本发明专利技术涉及轴密封技术领域，具体涉及一种半开式耐磨环组合密封装置。本发明专利技术包括左腔套；在左腔套的外端面处设置右腔套，右腔套的套腔与主轴之间形成动密封结构；左腔套的外端处同轴的凹设有环形台阶部，且所述环形台阶部、主轴外壁及右腔套的内端面共同围合形成可供第一耐磨环放置的放置腔；第一耐磨环为分瓣式耐磨环，且在第一耐磨环与主轴外壁间存有气密间隙，位于所述气密间隙处的第一耐磨环环腔和/或主轴外壁处布置有便于形成泵吸效应的配合槽；左腔套和/或右腔套上还布置有隔离气体进口。本发明专利技术能在确保主机工艺气体的对外有效密封效果的同时，亦可实现在不拆除主机主轴轴承、联轴器及附属部件的前提下的快速更换和便捷维修目的。
【技术实现步骤摘要】
一种半开式耐磨环组合密封装置
本专利技术涉及轴密封
，具体涉及一种半开式耐磨环组合密封装置。
技术介绍
良好的密封性能可以提高设备的工作可靠性，延长使用寿命，减少能量消耗；气体旋转机械的轴端密封更是用来阻止气体介质沿其旋转轴与壳体之间的缝隙泄漏的装置，是主机的重要组成部分。单一形式的密封环往往难以应付气体旋转机械复杂苛刻的工况要求，不能适应压力变化大、高压差及侧向载荷过大的工况，因此气体旋转机械的轴端密封往往采用组合密封设计，以期通过不同密封材料、结构的组合，来保证密封和运行的可靠性。传统气体旋转机械的轴端密封的主要形式有填料密封、迷宫密封、浮环密封、机械密封和干气密封等，然而随着主机大型化、高能效化、以及对环境友好的高要求，减振降噪的要求越来越高，势必会从主机的结构尺寸设计上予以提高。比如减小主轴悬臂端的轴伸，或者合理优化两端支撑的轴承支撑间距等等，这样又势必会造成轴向空间紧缩，从而使得传统密封装置的安装空间大大减小；又如作为易损件的密封在维修或更换时，要求能在无须拆除主轴轴承、联轴器等的前提下进行相应更换维护，从而在避免影响主机精度同时能大大减少维修工作量。显然的，现有的组合密封方式，均难以满足空间受限及方便拆装前提下的高可靠性、高性能的密封需求，从而给业内技术人员带来诸多使用困扰。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的半开式耐磨环组合密封装置，本装置具备了密封安全可靠及使用寿命长的优点，能在确保主机工艺气体的对外有效密封效果的同时，亦可实现在不拆除主机主轴轴承、联轴器及附属部件的前提下的快速更换和便捷维修目的，尤其适用于在主机空间受限的状况下所使用。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种半开式耐磨环组合密封装置，其特征在于：本装置包括与工艺侧法兰间构成固接配合的左腔套，左腔套的套腔构成可供主轴穿插的插接腔，左腔套的外壁与工艺侧法兰的腔壁间形成密封配合；以左腔套面朝大气侧的一端为外端，在左腔套的外端面处设置有半开式的分瓣式套设于主轴上的右腔套，右腔套的套腔与主轴之间形成动密封结构；左腔套的外端处同轴的凹设有环形台阶部，且所述环形台阶部、主轴外壁及右腔套的内端面共同围合形成可供第一耐磨环放置的放置腔；所述第一耐磨环为分瓣式耐磨环，且在第一耐磨环与主轴外壁间存有可供隔离气体进入的气密间隙，位于所述气密间隙处的第一耐磨环环腔和/或主轴外壁处布置有便于形成泵吸效应的配合槽；所述左腔套和/或右腔套上还至少布置有连通所述放置腔的隔离气体进口。优选的，所述主轴上套设有轴套，第一耐磨环与轴套间形成所述气密间隙，所述配合槽布置于轴套外壁处。优选的，所述配合槽包括沿轴套周向环绕布置的环形均压槽，所述环形均压槽处再倾斜于轴套轴向而向大气侧延伸出斜向泵吸槽；所述环形均压槽与斜向泵吸槽共同构成类鱼骨槽构造。