机械密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种机械密封装置。所述机械密封装置包括套设于转轴的动环和静环。所述静环包括第一端面。所述动环包括第二端面。所述第一端面和所述第二端面相对设置。所述第一端面或所述第二端面设置有螺旋槽。所述第一端面和/或所述第二端面设置有使所述动环和所述静环接触时产生声发射信号的摩擦结构。所述静环进一步包括用于感测所述第一端面和所述第二端面之间产生的声发射信号的监测装置。通过所述监测装置可以有效监测动环和静环的接触情况，提高监测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
机械密封装置
本专利技术涉及机械领域，特别是涉及一种机械密封装置。
技术介绍
机械密封一般用作旋转机械设备的轴端密封，其由一对或数对动环与静环(均称为密封环)组成相对旋转的端面摩擦副。由于摩擦副的动环与静环间隙很小，从而使动密封得以实现。此外，静止或微动的泄漏通道由副密封件阻隔。作为关键的轴端密封元件，机械密封的失效可能带来恶劣的经济损失甚至人员伤亡。传统的机械密封无法有效了解摩擦副工作时接触的情况，无法在摩擦副发生故障的初期及时进行补救，从而造成较大的损失。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的机械密封无法有效了解动环和静环的接触情况的问题，提供一种能够有效了解动环和静环的接触情况的机械密封装置。一种机械密封装置，包括套设于转轴的动环和静环，所述静环包括第一端面，所述动环包括第二端面，所述第一端面和所述第二端面接触设置，所述第一端面或所述第二端面设置有螺旋槽，所述静环进一步包括用于感测所述第一端面和所述第二端面之间产生的声发射信号的监测装置。在其中一个实施例中，所述第一端面和所述第二端面之间进一步设置有多个摩擦结构，所述多个摩擦结构设置于所述第一端面和/或所述第二端面。在其中一个实施例中，当所述螺旋槽设置于所述第二端面时，多个所述摩擦结构的设置位置包括：在所述第一端面的边缘设置，在所述第二端面的内径的边缘沿周向间隔设置或同时设置在上述位置。在其中一个实施例中，所述螺旋槽设置于所述第一端面，多个所述摩擦结构的设置位置包括：在所述第二端面的边缘设置，在所述第二端面的内径的边缘沿周向间隔设置或同时设置在上述位置。在其中一个实施例中，多个所述摩擦结构均匀间隔设置，或沿所述第一端面或所述第二端面的周向非均匀间隔设置。在其中一个实施例中，所述摩擦结构为凸起、凹槽或涂层。在其中一个实施例中，所述监测装置为声发射传感器。在其中一个实施例中，所述监测装置设置于所述静环的内部或所述静环远离所述动环的一端。在其中一个实施例中，所述监测装置远离所述动环的一端设置有用于减少周边振动对所述监测装置干扰的阻隔元件。在其中一个实施例中，多个所述监测装置均匀间隔设置于所述静环。在其中一个实施例中，所述第一端面和/或第二端面进一步设置有微米级的密封增强结构，所述密封增强结构包括波度结构、锥度结构及凹坑结构中的一种或几种。所述机械密封装置在摩擦副设置摩擦结构，通过摩擦结构和螺旋槽、摩擦结构和摩擦结构之间的相互摩擦产生声发射信号，通过监测装置监测声发射信号。通过所述监测装置可以有效监测动环和静环的接触情况，提高监测的准确性。附图说明图1为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置中监测装置设置于静环的结构示意图；图2为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的静环的第一端面的外径的摩擦结构均匀排布示意图；图3为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的动环的第二端面螺旋槽排布示意图；图4为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的静环的第一端面的内径和外径的摩擦结构排布示意图；图5为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的动环的第二端面摩擦结构排布示意图；图6为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的静环的第一端面摩擦结构不均匀排布示意图；图7为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的静环的第一端面的波度结构的示意图；图8为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的静环的第一端面的锥度结构的示意图；图9为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的动环的第二端面设置有凹坑结构的示意图；图10为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置中监测装置设置于动环的结构示意图；图11为本专利技术一个实施例提供的一种机械密封装置的监测装置设置于动环的分布结构的示意图。附图标记说明机械密封装置10、机械密封装置20、监测装置100、接收装置110、静环200、第一端面210、阻隔元件300、动环400、第二端面410、螺旋槽411、弹性元件500、副密封600、静环座700、密封腔体800、轴套900、转轴910、摩擦结构920，锥度结构930、锥台931、波度结构940、凹坑结构950。