專(zhuān)利名稱(chēng)：流體靜壓機(jī)械密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械密封裝置，具體涉及一種適用于大壓力的密封設(shè)施或?qū)τ卸窘橘|(zhì)的機(jī)械密封裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于直徑較大(Φ50 Φ500mm)，壓力大于6Mpa以上的機(jī)械進(jìn)行密封，或介質(zhì)為易燃、易爆有毒氣體的密封，是一個(gè)長(zhǎng)期來(lái)無(wú)法解決的難題。目前國(guó)內(nèi)外采取的手段一般為用抗高壓的干氣密封，該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種流體靜壓機(jī)械密封裝置，其解決了背景技術(shù)中密封裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種流體靜壓機(jī)械密封裝置，包括I級(jí)靜壓密封和II級(jí)通用機(jī)封，所述I級(jí)靜壓密封和II級(jí)通用機(jī)封串聯(lián)而成，所述I級(jí)靜壓密封的靜環(huán)上設(shè)計(jì)有錐孔或凹槽。I級(jí)靜壓密封主要作用是將特高壓力一次性降下來(lái)，II級(jí)通用機(jī)封主要是將降下來(lái)的低壓流體密封起來(lái)。二者的關(guān)系是均不可缺少的一個(gè)整體，在各自的作用下將高壓介質(zhì)密封起來(lái)。上述錐孔一般為6 12個(gè)，凹槽可設(shè)計(jì)成1. 6mm寬、2mm深左右，為二個(gè)圓周分八段隔開(kāi)的6個(gè)段槽，孔徑為1mm。上述流體靜壓機(jī)械密封為外加壓，在外部給小孔加壓，此種方式由外部系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制壓力，建立端面靜壓流體膜，使動(dòng)靜環(huán)面開(kāi)啟。外加壓式靜壓機(jī)械密封，用于介質(zhì)壓力不穩(wěn)定的工況，但應(yīng)選擇潤(rùn)滑性能良好，且與介質(zhì)相容的流體作封液，同時(shí)必須配置外加壓循環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。所述外加壓流體靜壓機(jī)械密封，靜環(huán)與自加壓流體靜壓靜環(huán)分別與二級(jí)密封組件和I級(jí)靜壓密封組件面對(duì)面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)外部壓力源提供壓力注入環(huán)形槽及小孔， 打開(kāi)摩擦面形成有一定剛度的液膜而達(dá)到阻止流體泄漏的目的。為了產(chǎn)生密封效果，形成 0. 002 μ m左右厚度的流體膜，并保持一定的剛度以起到密封作用，必須設(shè)計(jì)一套外加阻流系統(tǒng)，控制其壓力和流量，以保持流體膜穩(wěn)定。這種形式適用于壓力波動(dòng)較大的介質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)是密封性好、安全可靠，但其控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高。上述流體靜壓機(jī)械密封為內(nèi)加壓，在靜環(huán)外周開(kāi)若干孔，并與端面開(kāi)出的環(huán)形槽相通，借內(nèi)部壓力自己注入小孔內(nèi)，打開(kāi)動(dòng)靜環(huán)端面。此端面流體液膜剛度大，工作性能穩(wěn)定。內(nèi)加壓式靜壓密封可節(jié)約成本，但須用于介質(zhì)壓力穩(wěn)定的工況。所述內(nèi)加壓流體靜壓機(jī)械密封，這種密封形式的流體膜的形成來(lái)自本身的工作介質(zhì)，它適用于工作壓力波動(dòng)較小的介質(zhì)，并要求介質(zhì)中雜質(zhì)少而且顆粒微小，但不需要外加一套控制系統(tǒng)，總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)密封腔壓力的波動(dòng)性要求較嚴(yán)格，波動(dòng)過(guò)大的介質(zhì)對(duì)密封性能有影響，成本低廉。[0011]本實(shí)用新型的工作原理是(“外加壓”形式為例說(shuō)明)在I級(jí)密封的靜環(huán)外園上設(shè)計(jì)4或6孔(見(jiàn)圖3)與密封端面的錐形孔相對(duì)應(yīng)，依靠外加的靜壓流體，控制其壓力和流量，在動(dòng)靜環(huán) 兩密封面之間形成一定剛度的流體靜壓膜，當(dāng)輸入工作介質(zhì)大于6Mpa時(shí)， 通過(guò)這I級(jí)密封壓力降至0. 