一种干气密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种干气密封结构，通过设置包含动环和动环安装座的动密封部，动环安装在动环安装座的第二安装槽内，并在动环和动环安装座上设置导向限位组件，动环的轴向厚度设置为小于所述第二安装槽的轴向深度，导向限位组件则是用于限定动环在第二安装槽内的轴向位置，具体为相对于所述静环的近静环位置和远静环位置。静密封状态下，动环处在近静环位置，静环顶触静止状态的动环而使两者端面闭合实现密封；动密封状态下，动环转动并在导向限位组件的作用下移动至远静环位置，静环与动环两者相隔并配合两者之间形成的气膜实现密封。本实施例仅需设置一导向限位组件，通过导向动环进行轴向移动即可解决启停过程中干气密封动静环磨损严重的问题。环磨损严重的问题。环磨损严重的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种干气密封结构


[0001]本专利技术属于非接触式密封
，尤其涉及一种干气密封结构。

技术介绍

[0002]干气密封是目前最先进的一种非接触式密封形式，与传统的机械密封相比，干气密封泄漏量少，使用寿命长，运行稳定可靠，且功率消耗少，仅为机械密封的5％左右。但是在干气密封启停的过程中，由于动静环的直接接触摩擦，导致磨损严重，动环上的螺旋槽一旦破坏，泄漏量将大大增加，甚至会导致密封卡死，影响设备正常运行。因此，如何减小干气密封在启停过程中的磨损严重，提高其在频繁启停工况下的运行可靠性和寿命，是该
的一个重要课题。
[0003]例如中国专利文献CN114087367A公开了一种磁悬浮干气密封系统，采用磁悬浮构件调节动环与静环之间的距离，保证合理的泄漏量的同时解决启停过程中的磨损问题，进而增加了干气密封的寿命，但是该系统增加了大量的传感器及仪器仪表，成本较高，且系统复杂，控制难度极高。
[0004]中国专利文献CN103470770A公开了一种带进气槽微孔端面的干气密封结构，在动静环端面上设置直线状进气槽及多个椭圆形微孔，改善端面的开启性能以减少动静环间的磨损。该结构大大增加了动静环的加工难度，且忽略了端面上复杂的槽形结构对动静环本身的寿命影响。
[0005]这两种解决方案均较为复杂，实现成本高。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种干气密封结构，以解决现有干气密封结构存在磨损严重、缺乏简单有效且成本较低的解决方案的问题。
[0007]为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：
[0008]本专利技术的一种干气密封结构，包括转轴和若干密封单元，所述密封单元包括静密封部和动密封部，所述静密封部包括静环、静环安装座和弹性限位组件，所述静环安装座上设有供所述静环、所述弹性限位组件安装的第一安装槽；所述动密封部包括动环和动环安装座，所述动环安装座套设固定在所述转轴上，所述动环安装座上设有供所述动环安装的第二安装槽，所述动密封部还包括导向限位组件，所述动环的轴向厚度小于所述第二安装槽的轴向深度，所述导向限位组件用于引导并限定所述动环在所述第二安装槽内沿轴向方向做相对运动而使所述动环存在相对于所述静环的近静环位置和远静环位置；
[0009]所述密封单元的密封状态包括在所述转轴停动时的静密封状态和在所述转轴转动时的动密封状态，所述静密封状态下，所述动环处在近静环位置，所述静环受所述弹性限位组件作用顶触所述动环而使两者端面闭合实现密封；所述动密封状态下，所述动环处在远静环位置，所述静环、所述动环两者相隔并配合两者之间形成的气膜实现密封。
[0010]本专利技术的干气密封结构，所述导向限位组件包括设在所述动环的侧面上的若干导
向配合键和/或导向配合槽和设在所述第二安装槽的侧壁上的若干导向配合槽和/或导向配合键，所述导向配合键的长度小于所述导向配合槽的长度而允许所述导向配合键在所述导向配合槽内做相对运动；所述导向配合键、所述导向配合槽各自相对于所述静环较远的一侧的相贴合的侧面为导向配合面，所述导向配合面在周向方向上一端至另一端逐渐远离所述静环而呈倾斜状且所有所述导向配合面相平行而呈相同的倾斜状，所述导向配合面用于引导所述导向配合键及所述导向配合槽沿其做相对运动；
[0011]所述静密封状态下，所述导向配合键、所述导向配合槽各自的导向配合面相抵且所述导向配合键、所述导向配合槽各自的其中一端配合相抵而使所述动环处在近静环位置；
[0012]所述动密封状态下，所述导向配合键、所述导向配合槽各自的导向配合面相抵且所述导向配合键、所述导向配合槽各自的另一端配合相抵而使所述动环处在远静环位置。
[0013]本专利技术的干气密封结构，所述导向配合面为平面。
[0014]本专利技术的干气密封结构，所述导向配合面的斜率为tanα，所述导向配合面的摩擦系数为μ，μ＜tanα＜1/μ。
[0015]本专利技术的干气密封结构，所述导向配合面为经过平滑处理的面。
