透平膨胀机用集装式机械密封制造技术

本实用新型专利技术公开了一种透平膨胀机用集装式机械密封，包括轴套，轴套的外部依次套设有第一静环组件、动环以及第二静环组件，动环与轴套传动连接，动环的一端与第一静环组件的一端可相对转动的抵接，动环的另一端与第二静环组件的一端可相对转动的抵接，第一静环组件与第二静环组件轴向连接；轴套近第二静环组件一端的外部套设有驱动环，驱动环与轴套驱动连接，且驱动环的端部与第二静环组件的另一端相抵靠，以实现轴套、第一静环组件、动环、第二静环组件集装为一体式结构。本实用新型专利技术提供的一种透平膨胀机用集装式机械密封，结构紧凑，轴向尺寸小，拆装方便。拆装方便。拆装方便。

【技术实现步骤摘要】
透平膨胀机用集装式机械密封


[0001]本技术涉及机械密封
，具体地是一种透平膨胀机用集装式机械密封。

技术介绍

[0002]透平膨胀机是空气分离设备及天然气(石油气)，液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部件，是保证整套设备稳定运行的核心，其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈的冷却而达到制冷的目的。
[0003]透平膨胀机具有结构紧凑、制造工艺简单、价格低廉、易损件少，运转周期长，维修工作量小及效率高等优点，因此透平膨胀机的应用越来越广泛。随着膨胀机向高转速发展，目前市面上主流的机械密封，往往针对3600rpm以下的转速进行设计，对于5000rpm以上甚至达到10000rpm转速的透平膨胀机往往不能很好的应付，密封面PV值超标，密封寿命短，另外常用的密封为碳环密封，碳环密封因必须持续提供封气，造成巨大能源消耗，并且由于其本身结构特点，无法减少和消除巨大的能耗，造成巨大能源浪费并增加设备使用成本，与节能减耗的时代主题背道而驰，也逐渐被淘汰。
[0004]另外的，传统的机械密封结构设计和材料选用，往往PV值不达标，密封面寿命短，并且在10000转的转速下，机械的结构设计往往不能很好的应付设备的振动，从而导致机械密封泄露。