2Mpa。試驗(yàn)證明工作介質(zhì)從大于6Mpa的情況下，經(jīng)過(guò)I級(jí)靜壓密封后，壓力降至0. 2Mpa這一比較穩(wěn)定的范圍內(nèi)。再經(jīng)II級(jí)密封介質(zhì)壓力降至大氣壓。 I級(jí)密封泄漏量為0. 56M3/h ；II級(jí)密封泄漏流量為9X 10_5M3/h。本實(shí)用新型密封性好，泄漏量非常小，如當(dāng)6Mpa左右的高壓介質(zhì)經(jīng)過(guò)I級(jí)流體靜壓密封后，將壓力降至0.2Mpa左右。(普通機(jī)械密封所能承受的工作壓力)，同時(shí)兩密封面不接觸，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠。這種流體動(dòng)壓機(jī)封要利用泄露的少量介質(zhì)可回流或收集，但可將超高壓力一次性降低到百分之一左右。其所配密封系統(tǒng)簡(jiǎn)單，價(jià)格較小。
圖Ia為內(nèi)加壓I級(jí)密封靜環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖Ib為外加壓I級(jí)密封靜環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為外加壓流體靜壓機(jī)械密封結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為內(nèi)加壓流體靜壓機(jī)械密封結(jié)構(gòu)示意圖。1-外法蘭壓蓋，2-外靜環(huán)0圈，3-靜環(huán)，4-密封圈/墊，5- 二級(jí)密封組件，6_內(nèi)法蘭壓蓋，7-自加壓流體靜壓靜環(huán)，8-靜環(huán)0圈，9-靜環(huán)0圈，10-密封圈/墊，11-I級(jí)靜壓密封組件，12-泵體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、圖2和圖3。一種流體靜壓機(jī)械密封裝置，包括I級(jí)靜壓密封和II級(jí)通用機(jī)封，所述I級(jí)靜壓密封和II級(jí)通用機(jī)封串聯(lián)而成，所述I級(jí)靜壓密封的靜環(huán)上設(shè)計(jì)有錐孔或凹槽。錐孔一般為6 12個(gè)，凹槽可設(shè)計(jì)成1. 6mm寬、2mm深左右，為二個(gè)圓周分八段隔開(kāi)的6個(gè)段槽，孔徑為1mm。I級(jí)靜壓密封主要作用是將特高壓力一次性降下來(lái)，II級(jí)通用機(jī)封主要是將降下來(lái)的低壓流體密封起來(lái)。二者的關(guān)系是均不可缺少的一個(gè)整體，在各自的作用下將高壓介質(zhì)密封起來(lái)。流體靜壓機(jī)械密封可以為外加壓，在外部給小孔加壓，此種方式由外部系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制壓力，建立端面靜壓流體膜，使動(dòng)靜環(huán)面開(kāi)啟。外加壓式靜壓機(jī)械密封，用于介質(zhì)壓力不穩(wěn)定的工況，但應(yīng)選擇潤(rùn)滑性能良好，且與介質(zhì)相容的流體作封液，同時(shí)必須配置外加壓循環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。外加壓流體靜壓機(jī)械密封，靜環(huán)與自加壓流體靜壓靜環(huán)分別與二級(jí)密封組件和 I級(jí)靜壓密封組件面對(duì)面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)外部壓力源提供壓力注入環(huán)形槽及小孔，打開(kāi)摩擦面形成有一定剛度的液膜而達(dá)到阻止流體泄漏的目的。為了產(chǎn)生密封效果，形成 0. 002 μ m左右厚度的流體膜，并保持一定的剛度以起到密封作用，必須設(shè)計(jì)一套外加阻流系統(tǒng)，控制其壓力和流量，以保持流體膜穩(wěn)定。這種形式適用于壓力波動(dòng)較大的介質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)是密封性好、安全可靠，但其控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高。