优选的，本装置还包括密封环座，所述密封环座的外端面与左腔套的内端面间构成固接配合，而密封环座的内端面处布置压缩弹簧；所述压缩弹簧的轴线方向平行主轴轴向，压缩弹簧的顶端抵紧于第一耐磨环的外端面处，以便配合环形台阶部的台阶面来双向夹持及固定第一耐磨环。优选的，所述右腔套外形呈二段式的中空阶梯轴状，左腔套的内端面处同轴凹设有第二台阶，以使得第二台阶、密封环座及轴套外壁共同围合形成隔离腔道；隔离气依序经由隔离气进口、隔离腔道以及密封环座与轴套之间的配合间隙进入放置腔。优选的，所述右腔套的套腔处同轴的设置有环形沉槽，环形沉槽的槽腔构成用于放置第二耐磨环的安置腔，所述第二耐磨环为分瓣式耐磨环，并通过第二拉簧而周向箍紧于轴套外壁处。优选的，所述第一耐磨环通过第一拉簧而被同轴的拉紧状套设在轴套上。优选的，所述左腔套的外端处布置外翻边，紧固螺钉轴向的依序贯穿右腔套与外翻边后与工艺侧法兰间构成螺纹固接配合。优选的，所述左腔套和/或右腔套上还布置有连通所述放置腔的隔离气体出口。本专利技术的有益效果在于：1)、本专利技术抛弃了传统的组合密封结构，转而提供了一种能在确保主机工艺气体的对外有效密封效果的同时，亦可实现在不拆除主机主轴轴承、联轴器及附属部件的前提下的快速更换和便捷维修目的的新型密封构造。具体而言，一方面，通过在大气侧布置哈夫节式的分瓣式的右腔套，以便于径向拆解；同时，在无需频繁拆解的工艺侧设置整体式的左腔套，从而解决了主机轴向密封拆装空间受限的问题。每当耐磨环等易损件需要维护更换时，首先径向拆除右腔套，从而空出左腔套轴向拆解的空间，之后在轴向上进行相应的分瓣式的第一耐磨环的快速更换操作。通过上述拆解流程可看出，本专利技术在主机其他零部件不拆除的情况下，可以在位快速进行密封装置的维修和更换；这不仅确保了主轴的实际安装精度，确保了主轴的长时间稳定运行，同时也能确保密封结构的高工作可靠性及使用寿命。另一方面，本专利技术由于在工艺侧采用了非接触式的分瓣环密封结构，即第一耐磨环与主轴或主轴上的轴套不接触，此时通过左腔套与右腔套的配合而压紧第一耐磨环，同时通过对隔离气进口通气而使得上述不接触处自然形成气密间隙，最终依靠在第一耐磨环与主轴或轴套之间形成气膜来阻止了工艺介质泄漏，以实现高可靠性的密封效果，成效显著。综上，本专利技术显然具备了密封安全可靠及使用寿命长的优点，能在确保主机工艺气体的对外有效密封效果的同时，亦可实现在不拆除主机主轴轴承、联轴器及附属部件的前提下的快速更换和便捷维修目的，尤其适用于在主机空间受限的状况下所使用。2)、为进一步提升上述气密间隙的气密效果，本专利技术首先在主轴上套设轴套，以便于进行后续槽体的加工流程；之后在轴套上预加工出便于形成泵吸效应的配合槽。换言之，当主轴静止时，第一耐磨环与轴套有气密间隙；而主轴高速运转时，隔离气会沿周向被泵吸到配合槽底部，此时配合槽内隔离气会不断被压缩，并随之产生流体动压效应，使得配合槽内气压逐渐升高，并在槽底处形成均压。上述泵吸及均压过程，提升了气密间隙处的气密性能，能实现更好的气膜密封效果。3)、对于配合槽而言，可采用诸如螺旋槽等实现泵吸效果的槽型构造。本专利技术优选采用类鱼骨槽构造，也即在环形均压槽的结构基础上，向大气侧延伸出倾斜状的斜向泵吸槽，最终形成类似鱼骨结构。一方面，起到改良泵吸效果，使压力更加均匀；另一方面，类鱼骨槽构造可以双向使用，对旋向没有具体要求。4)、本专利技术在左腔套与右腔套之间，增设了密封环座作为中间过渡结构。密封环座一方面配合右腔套而形成隔离腔道。隔离腔道的存在，不仅实现了由隔离气进口至放置腔的气流导通效果，同时还能通过自身环形气密腔的形成来起到减少隔离气体沿轴向泄漏的作用。此外的，隔离腔道本身还具备冷却吹扫的功能，从而能降温主轴，并同步起到在工艺侧密封失效后预防工艺气体喷漏的二次密封保护作用，显然一举多得。