技术实现思路

[0005]本技术旨在解决现有技术中的至少一个缺陷，为此提供了一种透平膨胀机用集装式机械密封，结构紧凑，轴向尺寸小，拆装方便。
[0006]本技术所采取的技术方案是：提供一种透平膨胀机用集装式机械密封，包括用于套设在转轴外部的轴套，所述轴套的外部依次套设有第一静环组件、动环以及第二静环组件，所述动环与所述轴套传动连接，所述动环的一端与第一静环组件的一端可相对转动的抵接，所述动环的另一端与第二静环组件的一端可相对转动的抵接，所述第一静环组件与第二静环组件轴向连接；所述轴套近第二静环组件一端的外部套设有驱动环，所述驱动环与轴套驱动连接，且所述驱动环的端部与第二静环组件的另一端相抵靠，以实现轴套、第一静环组件、动环、第二静环组件集装为一体式结构。
[0007]本技术的机械密封与现有技术相比具有以下优点：
[0008]1、机械密封结构采用集装式设计，即在机械密封安装至安装腔之前即实现整套密封装置的各个零部件的整体式预装，当密封装置安装到透平膨胀机的安装腔时只需将集装式结构的密封整体安装到设计位置，并将密封装置驱动连接至转轴上即可，安装操作简单，对安装技术要求很低，提高工人装配机封的工作效率；同时最大程度的避免了因安装问题造成的密封损坏或失效；从另外一个角度也是降低了密封维护成本、节省维修时间。
[0009]2、采用双端面机械密封，并且动环与轴套传动连接，两个静环组件分别与同一动环组合形成主密封和副密封，有效节省密封安装空间；如此设计可以减少密封不同零件数量，降低设备配件库存压力；提升产品零件利用率，降低密封结构复杂性，使本专利密封结构更简单，在保证密封性能的同时降低密封使用成本，提升产品竞争力。
[0010]作为优选的，所述第一静环组件包括第一静环和静环座，所述静环座近动环的一端设有第一安装槽，所述第一静环的一端滑动配合在第一安装槽内，所述第一静环的另一端与动环的一端可相对转动的抵接；且所述第一静环与第一安装槽底部之间设有第一弹性补偿件。
[0011]作为改进的，所述第一安装槽开口端的内侧壁上设有第一卡簧，所述第一静环的外侧设有第一限位凸台，所述第一卡簧抵靠限位在所述第一限位凸台的端面，以实现所述第一静环、静环座以及第一弹性补偿件预装为整体式结构。上述结构中，通过第一卡簧与第一静环的外形结构设计，使得各零部件预装在一体式结构，方便整套机械密封的集装。
[0012]优选的，所述第二静环组件包括第二静环和法兰盖，所述法兰盖近动环的一端设有第二安装槽，所述第二静环的一端滑动配合在第二安装槽内，所述第二静环的另一端与动环的另一端可相对转动的抵接；且所述第二静环与第二安装槽底部之间设有第二弹性补偿件；所述法兰盖与静环座轴向连接。
[0013]再改进的，所述第二安装槽开口端的内侧壁上设有第二卡簧，所述第二静环的外侧设有第二限位凸台，所述第二卡簧抵靠限位在所述第二限位凸台的端面，以实现所述第二静环、法兰盖以及第二弹性补偿件预装为整体式结构。上述结构中，通过第二卡簧与第二静环的外形结构设计，使得各零部件预装在一体式结构，方便整套机械密封的集装。
[0014]再改进的，所述轴套的外部设有安装台阶，所述动环套装在所述安装台阶上，且所述动环的一端与安装台阶的轴向端面相抵靠；所述轴套的外部还套装有支撑环，所述支撑环可随着轴套作同步转动，且所述支撑环的一端抵压在所述动环的另一端，以实现所述动环与轴套的转动连接。
[0015]再改进的，所述动环的外侧壁上设有沿周向设置的环形槽，所述法兰盖上设有贯通至其内孔壁的冲洗孔，且所述冲洗孔与环形槽的位置相对应。上述结构中，动环的特殊外形结构设计，经过有限源分析有效减少高压力，高转速条件密封端面变形；同时在其侧壁上开设环形槽，在保证结构强度的前提下，可以迅速被冲洗液冷却，降低密封面的热变形，大大提高密封面的使用寿命。
[0016]优选的，所述驱动环包括定位环与抱紧环，所述定位环的一端设有配装槽，所述配装槽的内侧壁为锥形，所述抱紧环的外侧面与所述配装槽的内侧壁相匹配，所述抱紧环的内壁与轴套外壁配合，且所述抱紧环上开设有缺口；所述抱紧环上沿周向设有多个轴向延伸的连接螺钉，所述配装槽的底部沿周向设有多个用于供各连接螺钉配合的螺纹孔。
[0017]优选的，所述动环、第一静环以及第二静环材质均为含游离石墨的碳化硅复合材料制成。动静环密封面采用含游离石墨的碳化硅复合材料制成，即具有碳化硅的耐磨性，又具有石墨的自润滑性能，提升端面摩擦副的摩擦性能，防止超过材料极限PV值，造成端面磨损过量和发热量过大。
附图说明
[0018]图1是本技术的透平膨胀机用集装式机械密封的立体图。
[0019]图2是本技术的透平膨胀机用集装式机械密封的半剖结构图。
[0020]图3是本技术的透平膨胀机用集装式机械密封的另一角度立体图。
[0021]图4是本技术中的静环座的结构示意图。(装有小弹簧)
[0022]图5是本技术中的驱动环的爆炸结构图。
[0023]其中，100
‑
转轴；
[0024]1‑
轴套，1.1
‑
安装台阶，2
‑
动环，2.1
‑
环形槽，3
‑
驱动环，3.1
‑
定位环，3.1.1
‑
配装槽，3.2
‑
抱紧环，3.2.1
‑
缺口，3.3
‑
限位套，4
‑
第一静环，4.1
‑
第一限位凸台，5
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透平膨胀机用集装式机械密封，包括用于套设在转轴(100)外部的轴套(1)，其特征在于：所述轴套(1)的外部依次套设有第一静环组件、动环(2)以及第二静环组件，所述动环(2)与所述轴套(1)传动连接，所述动环(2)的一端与第一静环组件的一端可相对转动的抵接，所述动环(2)的另一端与第二静环组件的一端可相对转动的抵接，所述第一静环组件与第二静环组件轴向连接；所述轴套(1)近第二静环组件一端的外部套设有驱动环(3)，所述驱动环(3)与轴套(1)驱动连接，且所述驱动环(3)的端部与第二静环组件的另一端相抵靠，以实现轴套(1)、第一静环组件、动环(2)、第二静环组件集装为一体式结构。2.根据权利要求1所述的透平膨胀机用集装式机械密封，其特征在于：所述第一静环组件包括第一静环(4)和静环座(5)，所述静环座(5)近动环(2)的一端设有第一安装槽(5.1)，所述第一静环(4)的一端滑动配合在第一安装槽(5.1)内，所述第一静环(4)的另一端与动环(2)的一端可相对转动的抵接；且所述第一静环(4)与第一安装槽(5.1)底部之间设有第一弹性补偿件。3.根据权利要求2所述的透平膨胀机用集装式机械密封，其特征在于：所述第一安装槽(5.1)开口端的内侧壁上设有第一卡簧(6)，所述第一静环(4)的外侧设有第一限位凸台(4.1)，所述第一卡簧(6)抵靠限位在所述第一限位凸台(4.1)的端面，以实现所述第一静环(4)、静环座(5)以及第一弹性补偿件预装为整体式结构。4.根据权利要求2所述的透平膨胀机用集装式机械密封，其特征在于：所述第二静环组件包括第二静环(7)和法兰盖(8)，所述法兰盖(8)近动环(2)的一端设有第二安装槽(8.1)，所述第二静环(7)的一端滑动配合在第二安装槽(8.1)内，所述第二静环(7)的另一端与动环(2)的另一端可相对转动的抵接；且所述第二静环(7)与第二安装槽(8.1)底部之间设有第二弹性补偿件；所述法兰盖(8)与静环座(5)轴向连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：关键，曹云鹏，都森欣，胡益军，邹豪，裘明权，陆晶妮，蔡昌莎，
申请(专利权)人：洛普兰机械设备宁波有限公司，
类型：新型
国别省市：