本发明专利技术提供一种新型液力透平机械密封装置，密封组件一端装卡在轴套上，密封组件另一端通过弹性部件连接在压盖内。本发明专利技术仅用一对密封环形成封液腔，极大的缩短了轴向安装尺寸，密封环有着很好的刚性，弹性模量较高，高温高压下变形量较小，满足高温高压的工况要求。同时，在结构刚性较高的条件下，旋转环柔性安装，保证密封面更好的贴合。同时，该结构具有良好的防腐蚀性能，密封的可靠性高，结构简单。
A new type of mechanical seal device for hydraulic turbine
【技术实现步骤摘要】
一种新型液力透平机械密封装置
本专利技术属于液力透平机械领域，特别涉及一种新型液力透平机械密封装置。
技术介绍
液力透平是将液体流体工质中的压力能转换为机械能的机械设备，也称涡轮机。利用液力透平可将工艺流程中的液体余压回收再利用，转换为机械能驱动机械设备，达到节约能源的目的。实际应用中常以反转离心泵作为液力透平，这样更经济。石化企业如炼油厂的装置中，只要存在高压差并具备一定流量的工艺过程，都可以采用液力透平回收能量，如：高压管线回流到低压储罐的侧线可以设置液力透平回收能量。透平入口压力可达10MPa，出口压力2～5MPa，压差5～8MPa，温度一般为200-300℃。目前透平用机械密封普遍存在密封环在高温高压下变形、结焦、密封端面润滑状态差等现象，导致机械密封使用寿命短。如专利申请号为201420004588.3的现有技术公开了普通的轴向双封结构形式，但是机械密封轴向距离较长。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种耐高温高压，结构简单，机械密封轴向距离短的新型液力透平机械密封装置。本专利技术采用的技术方案是：一种新型液力透平机械密封装置，密封组件一端装卡在轴套上，密封组件另一端通过弹性部件连接在压盖内。进一步优化，密封组件为装卡在轴套上的旋转环和与旋转环相接触的补偿环。进一步优化，补偿环是硬质合金环镶装在金属件上组成。进一步优化，旋转环靠轴套的内端与轴套之间安装有弹性部件，外端通过卡环装卡在轴套上。进一步优化，旋转环为碳化硅材料，所述旋转环开设有开口朝向轴套一侧的切向槽。进一步优化，金属件内外两侧与压盖接触位置安装有弹性部件，金属件靠压盖的内端安装有弹簧。进一步优化，硬质合金环与所述旋转环的接触面一侧开槽，通过内环面和外环面与旋转环接触，中间开槽位置形成封液腔。进一步优化，硬质合金环和所述金属件上开设有圆孔，引流管从封液入口插入将封液引流至金属件的根部从而使封液进入硬质合金环上的封液腔内，然后通过封液出口流出，循环散热。进一步优化，弹性部件为O型圈。本专利技术的有益效果是，仅用一对密封环形成封液腔，极大的缩短了轴向安装尺寸，密封环有着很好的刚性，弹性模量较高，高温高压下变形量较小，满足高温高压的工况要求。同时，在结构刚性较高的条件下，旋转环柔性安装，保证密封面更好的贴合。同时，该结构具有良好的防腐蚀性能，密封的可靠性高，结构简单。附图说明图1为新型液力透平机械密封装置示意图。图2为新型液力透平机械密封装置的旋转环示意图。附图标记：1-轴套；2-O形圈；3-O形圈；4-密封组件；41-旋转环；411-切向槽；42-补偿环；421-硬质合金环；422-金属件；5-卡环；6-封液腔；7-O形圈；8-O形圈；9-压盖；10-弹簧；11-引流管；12-O形圈；13-圆孔；14-内环面；15-外环面；16-封液入口；17-封液出口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步解释。如图1，密封组件4一端装卡在轴套1上，密封组件4的另一端通过O型圈7和O型圈8连接在压盖9内。密封组件4为装卡在轴套1上的旋转环41和与旋转环41相对接的补偿环42。