本发明专利技术公开了一种多平衡直径智能机械密封装置，该机械密封封闭介质腔开口，机械密封包括补偿环座以及与补偿环座同轴固定的静止式补偿环，静止式补偿环以及补偿环座之间的间隙被密封圈填充密封，所述密封圈至少设置有两组，各密封圈沿静止式补偿环轴向间隔布置，静止式补偿环在对应的密封圈处的平衡直径互不相等，相邻两组密封圈之间的间隙构成独立的连通腔，各连通腔连通压力源或标准大气压，所述压力源为介质腔或与介质腔内各参数相等的模拟介质腔。本发明专利技术提高了机械密封的最高使用压力范围，在满足密封泄露量要求的前提下，可以主动地实现机械密封扭矩最小化、消耗功率最小化以及密封寿命最大化。化以及密封寿命最大化。化以及密封寿命最大化。
【技术实现步骤摘要】
一种多平衡直径智能机械密封装置
[0001]本专利技术涉及机械密封领域，具体是一种多平衡直径智能机械密封装置。
技术介绍
[0002]机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线端面在流体压力和补偿机构弹力或磁力的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合且相对滑动所构成的防止流体泄漏的装置，机械密封做为动设备的心脏，其可靠运转具有十分重要的意义，密封面摩擦副做为机械密封的关键部位，是研究的核心。
[0003]机械密封上平衡直径的变更会导致机械密封端面负荷产生变化，然而机械密封在使用时，工况并不是固定的；当机械密封的密封腔内的介质处于低压的时候，为了减小泄漏量，往往希望适当提高端面负荷，此时需要机械密封处于略小的平衡直径；当机械密封的密封腔内的介质处于高压的时候，为了减小密封面的发热量，提高密封面的润滑冷却效果，增加液膜厚度，往往希望适当减小端面负荷，此时需要机械密封处于略大的平衡直径；当机械密封的密封处于常规线速度的时候，为了减小泄漏量，往往希望适当提高端面负荷，此时需要机械密封处于略小的平衡直径；当机械密封的密封处于较高线速度的时候，为了减小密封面的发热量，提高密封面的润滑冷却效果，增加液膜厚度，往往希望适当减小端面负荷，此时需要机械密封处于略大的平衡直径；当机械密封的密封介质处于常温的时候，为了减小泄漏量，往往希望适当提高端面负荷，此时需要机械密封处于略小的平衡直径；当机械密封的密封介质处于较高温度的时候，为了防止密封面介质汽化，需要减小密封面的发热量，提高密封面的润滑冷却，增加液膜厚度，往往希望适当减小端面负荷，此时需要机械密封处于略大的平衡直径；但目前的机械密封无法适应上述变化的工况及矛盾需求，使用范围狭窄，因此亟待解决。
技术实现思路
[0004]为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种多平衡直径智能机械密封装置。本专利技术可对针对不同的工况变更机械密封的平衡直径，提高了机械密封的使用范围。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种多平衡直径智能机械密封装置，该机械密封封闭介质腔开口，机械密封包括补偿环座以及与补偿环座同轴固定的静止式补偿环，静止式补偿环以及补偿环座之间的间隙被密封圈填充密封，所述密封圈至少设置有两组，各密封圈沿静止式补偿环轴向间隔布置，静止式补偿环在对应的密封圈处的平衡直径互不相等，相邻两组密封圈之间的间隙构成独立的连通腔，各连通腔连通压力源或标准大气压，所述压力源为介质腔或与介质腔内各参数相等的模拟介质腔。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述补偿环座上开设有进液口以及排气口从而分别与各连通腔连通，进液口通过连接管与介质腔连通，排气口通过排出管路与外界空气连通，各
所述连接管以及排出管路上均安装有控制管道启闭的电磁阀。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：所述机械密封安装在泵体的开口处，泵体的驱动轴延伸至泵体的介质腔内并与静止式补偿环回转配合。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：所述驱动轴上安装有转速传感器。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：泵体的介质腔内安装有温度传感器。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：所述连接管和/或介质腔内设置有压力传感器。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述密封圈共有三组，沿远离泵体方向，静止式补偿环在对应的密封圈处的平衡直径逐渐降低。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0014]1、本专利技术的静止式补偿环对应各密封圈处的平衡直径互不相等，且相邻的密封圈之间存在间隙，调整该间隙与介质腔连通或外界空气连通，需要变更平衡直径时，使该平衡直径所对应的密封圈一侧的连通腔与介质腔连通，另一侧的连通腔与外界空气连通，即可完成静止式补偿环最佳平衡直径的变更，提高了机械密封的最高使用压力范围，在满足密封泄露量要求的前提下，可以主动地实现机械密封扭矩最小化、消耗功率最小化以及密封寿命最大化。
