本实用新型专利技术涉及一种可监测磨损量的机械密封装置，包括动环、静环和监测器。动环能够套设于转轴，动环随转轴进行同步转动。静环与动环相邻设置，静环或静环上具有测量端面，测量端面开设测量凹槽，测量凹槽的开设位置靠近静环或者动环的周缘，测量凹槽的回转截面所对应的中心角在相异深度处不完全相同。监测器设置于静环或者动环，用于监测静环与动环形成的摩擦副产生的声发射信号。上述可监测磨损量的机械密封装置，当动环或者静环由于倾斜发生摩擦时产生对应的声波或者应力波，监测器监测所产生的声波信号或者应力波信号。通过统计动环摩擦经过测量凹槽的时间段即可准确得知动环和静环之间的实时磨损情况，实现磨损量的在线监测。测。测。
【技术实现步骤摘要】
可监测磨损量的机械密封装置
[0001]本技术涉及机械密封
，特别是涉及一种可监测磨损量的机械密封装置。
技术介绍
[0002]机械密封的应用场景之一是用于旋转机械设备的轴端密封，其可在较高参数下实现密封作用，在石化、核能、航空航天等领域得到了广泛应用。机械密封装置的良好运行状态是保证其密封性能的关键。机械密封装置在运行过程中的磨损会导致其工作性能受到损害。尽管机械密封通常被设计为不易发生磨损，但由于设计计算的误差、制造及装配产生的误差、工况的变化、外界的冲击等难以控制的因素会导致机械密封装置磨损偏离预计的状态。在目前的技术条件下无法在机械密封的工作过程中对磨损进行监测，其重要原因是在当前的机械密封结构中磨损本身不会产生可供现有在线监测捕捉的物理要素。
技术实现思路
[0003]基于此，有必要针对目前的机械密封装置无法在线监测其磨损量的问题，提供一种能够在线监测磨损量的机械密封装置。
[0004]一种可监测磨损量的机械密封装置，包括：
[0005]动环，能够套设于转轴，所述动环随转轴进行同步转动；
[0006]静环，与所述动环相邻设置，所述静环具有朝向所述动环的测量端面，或者所述动环具有朝向所述静环的测量端面，所述测量端面开设测量凹槽，所述测量凹槽的开设位置靠近所述静环或者所述动环的周缘，所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角在相异深度处不完全相同；
[0007]监测器，设置于所述静环或者所述动环，所述监测器用于监测所述静环与所述动环形成的摩擦副产生的声发射信号。/>[0008]在其中一个实施例中，所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角随深度的变化逐渐改变；所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角随深度的变化逐渐变大或者逐渐变小。
[0009]在其中一个实施例中，所述测量凹槽沿自身深度方向的截面呈三角形，梯形、至少部分圆弧形和/或折线形。
[0010]在其中一个实施例中，所述测量端面上开设至少两个所述测量凹槽，至少两个所述测量凹槽沿所述静环的周缘间隔分布。
[0011]在其中一个实施例中，至少两个所述测量凹槽沿所述静环或所述动环的外周缘间隔分布，和/或至少两个所述测量凹槽沿所述静环或所述动环的内周缘间隔分布。
[0012]在其中一个实施例中，所述测量端面上开设三十八个所述测量凹槽；六个所述测量凹槽沿所述静环的内周缘间隔分布，三十二个所述测量凹槽沿所述静环的外周缘间隔分布。
[0013]在其中一个实施例中，至少两个所述测量凹槽沿所述静环的周缘等间隔分布。
[0014]在其中一个实施例中，所述静环具有朝向所述动环的测量端面，所述测量凹槽的开设位置靠近所述静环的周缘；所述监测器设置于所述静环。
[0015]在其中一个实施例中，所述动环具有朝向所述静环的密封端面，所述密封端面上开设多个T形槽或者弧形槽，多个所述T形槽或者所述弧形槽沿所述动环的回转方向均匀间隔分布。
[0016]在其中一个实施例中，所述可监测磨损量的机械密封装置还包括：
[0017]基体；
[0018]转轴，转动设置于所述基体，所述动环套设于所述转轴，所述动环随所述转轴进行同步转动；
[0019]静环座，固定设置于所述基体，所述静环设置于所述静环座。
[0020]在其中一个实施例中，所述可监测磨损量的机械密封装置还包括推环和弹簧，所述静环、所述推环、所述弹簧以及所述静环座沿所述转轴的轴向依次设置，所述静环座通过所述弹簧以及所述推环浮动支承所述静环。