旋转环41靠轴套1的内端与轴套之间安装有O型圈2和O型圈3，外端通过卡环5装卡在轴套1上，这种柔性安装方式使旋转环41获得轴向、径向及角度自由度。如图2，旋转环41开设有开口朝向轴套1一侧的切向槽411，可以为旋转环41背部提供冷却介质。如无切向槽411引流，旋转环41背部为空气，其对流换热系数较小，相当于绝热情况，不利于旋转环41散热，加工切向槽411后，旋转环41背部有冷却介质，可以增加对流换热系数，有利于密封环散热。补偿环42是硬质合金环421镶装在金属件422上组成，金属件422内外两侧与压盖9接触位置安装有O型圈7和O型圈8，因为透平装置压力和温度均较高，并且现有的机械密封普遍存在密封环在高温高压下变形的情况，因此，考虑增加密封环的弹性模量，减少密封环变形，旋转环41采用碳化硅材料，补偿环42采用金属镶装硬质合金结构。因为硬质合金和碳化硅材料较硬，硬对硬的刚性接触会因为误差等因素累计导致密封端面(即硬质合金环421与旋转环41的接触面，也就是图1中的内环面14和外环面15)无法更好的贴合。因此，旋转环41背部采用O型圈2和O型圈3，用这种橡胶圈作为弹性体，可以使旋转环41获得轴向、径向及角度自由度，保证密封端面更好的贴合，提高密封性能。同时硬质合金环421和金属件422采用整环制作的工艺镶装组合成补偿环42，硬质合金环421和金属件422可以一体研磨，降低补偿环42的加工误差，也是为了提高密封性能。如图1，金属件422靠压盖9的内端安装有两排弹簧10，弹簧10由多个小弹簧错开排列，可以更好的为补偿环42提供弹簧力补偿，使得硬质合金环421和旋转环41的接触面一直保持贴合状态，也方便弹性调节弹簧比压，在保证密封性能的前提下降低内环面14和外环面15的发热量。硬质合金环421与旋转环41的接触面一侧开槽，通过内环面14和外环面15与旋转环41接触，中间开槽位置形成封液腔6。硬质合金环421和金属件422上开设有圆孔13，引流管11从封液入口16插入将封液引流至金属件422的根部从而使封液进入硬质合金环411上的封液腔6内，然后通过封液出口17流出，可以更好的将内环面14和外环面15传递到补偿环41的热量带走，降低密封组件4的温度，循环散热。在满足温度要求的情况下，可以将用于辅助密封的O形圈替换为楔形环、星型圈等弹性环状部件的形式。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型液力透平机械密封装置，其特征在于：密封组件(4)一端装卡在轴套(1)上，密封组件(4)另一端通过弹性部件连接在压盖(9)内。/n
【技术特征摘要】
1.一种新型液力透平机械密封装置，其特征在于：密封组件(4)一端装卡在轴套(1)上，密封组件(4)另一端通过弹性部件连接在压盖(9)内。
2.根据权利要求1所述的新型液力透平机械密封装置，其特征在于：所述密封组件(4)为装卡在轴套(1)上的旋转环(41)和与旋转环(41)相接触的补偿环(42)。
3.根据权利要求2所述的新型液力透平机械密封装置，其特征在于：所述补偿环(42)是硬质合金环(421)镶装在金属件(422)上组成。
4.根据权利要求2所述的新型液力透平机械密封装置，其特征在于：所述旋转环(41)靠轴套(1)的内端与轴套(1)之间安装有弹性部件，外端通过卡环(5)装卡在轴套(1)上。
5.根据权利要求2所述的新型液力透平机械密封装置，其特征在于：所述旋转环(41)为碳化硅材料，所述旋转环(41)开设有开口朝向轴套(1)一侧的切向槽(411)。
【专利技术属性】
技术研发人员：赵立盛，赵日鑫，李长林，李冰，
申请(专利权)人：大连双龙泵业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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