流體靜壓機(jī)械密封也可以為內(nèi)加壓，在靜環(huán)外周開(kāi)若干孔，并于端面開(kāi)出的環(huán)形槽相通，借內(nèi)部壓力自己注入小孔內(nèi)，打開(kāi)動(dòng)靜環(huán)端面。此端面流體液膜剛度大，工作性能穩(wěn)定。內(nèi)加壓式靜壓密封可節(jié)約成本，但須用于介質(zhì)壓力穩(wěn)定的工況。內(nèi)加壓流體靜壓機(jī)械密封，這種密封形式的流體膜的形成來(lái)自本身的工作介質(zhì)， 它適用于工作壓力波動(dòng)較小的介質(zhì)，并要求介質(zhì)中雜質(zhì)少而且顆粒微小，但不需要外加一套控制系統(tǒng)，總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)密封腔壓力的波動(dòng)性要求較嚴(yán)格，波動(dòng)過(guò)大的介質(zhì)對(duì)密封性能有影響，成本低廉。
本實(shí)用新型的工作原理是(“外加壓”形式為例說(shuō)明)在I級(jí)密封的靜環(huán)外園上設(shè)計(jì)4或6孔(見(jiàn)圖3)與密封端面的錐形孔相對(duì)應(yīng)，依靠外加的靜壓流體，控制其壓力和流量，在動(dòng)靜環(huán)兩密封面之間形成一定剛度的流體靜壓膜，當(dāng)輸入工作介質(zhì)大于6Mpa時(shí)， 通過(guò)這I級(jí)密封壓力降至0. 2Mpa。試驗(yàn)證明工作介質(zhì)從大于6Mpa的情況下，經(jīng)過(guò)I級(jí)靜壓密封后，壓力降至0. 2Mpa這一比較穩(wěn)定的范圍內(nèi)。再經(jīng)II級(jí)密封介質(zhì)壓力降至大氣壓。 I級(jí)密封泄漏量為0. 56M3/h ；II級(jí)密封泄漏流量為9X 10_5M3/h。本實(shí)用新型適用于1、反應(yīng)釜、高速泵、壓縮機(jī)、攪拌機(jī)和旋轉(zhuǎn)接頭等.2、高溫、高壓、高速、有腐蝕性且壓力波動(dòng)大。3、轉(zhuǎn)動(dòng)釜密封腔壓力彡20Mpa。4、各種通用介質(zhì)，特別針對(duì)CO，CH4等易燃、易爆、有毒等危險(xiǎn)性氣體及各種有毒、 有害的危險(xiǎn)性介質(zhì)，以及核電站核島內(nèi)所用介質(zhì)。5、轉(zhuǎn)速密封面平均線(xiàn)速度在30m/s以下的長(zhǎng)軸氣體密封，如攪拌釜用密封。密封面平均線(xiàn)速度0 100m/S的液體、氣體密封，如高速泵、離心機(jī)和壓縮機(jī)。6、密封軸直徑Φ 50 500mm。
權(quán)利要求1.一種流體靜壓機(jī)械密封裝置，其特征在于包括I級(jí)靜壓密封和II級(jí)通用機(jī)封，所述I級(jí)靜壓密封和II級(jí)通用機(jī)封串聯(lián)而成，所述I級(jí)靜壓密封的靜環(huán)上設(shè)計(jì)有錐孔或凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體靜壓機(jī)械密封裝置，其特征在于所述錐孔一般為6 12個(gè)，凹槽可設(shè)計(jì)成1. 6mm寬、2mm深左右，為二個(gè)圓周分八段隔開(kāi)的6個(gè)段槽，孔徑為1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流體靜壓機(jī)械密封裝置，其特征在于所述流體靜壓機(jī)械密封為外加壓，所述靜環(huán)與自加壓流體靜壓靜環(huán)分別與二級(jí)密封組件和I級(jí)靜壓密封組件面對(duì)面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流體靜壓機(jī)械密封裝置，其特征在于所述流體靜壓機(jī)械密封為內(nèi)加壓，在靜環(huán)外周開(kāi)孔，并與端面開(kāi)出的環(huán)形槽相通。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種流體靜壓機(jī)械密封裝置。包括I級(jí)靜壓密封和II級(jí)通用機(jī)封，所述I級(jí)靜壓密封和II級(jí)通用機(jī)封串聯(lián)而成，所述I級(jí)靜壓密封的靜環(huán)上設(shè)計(jì)有錐孔或凹槽。本實(shí)用新型所配密封系統(tǒng)簡(jiǎn)單，價(jià)格較小，密封性好，泄漏量非常小。
文檔編號(hào)F16J15/16GK201992064SQ20102062138
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
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