[0015]2、本专利技术的进液口通过连接管与介质腔连通，排气口通过排出管路与外界空气连通，连接管和排出管路上均设置有电磁阀，从而方便的控制管路的启闭以及排出管路内介质的向外排出；转速传感器、温度传感器以及压力传感器的设置，方便实时获取各工作参数，以便于实时确认该工况下最适合的平衡直径。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构示意图。
[0017]图中：
[0018]1、泵体； 11、介质腔； 111、温度传感器；
[0019]12、驱动轴； 121、转速传感器；
[0020]13、连接管；131、压力传感器；132、电磁阀；133、排出管路；
[0021]2、机械密封；21、静止式补偿环；22、补偿环座；
[0022]23、密封圈；24、连通腔；25、进液口；26、排气口。
具体实施方式
[0023]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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
[0024]请参阅图1，本专利技术实施例中，一种多平衡直径智能机械密封装置，该机械密封2安装在离心泵、离心机、反应釜或压缩机等设备上，以安装在离心泵上为例，泵体1内存在介质腔11，介质腔11的开口被机械密封2封闭。
[0025]该机械密封2包括同轴固定的静止式补偿环21以及补偿环座22，静止式补偿环21与驱动轴12回转配合。静止式补偿环21与补偿环座22之间的间隙被密封圈23填充密封，密
封圈23至少设置有两组，相邻两组密封圈23之间的间隙构成独立的环状的连通腔24。静止式补偿环21在对应各密封圈23处的平衡直径互不相等。
[0026]补偿环座22上开设有与各连通腔24数量对应的进液口25以及排气口26，各进液口25以及排气口26分别与对应的连通腔24连通。
[0027]各进液口25均连接有独立的连接管13，各排气口26均连接有独立的排出管路133，连接管13以及排出管路133上均设置有电磁阀132以控制管路的启闭。
[0028]各进液口25通过连接管13直接与介质腔11连通，或外接模拟介质腔，模拟介质腔的各参数需与介质腔11内的各参数保持相等，以模拟介质腔11环境。
[0029]各排气口26通过排出管路133与连通标准大气压，这里的标准大气压通常为外界空气，或模拟外界空气的模拟腔。
[0030]为实时检测工作参数，驱动轴12上安装有转速传感器121，泵体1的介质腔11内安装有温度传感器111，介质腔11内安装有压力传感器131。
[0031]本专利技术以密封圈23设置三组为例，沿远离泵体1方向，静止式补偿环21在对应的密封圈23处的平衡直径依次降低，变更该机械密封2平衡直径时，需要依次进行如下步骤：
[0032]S1、完成机械密封2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多平衡直径智能机械密封装置，其特征在于，该机械密封(2)封闭介质腔(11)开口，机械密封(2)包括补偿环座(22)以及与补偿环座(22)同轴固定的静止式补偿环(21)，静止式补偿环(21)以及补偿环座(22)之间的间隙被密封圈(23)填充密封，所述密封圈(23)至少设置有两组，各密封圈(23)沿静止式补偿环(21)轴向间隔布置，静止式补偿环(21)在对应的密封圈(23)处的平衡直径互不相等，相邻两组密封圈(23)之间的间隙构成独立的连通腔(24)，各连通腔(24)连通压力源或标准大气压，所述压力源为介质腔(11)或与介质腔(11)内各参数相等的模拟介质腔。2.根据权利要求1所述的一种多平衡直径智能机械密封装置，其特征在于，所述补偿环座(22)上开设有进液口(25)以及排气口(26)从而分别与各连通腔(24)连通，进液口(25)通过连接管(13)与介质腔(11)连通，排气口(26)通过排出管路(133)与外界空气连通，各所述连接管...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡粤华，沈宗沼，丁思云，李香，吴萍，李鲲，刘杰，梁彦兵，谢星，杨博峰，王永乐，郑国运，姚黎明，李风成，吴兆山，
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：
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