可调型机械密封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及流体密封技术领域，特别是涉及一种可调型机械密封装置，包括密封环，密封环沿密封环的周向设有多个流道；密封环上对应流道设有调节阀，调节阀用于调节流道的通断；调节阀包括阀腔和阀芯，阀芯可滑动地设置于阀腔中；流道设有与阀芯配合的阀口；阀腔内填充有调节工质，调节工质在受热时体积发生变化而推动阀芯运动，以打开或者关闭阀口。该可调型机械密封装置，可以在外界信号的控制下调节机械密封的工作状态，且可在较大的密封压差下正常工作，同时不对机械密封本身的运行造成干扰。通过各流道通断的多种组合模式，能以不同的形式，或者不同程度地调节机械密封的工作状态，从而满足多种调节要求。

【技术实现步骤摘要】
可调型机械密封装置
本技术涉及流体密封
，特别是涉及一种可调型机械密封装置。
技术介绍
机械密封是旋转机械设备中一种常见的轴端密封形式，其配对的动环(随轴转动)和静环(不随轴转动)间的端面形成一层流体膜。经过精心设计，机械密封在一定的工作条件下，所受的闭合力和开启力达到相互平衡时，端面间的流体膜厚度薄且均匀，从而使流体的泄漏受到极大的限制，同时使动环和静环的固体接触被减弱甚至消除。然而，一方面机械密封有时需要在变工况下工作，例如变转速(包含了密封起动、停车的过程)、变压力等，另一方面机械密封会受到诸如装配误差、零部件老化或损坏、意外扰动等异常因素的影响。这两方面原因使机械密封实际上无法总是工作在其被设计的高性能工作状态下，甚至可能导致密封失效。若机械密封可以依照用户的指令或/和自身反馈控制系统的指令来调节自身的工作状态，机械密封就可以在更大的工况变化范围或是更严重的异常因素下保持较优的性能。已有一些专利提出了可控型密封的理念和具体方法：专利CN101776152A提出了通过调节通入密封气膜的外部气源压力来对机械密封进行调节的方案，然而当这一方案应用于以静环为补偿环的密封时，其需要将高压气体接到本应具有良好浮动性的静环上，会对静环的浮动性造成较大的牺牲。专利CN104179975A提出了通过对密封环施加电磁力来调节机械密封的方案，其主要问题在于磁力在单位面积上可能提供的作用力受限于材料的磁化饱和特性，因而实践上在介质压力较高时需要庞大的电磁铁来施加足够的调控力。
技术实现思路
基于此，有必要针对如何解决对机械密封的主动控制的问题，提供一种能够对机械密封迅速有效的调节的可调型机械密封装置。上述目的通过以下技术方案实现：一种可调型机械密封装置，包括：密封环，密封环沿密封环的周向设有多个流道，每个流道贯穿密封环的侧壁与密封环的密封端面；密封环上对应流道设有调节阀，调节阀用于调节流道的通断；调节阀包括阀腔和阀芯，阀芯可滑动地设置于阀腔中；流道设有与阀芯配合的阀口；阀腔内填充有调节工质，调节工质在受热时体积发生变化而推动阀芯运动，以打开或者关闭阀口。在其中一个实施例中，流道包括第一流道和第二流道，第一流道沿密封环的径向延伸，第二流道沿密封环的轴向延伸；阀口设置于第二流道的与第一流道连接的一端，第二流道通过阀口与第一流道导通。在其中一个实施例中，调节阀还包括加热结构，加热结构与阀腔内的调节工质接触，用于加热调节工质。在其中一个实施例中，加热结构为电阻丝，电阻丝的一端伸入阀腔内并与调节工质接触，另一端与加热电源连接。在其中一个实施例中，阀腔包括第一腔体和第二腔体，第二腔体靠近阀口；阀芯呈柱状，阀芯滑设于第二腔体中；调节工质填充于第一腔体中。在其中一个实施例中，第一腔体的横截面积大于第二腔体的横截面积。在其中一个实施例中，调节阀还包括端盖，端盖设置于密封环，用于密封第一腔体远离第二腔体的一端。在其中一个实施例中，阀芯包括阀芯体和阀芯盖，阀芯体和阀芯盖一体成型；阀芯体靠近阀芯盖的部分与阀腔之间具有间隔，阀芯盖与间隔形成用于填充调节工质的密封空间。在其中一个实施例中，调节工质为石蜡。在其中一个实施例中，多个流道沿所述密封环的周向均匀分布。上述可调型机械密封装置，密封环沿周向设有多个流道，每个流道均通过调节阀控制通断。这样，该可调型机械密封装置可以在外界信号的控制下调节机械密封的工作状态。并且，其可以在较大的密封压差下正常工作，且不对机械密封本身的运行造成干扰。通过各流道通断的多种组合模式，能以不同的形式，或者不同程度地调节机械密封的工作状态，从而满足多种调节要求。附图说明图1为本技术一实施例提供的可调型机械密封装置的主视图；图2为图1中A-A剖视图；图3为图1所示的可调型机械密封装置应用于轴端密封的结构示意图；图4为本技术另一实施例提供的可调型机械密封装置的主视图；图5为图4中B-B剖视图；图6为图4所示的可调型机械密封装置在装配初始时调节工质的结构示意图。