发明专利技术提供了一种干气密封气膜厚度测量装置和方法。该装置包括电涡流传感器、金属环和金属环支架，干气密封包括静环组件与动环组件，静环组件包括弹簧，其未运行时，静环组件与动环组件紧密接触，其运行时，动压效应产生的轴向力与弹簧力相互抵消，静环组件与动环组件脱离，产生轴向位移并形成气膜；金属环支架一端与静环组件固接，从而与静环组件同步产生轴向位移，金属环与金属环支架的另一端固接，从而与金属环支架和静环组件同步产生轴向位移，电涡流传感器的探头正对金属环，用以测量金属环的轴向位移，从而测量气膜厚度。本发明专利技术提供了一种干气密封气膜厚度测量装置和方法，无需对干气密封进行钻孔等损害结构强度的操作，具有较高的安全性。有较高的安全性。有较高的安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种干气密封气膜厚度测量装置和方法
[0001]本专利技术属于机械密封
，尤其涉及一种干气密封气膜厚度测量装置和方法。
技术介绍
[0002]干气密封作为非接触式机械密封的一种，目前已广泛用于过程工业的离心式压缩机中(高压、高温气体端面密封)，并逐渐扩展应用于汽轮机、核燃料发电机和反应釜等设备的气体轴封，具有功耗低、磨损小、操作可靠的优点。气膜厚度作为干气密封一项重要的运行参数，对干气密封运行状态判断、故障诊断及设备维护具有重要意义，传统测量方法多为在干气密封端面开孔，损害了干气密封结构，降低了设备安全性。
[0003]综上所述，如何提供一种结构简单、操作便捷、成本低廉的干气密封气膜厚度测量装置和方法，在不损害干气密封结构的情况下测量气膜厚度，以降低人工以及制造成本，已经成为亟需解决的问题。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种干气密封气膜厚度测量装置，其特征在于，所述干气密封7包括静环组件与动环组件，所述静环组件包括弹簧72，所述干气密封7未运行时，在所述弹簧72的作用下所述静环组件与动环组件紧密接触，所述干气密封7运行时，动压效应产生的轴向力与所述弹簧72产生的力相互抵消，所述静环组件与动环组件相互脱离，产生轴向位移并形成气膜，
[0005]所述测量装置包括电涡流传感器4、金属环10和金属环支架9，所述金属环支架9的一端与所述静环组件固接，从而与所述静环组件同步产生轴向位移，所述金属环10与所述金属环支架9的另一端固接，从而与所述金属环支架9和所述静环组件同步产生轴向位移，所述电涡流传感器4的探头正对金属环10，用以测量金属环10的轴向位移，从而测量气膜厚度。
[0006]优选的，所述金属环10与所述干气密封7同轴；所述电涡流传感器4沿圆周方向均匀固接于密封腔端盖5，通过旋转所述电涡流传感器4使探头与所述金属环10的距离处于其量程中段，以提高测量精度。
[0007]优选的，所述静环组件还包括静环底座71、静环弹簧座73和静环74，其中，所述静环74通过销轴固定在所述静环底座71上，仅可进行轴向位移，所述金属环10固接在所述静环弹簧座73的外端。
[0008]优选的，所述动环组件包括动环75、动环底座76和动环轴套77，所述动环组件通过防转销8固定在轴1上，不能进行轴向位移。
[0009]优选的，所述金属环10材质根据电涡流传感器4的型号进行适配。
[0010]优选的，所述金属环支架9由与金属环10同样材质的金属丝弯折而成，所述金属环支架9与金属环10之间，所述金属环支架9与所述静环弹簧座73的外端之间均通过钎焊连接
固定。
[0011]优选的，所述测量装置还包括计算机11，所述电涡流传感器4均与计算机11相连，所述计算机11通过实时监测电涡流传感器4数据，以实现对干气密封7运行状态的实时监测。
[0012]一种干气密封气膜厚度测量方法，其特征在于，包含以下步骤：
[0013]准备步骤：干气密封7运行前，由于弹簧72的作用静环74与动环75紧密接触，设电涡流传感器4数量为n，此时各个电涡流传感器4测得初始距离数据；
[0014]运行采集步骤：干气密封7运行后，由于动压效应，静环74与动环之间形成气膜，静环74与动环75相互脱离，静环74与静环弹簧座73一起向外侧滑移，同时金属环10产生轴向位移，此时各个电涡流传感器4测得距离数据；
[0015]计算步骤：干气密封7运行时的气膜厚度等于所有电涡流传感器4距离变化的平均值，气膜厚度计算公式为：
[0016]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0017]1)本专利技术无需对干气密封进行钻孔等损害结构强度的操作，具有较高的安全性。
