抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统技术方案

一种抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，包括壳体和电机，电机设置在位于壳体内上部分的电机腔内，壳体内位于电机腔的下部沿轴向由上至下依次形成有M级缓冲液腔体，电机的旋转轴依次贯穿M级缓冲液腔体伸出壳体的底部，并在壳体底部通过高压机械密封件进行密封，壳体内位于M级缓冲液腔体的一侧且对应M级缓冲液腔体形成有M个活塞腔，沿水平方向形成的每一个活塞腔的一端连通一个缓冲液腔体，每一个活塞腔内设置有一个活塞，活塞的活塞杆在活塞腔的另一端沿水平方向伸出壳体的外部。本发明专利技术具有自动调整每个机械密封腔体压力用多级多套顺装机械密封串联来抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备耐高压的能力。

【技术实现步骤摘要】
抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统
本专利技术涉及一种轴封系统。特别是涉及一种多级多套顺装机械密封的串联利用活塞结构而形成逐级压力递减的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统。
技术介绍
专利号为：201620202200.X；名称为：《具有多套机械密封的耐高压冲洗系统》，如图1所示，包括有由泵壳7、设置在泵壳7内的叶轮6和一端连接所述叶轮6的泵轴1构成的离心泵，所述泵轴1的另一端通过设置在所述泵壳7出轴孔上的高压端机械密封4伸出泵壳7，端头通过联轴器9连接用于驱动叶轮6旋转的电机10，所述泵轴1连接联轴器9的这端通过设置在轴承座8上的轴承11定位，并且所述泵轴1的外部套有轴套2，所述轴套2通过轴套密封圈3与所述的泵轴1固定连接，其特征在于，所述的轴套2在位于所述泵壳7和轴承11之间的外部通过由第一至第N个密封压盖31、32、…、3N首尾密封相连形成有第一至第N个缓冲液腔体121、122、…12N，每一个密封压盖高压侧的轴孔处都设置有一组与所述的轴套2密封连接的机械密封5，每一个密封压盖的进液口通过一个进液管路14对应连接一个内部装有缓冲液的蓄压器15的出液口，每一个密封压盖的出液口通过一个出液管路13对应连接所述蓄压器15的进液口，靠近泵壳7的这个密封压盖31的底部与所述泵壳7密封连接。该专利能够使位于泵壳内和邻近轴承的两套面向背配置机械密封之间的流体即不同于API682标准里冲洗52方案的无压力，也不同于API682标准里冲洗53方案带有大于物料的压力。而是在两套面向背配置机械密封之间串接有多套面向背配置的机械密封，形成多个封闭腔，把多套面向背配置机械密封之间的压力调节成介于两者之间的平均值，如果安装的是双端面机械密封，就使得机械密封的两个摩擦副各自承担总压力的一半压力，让机械密封的两个摩擦副各自分担总的压力差，达到降低机械密封负载的目的。该专利的轴封系统适用于在大气环境中工作，这是因为大气的压强总是常数。如果在海水里工作，海水的压强随着深度的增加而增加，尤其在深海中工作，海水深度带来的压力不容忽视，所以该专利不能用于深水之中。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种随着海水深度的变化具有自动调整每个机械密封腔体压力来抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备带有多级多套顺装机械密封串联而形成的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统。本专利技术所采用的技术方案是：一种抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，包括壳体和电机，所述电机设置在位于壳体内上部分的电机腔内，所述壳体内位于所述电机腔的下部沿轴向由上至下依次形成有M级缓冲液腔体，所述电机的旋转轴依次贯穿所述M级缓冲液腔体伸出所述壳体的底部，并在所述的壳体底部通过高压机械密封件进行密封，所述壳体内位于所述M级缓冲液腔体的一侧且对应所述的M级缓冲液腔体形成有M个活塞腔，沿水平方向形成的每一个活塞腔的一端连通一个缓冲液腔体，所述每一个活塞腔内设置有一个活塞，所述活塞的活塞杆在所述活塞腔的另一端沿水平方向伸出所述壳体的外部。