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及技术效果更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的具体实施例进行描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参见图1-3，本专利技术实施例提供的一种机械密封装置10。所述静环200包括第一端面210，所述动环400包括第二端面410。所述第一端面210和所述第二端面410接触设置。所述第一端面210或所述第二端面410设置有螺旋槽411。所述机械密封装置10进一步包括用于感测所述第一端面210和所述第二端面410之间产生的声发射信号的监测装置100。设置于所述第一端面210的所述螺旋槽411与所述第二端面410接触、或设置于所述第二端面410的螺旋槽411与所述第一端面210接触时会产生声发射信号。所述监测装置100可以实时监测声发射信号。通过所述监测装置100可以有效监测所述动环400和所述静环200的接触情况，提高监测的准确性。材料内部产生微裂纹或微裂纹扩展时，会以弹性波(即应力波)的形式释放能量，即产生声发射信号。有时声发射也被称为“应力波发射”。机械密封端面接触摩擦产生的声发射信号(摩擦声发射)不仅容易测得，而且易从各种背景噪声中分离，因而适合在工业现场等较复杂的环境下使用。声发射信号能够携带频率分布信息，因而可以通过滤波来排除噪声，从而提高了测量的准确性。利用这些信息可以更深入地分析端面的工作状态。所述监测装置100用于将所述第一端面210和所述第二端面410接触时所述摩擦结构920产生的周期性的声发射信号变化特征转换为电信号。所述监测装置100相对于所述静环200静止。通过分析所述电信号的变化可以得到测点处的信号幅值，也可以得到声发射信号的频率、周期。通过所述电信号也可以区分不同材料的摩擦振动的频率。所述监测装置100可以为声发射传感器、加速度传感器和电涡流位移传感器等。可以理解，所述监测装置100可以设置在所述静环200或所述动环400的内部，也可以设置在所述静环200或所述动环400工作区域的附近，只要所述监测装置100能够感测到所述静环200和所述动环400之间产生的声发射信号即可。所述监测装置100的数量也可以为多个。在其中一个实施例中，多个所述监测装置100均匀间隔设置于所述静环200。多个所述监测装置100能够具有更多的信号采集点。旋转机械设备通常会通过转轴910向外界传输动力。所述转轴910的一端位于所述旋转机械设备内部，另一端伸出所述旋转机械设备。在所述转轴910伸出所述旋转机械设备的端口通常会存在圆周的间隙。旋转机械设备中的介质(如润滑油等)会从所述间隙向外部泄露。所述机械密封装置10用于防止旋转机械设备中的介质向外部泄露。旋转机械设备工作中需要密封介质，在所述静环200和所述动环400相对旋转过程中，在所述静环200和所述静环400之间会形成流体膜。所述流体膜会产生流体静压效应和流体动压效应。流体静压效应和流体动压效应都能够给流体膜带来稳定性。当膜厚减小时，流体静压效应和流体动压效应都具有将所述静环200和所述动环400向两侧推开以增强流体膜厚度的功能。请参见图1，所述机械密封装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械密封装置，包括套设于转轴(910)的动环(400)和静环(200)，所述静环(200)包括第一端面(210)，所述动环(400)包括第二端面(410)，所述第一端面(210)和所述第二端面(410)接触设置，所述第一端面(410)或所述第二端面设置有螺旋槽(411)，其特征在于，所述静环(200)进一步包括用于感测所述第一端面(210)和所述第二端面(410)之间产生的声发射信号的监测装置(100)。

【技术特征摘要】
1.一种机械密封装置，包括套设于转轴(910)的动环(400)和静环(200)，所述静环(200)包括第一端面(210)，所述动环(400)包括第二端面(410)，所述第一端面(210)和所述第二端面(410)接触设置，所述第一端面(410)或所述第二端面设置有螺旋槽(411)，其特征在于，所述静环(200)进一步包括用于感测所述第一端面(210)和所述第二端面(410)之间产生的声发射信号的监测装置(100)。2.如权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述第一端面(210)和所述第二端面(410)之间进一步设置有多个摩擦结构(920)，所述多个摩擦结构(920)设置于所述第一端面(210)和/或所述第二端面(410)。3.如权利要求2所述的机械密封装置，其特征在于，当所述螺旋槽(411)设置于所述第二端面(410)时，多个所述摩擦结构(920)的设置位置包括：在所述第一端面(210)的边缘设置，在所述第二端面(410)的内径的边缘沿周向间隔设置或同时设置在上述位置。4.如权利要求2所述的机械密封装置，其特征在于，所述螺旋槽(411)设置于所述第一端面(210)，多个所述摩擦结构(920)的设置位置包括：在所述第二端面(410)的边缘设置，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟峰，尹源，刘向锋，索双富，刘莹，王玉明，王子羲，李永健，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11