[0018]2)本专利技术使用的金属环及金属支架结构简单，制造方便，具有良好的经济性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术提供的一种干气密封气膜厚度测量装置在干气密封系统中安装的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术提供的一种干气密封气膜厚度测量装置的整体结构示意图；
[0021]图中附图标记为：
[0022]1‑
轴，2
‑
轴承盖，3
‑
轴承，4
‑
电涡流传感器，5
‑
密封腔端盖，6
‑
密封腔外壳，7
‑
干气密封，8
‑
防转销，9
‑
金属环支架，10
‑
金属环，11
‑
计算机；
[0023]71
‑
静环底座，72
‑
弹簧，73
‑
静环弹簧座，74
‑
静环，75
‑
动环，76
‑
动环底座，77
‑
动环轴套。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]本专利技术的一个宽泛实施例中，一种干气密封气膜厚度测量装置，其特征在于，所述干气密封7包括静环组件与动环组件，所述静环组件包括弹簧72，所述干气密封7未运行时，
在所述弹簧72的作用下所述静环组件与动环组件紧密接触，所述干气密封7运行时，动压效应产生的轴向力与所述弹簧72产生的力相互抵消，所述静环组件与动环组件相互脱离，产生轴向位移并形成气膜，
[0028]所述测量装置包括电涡流传感器4、金属环10和金属环支架9，所述金属环支架9的一端与所述静环组件固接，从而与所述静环组件同步产生轴向位移，所述金属环10与所述金属环支架9的另一端固接，从而与所述金属环支架9和所述静环组件同步产生轴向位移，所述电涡流传感器4的探头正对金属环10，用以测量金属环10的轴向位移，从而测量气膜厚度。
[0029]优选的，所述金属环10与所述干气密封7同轴；所述电涡流传感器4沿圆周方向均匀固接于密封腔端盖5，通过旋转所述电涡流传感器4使探头与所述金属环10的距离处于其量程中段，以提高测量精度。
[0030]优选的，所述静环组件还包括静环底座71、静环弹簧座73和静环74，其中，所述静环74通过销轴固定在所述静环底座71上，仅可进行轴向位移，所述金属环10固接在所述静环弹簧座73的外端。
[0031]优选的，所述动环组件包括动环本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种干气密封气膜厚度测量装置，其特征在于，所述干气密封(7)包括静环组件与动环组件，所述静环组件包括弹簧(72)，所述干气密封(7)未运行时，在所述弹簧(72)的作用下所述静环组件与动环组件紧密接触，所述干气密封(7)运行时，动压效应产生的轴向力与所述弹簧(72)产生的力相互抵消，所述静环组件与动环组件相互脱离，产生轴向位移并形成气膜；所述测量装置包括电涡流传感器(4)、金属环(10)和金属环支架(9)，所述金属环支架(9)的一端与所述静环组件固接，从而与所述静环组件同步产生轴向位移，所述金属环(10)与所述金属环支架(9)的另一端固接，从而与所述金属环支架(9)和所述静环组件同步产生轴向位移，所述电涡流传感器(4)的探头正对金属环(10)，用以测量金属环(10)的轴向位移，从而测量气膜厚度。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述金属环(10)与所述干气密封(7)同轴；所述电涡流传感器(4)沿圆周方向均匀固接于密封腔端盖(5)，通过旋转所述电涡流传感器(4)使探头与所述金属环(10)的距离处于其量程中段，以提高测量精度。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述静环组件还包括静环底座(71)、静环弹簧座(73)和静环(74)，其中，所述静环(74)通过销轴固定在所述静环底座(71)上，仅可进行轴向位移，所述金属环(10)固接在所述静环弹簧座(73)的外端。4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述动环组件包括动...
【专利技术属性】
技术研发人员：索双富，时剑文，刘跃，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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