[0016]本专利技术的干气密封结构，所述导向配合键、所述导向配合槽各自具有在周向方向上相匹配吻合的端面。
[0017]本专利技术的干气密封结构，所述导向配合键和/或所述导向配合槽各自相对于所述静环较近的一端设有使两者该端产生吸力的磁性部分；或者/并且所述导向配合键、所述导向配合槽各自相对于所述静环较远的一端设有使两者该端产生斥力的磁性部分。
[0018]本专利技术的干气密封结构，所述导向配合键为倾斜的平直键，所述导向配合槽为倾斜的平直槽。
[0019]本专利技术的干气密封结构，所述导向配合键为直角梯形键，所述导向配合槽为直角梯形槽。
[0020]本专利技术的干气密封结构，所述导向配合键为直角三角形键，所述导向配合槽为直角三角形槽。
[0021]本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
[0022]本专利技术一实施例在动环和动环安装座之间设置了导向限位组件。动环在启动时会与动环安装座之间产生周向的相对运动，在这个相对运动过程中，动环会被导向限位组件引导在第二安装槽内进行远离静环的轴向运动，使得动环可快速脱离静环，减少磨损并最终到达远静环位置保持，并由动环与静环之间形成的气膜进行干气密封；而在动环减速停止的过程中，动环会与动环安装座之间产生与上述相对运动方向相反的反向相对运动，在反向相对运动过程中，动环会被导向限位组件引导在第二安装槽内进行靠近静环的轴向运动，由远静环位置逐步移动至近静环位置，动环停止后与静环闭合实现密封。因此，本实施例基于传统结构仅额外设置一导向限位组件，通过引导动环进行轴向移动即可解决传统结构启停过程中动静环摩擦接触时间长而磨损严重的问题，大大增加了干气密封的可靠性和使用寿命，方案简单有效，设置成本低，值得在本领域中推广使用。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的干气密封结构的示意图；
[0024]图2为本专利技术的干气密封结构的动环的示意图；
[0025]图3为本专利技术的干气密封结构的导向配合键的俯视图；
[0026]图4为本专利技术的干气密封结构的导向配合槽的俯视图。
[0027]附图标记说明：1：动环；2：动环安装座；3：导向配合槽；4：静环；5：推块；6：弹性件；7：导向配合键；8：静环安装座；9：限位环；10：坝区；11：槽区；12：第一安装槽；13：第二安装槽。
具体实施方式
[0028]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种干气密封结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。
[0029]参看图1至图4，在一个实施例中，一种干气密封结构，包括转轴和两个密封单元，密封单元包括静密封部和动密封部，静密封部包括静环4、静环安装座8和弹性限位组件，静环安装座8上设有供静环4、弹性限位组件安装的第一安装槽12。
[0030]动密封部包括动环1、动环安装座2和导向限位组件，动环安装座2套设固定在转轴上，动环安装座2上设有供动环1安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干气密封结构，包括转轴和若干密封单元，所述密封单元包括静密封部和动密封部，所述静密封部包括静环、静环安装座和弹性限位组件，所述静环安装座上设有供所述静环、所述弹性限位组件安装的第一安装槽；所述动密封部包括动环和动环安装座，所述动环安装座套设固定在所述转轴上，所述动环安装座上设有供所述动环安装的第二安装槽，其特征在于，所述动密封部还包括导向限位组件，所述动环的轴向厚度小于所述第二安装槽的轴向深度，所述导向限位组件用于引导并限定所述动环在所述第二安装槽内沿轴向方向做相对运动而使所述动环存在相对于所述静环的近静环位置和远静环位置；所述密封单元的密封状态包括在所述转轴停动时的静密封状态和在所述转轴转动时的动密封状态，所述静密封状态下，所述动环处在近静环位置，所述静环受所述弹性限位组件作用顶触所述动环而使两者端面闭合实现密封；所述动密封状态下，所述动环处在远静环位置，所述静环、所述动环两者相隔并配合两者之间形成的气膜实现密封。2.如权利要求1所述的干气密封结构，其特征在于，所述导向限位组件包括设在所述动环的侧面上的若干导向配合键和/或导向配合槽和设在所述第二安装槽的侧壁上的若干导向配合槽和/或导向配合键，所述导向配合键的周向方向上的长度小于所述导向配合槽的周向方向上的长度而允许所述导向配合键在所述导向配合槽内做相对运动；所述导向配合键、所述导向配合槽各自相对于所述静环较远的一侧的相贴合的侧面为导向配合面，所述导向配合面在周向方向上一端至另一端逐渐远离所述静环而呈倾斜状且所有所述导向配合面相平行而呈相同的倾斜状，所述导向配合面用于引...

【专利技术属性】
技术研发人员：章子成，章晓敏，宓霄凌，周宇，朱晓林，
申请(专利权)人：浙江高晟光热发电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：