而另一方面，密封环座也作为相对第一耐磨环的固定基体而存在。通过在密封环座上周向均布若干压缩弹簧，从而配合环形台阶部的台阶面而弹性夹持第一耐磨环，可确保第一耐磨环的可靠固定，实现了所述气密间隙的可靠工作目的。5)、第二台阶的布置，提供了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半开式耐磨环组合密封装置，其特征在于：本装置包括与工艺侧法兰(a)间构成固接配合的左腔套(10)，左腔套(10)的套腔构成可供主轴(b)穿插的插接腔，左腔套(10)的外壁与工艺侧法兰(a)的腔壁间形成密封配合；以左腔套(10)面朝大气侧的一端为外端，在左腔套(10)的外端面处设置有半开式的分瓣式套设于主轴(b)上的右腔套(20)，右腔套(20)的套腔与主轴(b)之间形成动密封结构；左腔套(10)的外端处同轴的凹设有环形台阶部(11)，且所述环形台阶部(11)、主轴(b)外壁及右腔套(20)的内端面共同围合形成可供第一耐磨环(30)放置的放置腔；所述第一耐磨环(30)为分瓣式耐磨环，且在第一耐磨环(30)与主轴(b)外壁间存有可供隔离气体进入的气密间隙，位于所述气密间隙处的第一耐磨环(30)环腔和/或主轴(b)外壁处布置有便于形成泵吸效应的配合槽(40)；所述左腔套(10)和/或右腔套(20)上还至少布置有连通所述放置腔的隔离气体进口(51)。/n
【技术特征摘要】
1.一种半开式耐磨环组合密封装置，其特征在于：本装置包括与工艺侧法兰(a)间构成固接配合的左腔套(10)，左腔套(10)的套腔构成可供主轴(b)穿插的插接腔，左腔套(10)的外壁与工艺侧法兰(a)的腔壁间形成密封配合；以左腔套(10)面朝大气侧的一端为外端，在左腔套(10)的外端面处设置有半开式的分瓣式套设于主轴(b)上的右腔套(20)，右腔套(20)的套腔与主轴(b)之间形成动密封结构；左腔套(10)的外端处同轴的凹设有环形台阶部(11)，且所述环形台阶部(11)、主轴(b)外壁及右腔套(20)的内端面共同围合形成可供第一耐磨环(30)放置的放置腔；所述第一耐磨环(30)为分瓣式耐磨环，且在第一耐磨环(30)与主轴(b)外壁间存有可供隔离气体进入的气密间隙，位于所述气密间隙处的第一耐磨环(30)环腔和/或主轴(b)外壁处布置有便于形成泵吸效应的配合槽(40)；所述左腔套(10)和/或右腔套(20)上还至少布置有连通所述放置腔的隔离气体进口(51)。
2.根据权利要求1所述的一种半开式耐磨环组合密封装置，其特征在于：所述主轴(b)上套设有轴套(c)，第一耐磨环(30)与轴套(c)间形成所述气密间隙，所述配合槽(40)布置于轴套(c)外壁处。
3.根据权利要求2所述的一种半开式耐磨环组合密封装置，其特征在于：所述配合槽(40)包括沿轴套(c)周向环绕布置的环形均压槽(41)，所述环形均压槽(41)处再倾斜于轴套(c)轴向而向大气侧延伸出斜向泵吸槽(42)；所述环形均压槽(41)与斜向泵吸槽(42)共同构成类鱼骨槽构造。
4.根据权利要求2或3所述的一种半开式耐磨环组合密封装置，其特征在于：本装置还包括密封环座(60)，所述密封环座(60)的外...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑国运，丁思云，吴兆山，李香，姚黎明，王永乐，杨博峰，吴萍，沈宗沼，李凤成，蔡粤华，李鲲，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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