向补偿效果；另外通过盘根填料19、轴用格莱圈16、唇形密封14的布置，组成多级串联式密封结构，且通过补偿弹簧15的设置，实现轴向的实时补偿功能；该组合式密封装置能够针对高温高粘度物料，可用于高温高真空的反应釜。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种具备径向补偿能力的组合式密封装置，包括固定在反应釜本体上的法兰座（1），其特征在于：轴套（9）的前端插入法兰座（1）的通孔内壁和轴之间的间隙中，填料箱（2）的前端插入法兰座（1）的台阶孔和轴套（9）的外缘之间的间隙中，所述填料箱（2）的前端面和法兰座（1）的台阶面之间布置有补偿密封圈；所述填料箱（2）的插入部分的外缘和法兰座（1）的台阶孔内壁之间的间隙以及所述填料箱（2）的插入部分的内缘和轴套（9）的外缘之间的间隙之和为0.1mm～2mm。

2.根据权利要求1所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述的填料箱（2）采用填料箱压环（3）和一级固定螺栓（20）安装在法兰座（1）上，凹槽型的填料箱压环（3）包覆填料箱（2）的外凸部且填料箱压环（3）环状前端嵌入法兰座（1）上对应的环形槽内，该填料箱压环（3）的环状厚度比法兰座（1）上的环形槽的槽宽小0.1mm～2mm。

3.根据权利要求2所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述的一级固定螺栓（20）依次穿过填料箱压环（3）、填料箱（2）的外凸部后固定在法兰座（1）上，且填料箱压环（3）的后端侧设置有与一级固定螺栓（20）配套的一级垫圈（21）。

4.根据权利要求2所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述填料箱（2）外凸部的内外壁面分别与法兰座（1）的端面和填料箱压环（3）的凹槽底面之间布置有补偿密封圈，该补偿密封圈位于一级固定螺栓（20）的内侧。

5.根据权利要求1-4任一所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述的填料箱（2）与轴套（9）的外缘之间的密封空间内填充有盘根填料（19），填料压紧法兰（6）的前端插入上述密封空间的后部并抵在盘根填料（19）上，填料压紧法兰（6）的外凸部通过三级锁紧螺钉（13）依次与唇封压环（7）、唇封压盖（8）连为一体，轴套（9）的尾端安装有锁紧环（10）且锁紧环（10）外套置有定位卡片（11），所述的定位卡片（11）通过带有定位垫圈（29）的定位锁紧螺栓（28）与唇封压盖（8）固定相连。

6.根据权利要求5所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述填料压紧法兰（6）的外环通过配置补偿弹簧（15）的二级固定螺栓（18）安装在填料箱（2）尾部的定位拉环（4）上，定位拉环（4）套置在填料箱（2）尾部的卡口（5）上，定位拉环（4）的内腔半径和卡口（5）的外缘半径沿填料箱（2）的前端至尾端方向逐渐增大，使得定位拉环（4）能够相对卡口（5）调整。

7.根据权利要求6所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述定位拉环（4）的内腔壁倾斜角度为3°～4°。

8.根据权利要求5所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述的盘根填料（19）为高炉用石棉石墨，且所述填料压紧法兰（6）的内壁与对应的轴套（9）外壁之间采用轴用格莱圈（16）密封。

9.根据权利要求5所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述的填料压紧法兰（6）、唇封压环（7）、唇封压盖（8）同时与轴套（9）构成的内腔中布置有若干个唇形密封（14），且相邻的唇形密封（14）对应的唇封压环（7）上开有密封液进出口。

10.根据权利要求5所述的具备径向补偿能力的组合式密封装置，其特征在于：所述轴套（9）的内壁前后端分别采用O型密封圈密封，所述的锁紧环（10）通过紧定螺钉（27）固定在轴套（9）的尾部。