所述电机的旋转轴与M级缓冲液腔体中的每一级缓冲液腔体的入口处的上侧都设置有一个密封盖，每一级缓冲液腔体的入口处的下侧对应所述的密封盖都设置有一个机械密封件。每一个所述的活塞与所对应的壳体之间都设置有第一密封圈(2010)。每一个所述的活塞杆与所述的壳体之间都设置有第二密封圈(2011)。M个所述的活塞杆中，位于低压端的活塞杆的直径小于位于高压端的活塞杆的直径。一种抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，包括第一壳体和电机，所述电机设置在位于第一壳体内上部分的电机腔内，所述第一壳体内位于所述电机腔的下部沿轴向由上至下依次形成有M级缓冲液腔体，所述电机的旋转轴依次贯穿所述M级缓冲液腔体伸出所述第一壳体的底部，并在所述的第一壳体底部通过高压机械密封件进行密封，邻近所述第一壳体的一侧设置有第二壳体，所述第二壳体内由上至下依次形成有M个活塞腔，沿水平方向形成的M个活塞腔的一端分别各通过一个保压管路对应连接且连通一个所述的缓冲液腔体，所述每一个活塞腔内设置有一个活塞，所述活塞的活塞杆在所述活塞腔的另一端沿水平方向伸出所述第二壳体的外部。所述电机的旋转轴与M级缓冲液腔体中的每一级缓冲液腔体的入口处的上侧都设置有一个密封盖，每一级缓冲液腔体的入口处的下侧对应所述的密封盖都设置有一个机械密封件。每一个所述的活塞与所对应的第二壳体之间都设置有第一密封圈。每一个所述的活塞杆与所述的第二壳体之间都设置有第二密封圈。M个所述的活塞杆中，位于低压端的活塞杆的直径小于位于高压端的活塞杆的直径。本专利技术的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，具有自动调整每个机械密封腔体压力用多级多套顺装机械密封串联来抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备耐高压的能力。本专利技术具有如下效果：在海水里随着带有多套机械密封利用活塞结构的耐高压轴封系统的具有电机旋转轴装备潜水深度的变化，按比例分配到每个机械密封腔的压力也跟着变化，去平衡来自水深的外界压力。所有密封腔压力之和等于总压力，从高压端至低压端两两相邻密封腔的压力递减，它们排列的规律是等差级数。每一个密封腔都是储油腔，都通过一个具有大小端的活塞与外界深水相连，活塞的大端在储油腔里，小端在外界的深水里，活塞的大端和小端分别装有“O”形密封圈，并且每一个活塞都能沿着其轴线进行正反方向轴向位移。对于同一个活塞大端底面面积都是小端底面面积的整数倍，；不同的活塞，大端底面面积与小端底面面积的比值各有不同，比值越接近1的活塞应布置在越靠近海水一端，也就是高压端。无论具有电机旋转轴装备所处的位置水有多么深，总的压力高或者低，每套密封所承受的压力总是能够按照比例分担这个总载荷，因此，每套密封实际承受的分载荷就是总载荷的1/M，确保了具有电机旋转轴装备在深海之处安全稳定地运行。附图说明图1是现有技术耐高压冲洗方案的结构示意图；图2是本专利技术抵抗深海高水压高压旋转轴装备的轴封系统第一实施例的结构示意图；图3是本专利技术抵抗深海高水压高压旋转轴装备的轴封系统第二实施例的结构示意图。图中201：壳体202：电机2031～203M：缓冲液腔体204：旋转轴2051～205M：活塞腔2061～206M：活塞2071～207M：活塞杆208：密封盖209：机械密封件2010：第一密封圈2011：第二密封圈2012：高压机械密封件301：第一壳体302：电机3031～303M：缓冲液腔体304：旋转轴3051～305M：活塞腔3061～306M：活塞3071～307M：活塞杆308：密封盖309：机械密封件3010：第一密封圈3011：第二密封圈3012：高压机械密封件3013：第二壳体3014：保压管路C：海水高压处的位置D：电机低压处的位置具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统做出详细说明。