[0021]上述可监测磨损量的机械密封装置，动环和静环之间相对的两个表面形成摩擦副，转动的动环和静止的静环之间形成并维持一层仅有几微米厚的气膜或者液膜以阻碍泄漏或者阻碍动环和静环之间的直接接触。当动环或者静环由于倾斜发生摩擦时会产生对应的声波或者应力波，监测器能够监测所产生的声波信号或者应力波信号。同时静环或动环的测量端面上开设的测量凹槽是分布在静环或动环的周缘，动环与静环之间的测量端面的表面摩擦以及与测量凹槽处摩擦时，发出的声波或者应力波是不同的，监测器能够监测到两种声波或者应力波的差异，进而判断动环和静环之间是否发生了接触摩擦。进一步，动环和静环处于不同的摩擦阶段(比如轻微摩擦阶段或者严重摩擦阶段)时，测量凹槽沿自身深度方向的磨损程度不同，进而动环摩擦经过测量凹槽的时间段也相应发生变化。通过统计动环摩擦经过测量凹槽的时间段即可准确得知动环和静环之间的实时磨损情况，实现机械密封装置磨损量的在线监测。
附图说明
[0022]图1为本技术一实施例提供的可监测磨损量的机械密封装置结构示意图；
[0023]图2为本技术一实施例提供的静环结构示意图；
[0024]图3为本技术一实施例提供的静环磨损结构示意图；
[0025]图4为本技术另一实施例提供的静环磨损结构示意图；
[0026]图5为本技术一实施例提供的动环结构示意图。
[0027]其中：10、可监测磨损量的机械密封装置；11、轴套；12、套筒；13、动环；131、T形槽；132、密封端面；14、静环；141、测量端面；142、测量凹槽； 15、推环；16、弹簧；17、副密封；18、静环座；19、监测器。
具体实施方式
[0028]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域
技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0030]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0031]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可监测磨损量的机械密封装置，其特征在于，包括：动环，能够套设于转轴，所述动环随转轴进行同步转动；静环，与所述动环相邻设置，所述静环具有朝向所述动环的测量端面，或者所述动环具有朝向所述静环的测量端面，所述测量端面开设测量凹槽，所述测量凹槽的开设位置靠近所述静环或者所述动环的周缘，所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角在相异深度处不完全相同；监测器，设置于所述静环或者所述动环，所述监测器用于监测所述静环与所述动环形成的摩擦副产生的声发射信号。2.根据权利要求1所述的可监测磨损量的机械密封装置，其特征在于，所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角随深度的变化逐渐改变；所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角随深度的变化逐渐变大或者逐渐变小。3.根据权利要求2所述的可监测磨损量的机械密封装置，其特征在于，所述测量凹槽沿自身深度方向的截面呈三角形，梯形、至少部分圆弧形和/或折线形。4.根据权利要求1
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3任一项所述的可监测磨损量的机械密封装置，其特征在于，所述测量端面上开设至少两个所述测量凹槽，至少两个所述测量凹槽沿所述静环的周缘间隔分布。5.根据权利要求4所述的可监测磨损量的机械密封装置，其特征在于，至少两个所述测量凹槽沿所述静环或所述动环的外周缘间隔分布，和/或至少两个所述测量凹槽沿所述静环或所述动...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟峰，尹源，刘向锋，刘莹，李德才，王玉明，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：
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