其中：100-密封环(静环)；101-动环；110-流道；111-阀口；112-第一流道；113-第二流道；200-调节阀；210-阀腔；211-第一腔体；212-第二腔体；220-阀芯；221-阀芯体；222-阀芯盖；230-端盖；240-调节螺钉；300-调节工质；400-加热结构。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本技术的可调型机械密封装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。本技术的可调型机械密封装置，用于旋转机械设备中的轴端密封。如图1和图2所示，本技术一实施例的可调型机械密封装置包括密封环100；密封环100沿密封环100的周向设有多个流道110，流道110贯穿密封环100的侧壁与密封环100的密封端面；密封环100上对应流道110设有调节阀200，调节阀200用于调节流道110的通断；调节阀200包括阀腔210和阀芯220，阀芯220可滑动地设置于阀腔210中；流道110设有与阀芯220配合的阀口111；阀腔210内填充有调节工质300，调节工质300在受热时体积发生变化而推动阀芯220运动，以打开或者关闭阀口111。其中，密封环100可以是随轴转动的动环，也可以是不转动的静环。较佳地，密封环100为静环。参见图3，密封环100为静环，密封环100与其配对的动环101之间形成流体膜。每个流道110贯穿密封环100的侧壁与密封环100的密封端面。多个流道110可以是沿密封环100的周向均匀分布，这样有助于流体均匀充满动环101和密封环100间的间隙，以形成均匀的流体膜。一实施例中，流道110包括第一流道112和第二流道113，第一流道112沿密封环100的径向延伸，第二流道113沿密封环100的轴向延伸；阀口111设置于第二流道113的与第一流道112连接的一端，第二流道113通过阀口111与第一流道112导通。这样，可利于调节阀200的安装设置，且使得阀芯220与阀口111的密封端面为规则的圆环面，使得调节阀200的控制更加准确。当然，在其他实施例中，第一流道112也可以是与密封环100的径向呈一定角度的设置。第二流道113也可以是与密封环100的轴向呈一定角度的设置。调节阀200用于调节流道110的通断，因此通过调节阀200可以在外界信号的控制下调节机械密封的工作状态。例如，对于利用了动压效应的机械密封，在转速较低于设计值时(这在密封起停阶段必然会发生)，密封动压效应不足，流体膜压强分布整体低于设计值，导致两密封环间发生严重摩擦。此时，可在密封即将起动时通过调节阀200使各流道110导通，以增大密封开启力，避免起动过程中动环101和密封环100的接触。待转速正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调型机械密封装置，其特征在于，包括：密封环，所述密封环沿密封环的周向设有多个流道，每个所述流道贯穿所述密封环的侧壁与所述密封环的密封端面；所述密封环上对应所述流道设有调节阀，所述调节阀用于调节所述流道的通断；所述调节阀包括阀腔和阀芯，所述阀芯可滑动地设置于所述阀腔中；所述流道设有与所述阀芯配合的阀口；所述阀腔内填充有调节工质，所述调节工质在受热时体积发生变化而推动所述阀芯运动，以打开或者关闭所述阀口。

【技术特征摘要】
1.一种可调型机械密封装置，其特征在于，包括：密封环，所述密封环沿密封环的周向设有多个流道，每个所述流道贯穿所述密封环的侧壁与所述密封环的密封端面；所述密封环上对应所述流道设有调节阀，所述调节阀用于调节所述流道的通断；所述调节阀包括阀腔和阀芯，所述阀芯可滑动地设置于所述阀腔中；所述流道设有与所述阀芯配合的阀口；所述阀腔内填充有调节工质，所述调节工质在受热时体积发生变化而推动所述阀芯运动，以打开或者关闭所述阀口。2.根据权利要求1所述的可调型机械密封装置，其特征在于，所述流道包括第一流道和第二流道，所述第一流道沿所述密封环的径向延伸，所述第二流道沿所述密封环的轴向延伸；所述阀口设置于所述第二流道的与所述第一流道连接的一端，所述第二流道通过所述阀口与所述第一流道导通。3.根据权利要求1所述的可调型机械密封装置，其特征在于，所述调节阀还包括加热结构，所述加热结构与所述阀腔内的所述调节工质接触，用于加热所述调节工质。4.根据权利要求3所述的可调型机械密封装置，其特征在于，所述加热结构为电阻丝，所述电阻丝的一端...

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