如图2所示，本专利技术的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，包括壳体201和电机202，所述电机202设置在位于壳体201内上部分的电机腔内，所述壳体201内位于所述电机腔的下部沿轴向由上至下依次形成有M级缓冲液腔体2031～203M，所述电机202的旋转轴204依次贯穿所述M级缓冲液腔体2031～203本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，包括壳体(201)和电机(202)，其特征在于，所述电机(202)设置在位于壳体(201)内上部分的电机腔内，所述壳体(201)内位于所述电机腔的下部沿轴向由上至下依次形成有M级缓冲液腔体(2031～203M)，所述电机(202)的旋转轴(204)依次贯穿所述M级缓冲液腔体(2031～203M)伸出所述壳体(201)的底部，并在所述的壳体(201)底部通过高压机械密封件(2012)进行密封，所述壳体(201)内位于所述M级缓冲液腔体(2031～203M)的一侧且对应所述的M级缓冲液腔体(2031～203M)形成有M个活塞腔(2051～205M)，沿水平方向形成的每一个活塞腔(2051～205M)的一端连通一个缓冲液腔体(2031～203M)，所述每一个活塞腔(2051～205M)内设置有一个活塞(2061～206M)，所述活塞(2061～206M)的活塞杆(2071～207M)在所述活塞腔(2051～205M)的另一端沿水平方向伸出所述壳体(201)的外部。

【技术特征摘要】
1.一种抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，包括壳体(201)和电机(202)，其特征在于，所述电机(202)设置在位于壳体(201)内上部分的电机腔内，所述壳体(201)内位于所述电机腔的下部沿轴向由上至下依次形成有M级缓冲液腔体(2031～203M)，所述电机(202)的旋转轴(204)依次贯穿所述M级缓冲液腔体(2031～203M)伸出所述壳体(201)的底部，并在所述的壳体(201)底部通过高压机械密封件(2012)进行密封，所述壳体(201)内位于所述M级缓冲液腔体(2031～203M)的一侧且对应所述的M级缓冲液腔体(2031～203M)形成有M个活塞腔(2051～205M)，沿水平方向形成的每一个活塞腔(2051～205M)的一端连通一个缓冲液腔体(2031～203M)，所述每一个活塞腔(2051～205M)内设置有一个活塞(2061～206M)，所述活塞(2061～206M)的活塞杆(2071～207M)在所述活塞腔(2051～205M)的另一端沿水平方向伸出所述壳体(201)的外部。2.根据权利要求1所述的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，其特征在于，所述电机(202)的旋转轴(204)与M级缓冲液腔体(2031～203M)中的每一级缓冲液腔体(2031～203M)的入口处的上侧都设置有一个密封盖(208)，每一级缓冲液腔体(2031～203M)的入口处的下侧对应所述的密封盖(208)都设置有一个机械密封件(209)。3.根据权利要求1所述的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，其特征在于，每一个所述的活塞(2061～206M)与所对应的壳体(201)之间都设置有第一密封圈(2010)。4.根据权利要求1所述的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，其特征在于，每一个所述的活塞杆(2071～207M)与所述的壳体(201)之间都设置有第二密封圈(2011)。5.根据权利要求1所述的抵抗深海高水压具有电机旋转轴装备的轴封系统，其特征在于，M个所述的活塞杆(2071～207M)中，位于低压端的活塞杆的直径小于位于高压端的活塞杆的直径。6.一种抵抗深海高水压具有电机旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢天宜，邢宇，
申请(专利权)人：邢天宜，
类型：发明
国别省市：天津,12